Darf Celitement wie jeder andere Zement nach EN197-1 eingesetzt werden?

Nein, denn Celitement ist kein genormter Baustoff. Er darf daher in konstruktiven Anwendungen nur mit einer bauaufsichtlichen Zulassung eingesetzt werden. Diese wird in einigen Jahren für Material aus einer genau definierten industriellen Anlage erteilt.

Ich würde gerne Betonfertigteile mit Celitement herstellen, ist das möglich?

Ja, wenn diese Betonfertigteile nicht konstruktiv eingesetzt werden sollen ist dies möglich. Allerdings reichen die Produktionsmengen aus der Pilotanlage derzeit nicht für eine kommerzielle Fertigteilproduktion aus. Eine industrielle Fertigteilproduktion kann erst nach Inbetriebnahme der Industrieanlage erfolgen. Die Herstellung von Betonfertigteilen mit Celitement bietet sogar einige Vorteile. Neben hoher Frühfestigkeit und einer niedrigen Hydratationswärme ist auch die helle Farbe von Celitement günstig um hervorragende Sichtbetonqualitäten zu ermöglichen.

In welchen Anwendungen wurden Celitemente bislang bereits eingesetzt oder getestet?

Wir haben für Celitemente insgesamt 20 Anwendungsfelder identifiziert, bei denen wir uns einen relativ schnellen Markteintritt versprechen. Sechs Bereiche davon werden aktuell nur „explorativ“ von uns bearbeitet. Unterschiedliche Celitemente (es handelt sich um eine ganze Klasse hydraulisch aktiver Calciumhydroxysilikate -hCHS- ) wurden in unterschiedlichsten Betonen (Normalbeton, UHPC, Stahlfaserbetone, Dämmbetone etc.), Mörteln, Fliesenklebern, Spachtelmassen, Putzen, Faserzementplatten, Porenbeton, Betonwaren, kleineren Fertigteilen und zur Herstellung von Dämmzuschlägen bereits eingesetzt. Wenn man sich mit den Einsatzfeldern von Zementen beschäftigt stellt man immer wieder erstaunt fest, in wieviel unterschiedlichen Anwendungen dieses hydraulische Bindemittel mittlerweile sehr erfolgreich eingesetzt wird. Mit Celitement wollen wir versuchen überall dort Fuß zu fassen, wo sich Portlandzement bereits bewährt hat. Nach und nach können wir aber vielleicht auch völlig neue Anwendungen ermöglichen.

Ist Celitement auch in Recyclingbeton einsetzbar?

Ja, es spricht nichts gegen einen Einsatz von Celitement auch in Recyclingbeton. Vielleicht bietet hier die gute Sulfatbeständigkeit sogar neue Chancen, denn häufig stellt die Sulfatbelastung vieler Recyclingbaustoffe ein Dauerhaftigkeitsproblem dar. Hier hätte Celitement gegenüber Portlandzement sicher seine Vorteile.

Ist Celitement für spezielle Einsatzfelder in der Dentalmedizin einsetzbar?

Von den stofflichen Grundlagen her sind Celitemente hierfür wahrscheinlich geeignet. Wir haben in diesem doch sehr speziellen Gebiet aber noch keine Erfahrung gesammelt. Für die Dentalmedizin werden spezielle Zemente in der Regel auf Apatitbasis eingesetzt. Diese Zemente unterscheiden sich stofflich sehr stark von Celitement. Zulassungen in medizinischen Applikationen sind zudem sehr zeitaufwändig und teuer, so dass wir hier derzeit keine Aktivitäten entwickelt haben. Wir stellen aber gerne Probematerial für Forschungszwecke zur Verfügung.

Ist Celitement geeignet um damit Naturfaserbeton (Hanf, Kokusfasern, Holzfasern etc.) herzustellen

Ja, das ist einer der Punkte die über den, im Vergleich zu Portlandzement etwas geringeren pH-Wert, in der Praxis interessant sein könnten. Zahlreiche Vorversuche deuten an, dass eine Kombination von Celitement mit natürlichen Fasern wie z.B. Zellulosefasern sehr gut geeignet ist. Zwischen der Bindemittelmatrix und den Fasern existiert ein sehr guter Verbund. Naturfasern haben in einer klassischen Portlandzementmatrix häufig ein Dauerhaftigkeitsproblem aufgrund der sehr hohen pH-Werte. Manche Naturfasern neigen ab pH 13 zur Zersetzung. Hier sind zwar nur erste Tastversuche im Labor durchgeführt worden, prinzipiell halten wir diese Kombination aber für sehr interessant.

Ist Celitement genauso einfach einsetzbar wie Portlandzement?

Hier ist zunächst anzumerken dass der Einsatz von Portlandzement in vielen Anwendungen häufig zwar tatsächlich sehr einfach ist, was mit ein Grund für seinen herausragenden Erfolg ist. Es gibt aber durchaus zahlreiche Anwendungen bei denen Portlandzemente eingesetzt werden die nur dann zufriedenstellend funktionieren, wenn man sehr gut verstanden hat wie genau die Wechselwirkungen der unterschiedlichen Klinkerphasen untereinander und mit weiteren Zusatzstoffen, ablaufen. Schon heute ist nicht jeder Entwickler oder Betontechnologe in der Lage, mit den prinzipiell gleichen verfügbaren Ausgangsstoffen, auch gleich leistungsfähige Baustoffe (z.B. Betone) herzustellen. Das gilt auch beim Einsatz von Celitement. Im Prinzip ist Celitement genauso leicht oder schwer einsetzbar wie Portlandzement. Das Endresultat kann sich aber, je nach Rezept des Bindemittelsystems, dem Ideenreichtum und Geschick des Entwicklers und manchmal auch einfach dem Glück bei der Rezeptierung, unterscheiden. Die besten Ergebnisse haben meistens die Innovatoren erhalten, die ihre Anwendung beim Einsatz von Celitement neu durchdacht und nicht nur einen simplen Austausch des Bindemittels vorgenommen haben. Ein einfacher Austausch kann erfolgreich sein, muss aber nicht der beste Weg sein um das Potential von Celtement zu heben.

Kann Celitement für alle bekannten Bewehrungskonzepte eingesetzt werden?

Ja, Celitemente könnten sogar besser ankoppeln als eine klassische Zementsteinmatrix. Der niedrigere Kalziumgehalt ermöglicht eine verringerte Ausbildung der, den Haftverbund störenden, Portlandit-Doppelschichten im Randbereich von Fasern oder Bewehrung. Das ist aber noch im Detail zu prüfen. Celitemente wurden schon für Betone mit Stahlbewehrung, Carbonfasern, Basaltfasern, Stahlfasern und Kunstofffasern eingesetzt. Bei manchen Fasergelegen hat sich zudem die hohe Feinheit von Celitement positiv ausgewirkt, da die Partikel gut in die Zwischenräume zwischen den Fasern eindringen können und somit eine gute Ankopplung ermöglichen. Das gilt aber natürlich ganz generell für Bindemittel mit hohen Feinstanteilen.

Kann man Celitement als umweltverträgliches Bindemittel für die Herstellung von Betonmöbeln oder zementgebundenen Dekorationsartikeln verwenden?

Da Celitement wie klassischer Zement verarbeitet werden kann, sind auch Betonmöbel oder Dekoartikel damit herstellbar. Wir haben auch schon selbst kleinere Artikel wie Stiftehalter, Modelle von Fahrmischern oder Silofahrzeugen aus Feinmörtel, für Werbezwecke mit Celitement hergestellt. Das sind beliebte „selbstgemachte“ Geschenke.

Kann man Celitement in Form von Trockenmörtel oder Trockenbeton kaufen um damit privat etwas zu bauen?

Nein, Celitemente sind noch nicht kommerziell verfügbar. Die derzeit in der Pilotanlage hergestellten Mengen reichen dafür nicht aus.

Kann man mit Celitement auch 3D-Drucken?

Ja, wir haben Celitemente im Rahmen von universitären Forschungsprojekten auch schon zur additiven Fertigung, z.B. für 3D-Druck nach dem Extrusionsverfahren, eingesetzt. Für Anwendungen im 3D-Druck sind aber meist speziell formulierte und der Aufgabenstellung angepasste Bindemittelmischungen notwendig.

Kann man mit Celitement auch Bahnschwellen herstellen?

Ja, aus unserer Sicht spricht nichts gegen die Herstellung von Bahnschwellen unter Einsatz von Celitement. Als ggf. völlig sulfatfreies Bindemittel, das zudem über keine aluminatischen oder aluminat-ferritischen Phasen verfügt die zu Treiberscheinungen bei einer Wärmebehandlung („curing“) führen, könnte Celitement dafür sogar sehr gut geeignet sein. Daneben müssen aber auch die hohen Anforderungen bzgl. der Frühfestigkeit ebenso erfüllt werden.

Kann man mit Celitement auch Faserzementplatten herstellen?

Ja, es wurde auch schon Faserzementplatten mit Celitementen hergestellt. Dazu fanden Labor und Technikumsversuche statt.

Kann man mit Celitement Betonwaren herstellen?

Ja, wir haben über Produktionsversuche in Anlagen zur Herstellung von Betonwaren, z.B. Pflastersteinen, nachgewiesen, dass Celitement den Zement hier ersetzen kann. Das kann sowohl im hochwertigen Vorsatzbeton, aber auch im Hinterbeton erfolgen. Auch hochwertige Hermetikplatten wurden mit Celitementen bereits produziert. Natürlich sind immer Anpassungen notwendig um insbesondere die hohen Dauerhaftigkeitsanforderungen in diesem Bereich zu erfüllen. Aber im Prinzip kann die bereits vorhandene Anlagentechnik und das etablierte Produktions-KnowHow aus der Betonwarenherstellung beim Einsatz von Celitement übernommen werden.

Kann man reine Celitement schon in haushaltsüblichen Abpackungen als nachhaltiges Produkt im Baumarkt erhalten?

Nein, reine Celitemente sind noch nicht kommerziell verfügbar. Die derzeit in der Pilotanlage herstellbaren Mengen reichen dafür nicht aus.

Muss ein Fertigteilwerk, das bislang mit Portlandzementen produziert hat, für einen späteren Einsatz von Celitement umgebaut werden?

Nein, Celitemente können genau wie klassische Zemente angeliefert, gelagert und verarbeitet werden.

Verfügt Celitement über eine nationale oder europäische bauaufsichtliche Zulassung?

Nein noch nicht, denn eine solche Zulassung wird üblicherweise erst für Material aus einer definierten industriellen Anlage beantragt. Wir haben zwar schon Gespräche über Zulassungsfragen geführt, für den Start eines baurechtlichen Zulassungsverfahrens für konstruktive Anwendungen ist es aber noch zu früh. Zunächst sollte die Entscheidung unseres Gesellschafters Schwenk, oder eines anderen Baustoffherstellers, in die Investition einer Industrieanlage fallen. Dann stehen ein Standort und die großen Materialmengen für weitere Praxisversuche, Zulassungsprüfungen und erste Referenzobjekte zur Verfügung.

Was ist die größte Herausforderung bei der Markteinführung von Celitement?

Das ist das fast unschlagbare Preis/Leistungsverhältnis von klassischem Portlandzement und die extrem große Erfahrung die Anwender damit in den letzten 150 Jahren gesammelt haben. Portlandzement und der damit erzeugte „Kleber“ in Betonen und Mörteln, die sog. C-S-H-Phasen, sind selbst heute noch nicht in allen Einzelheiten vollständig verstanden. Das ist erstaunlich, bei einem Baustoff von dem immerhin ca. 4 Mrd. Tonnen jährlich weltweit produziert werden. Es ist für ein völlig neues Bindemittel wie Celitement daher sehr schwierig am Markt erfolgreich zu sein, wenn „nur“ der ökologische Fußabdruck besser ist. Viele Anwender von klassischem Portlandzement zögern zudem ihre bewährten Rezepturen umzustellen und aus ihrer Sicht sichere Systemlösungen, teilweise mit dem gesammelten Erfahrungswissen vieler Jahre, gegen neue Konzepte auszutauschen. Deshalb setzen wir auf einen technologischen Mehrwert von Celitementen und die dazu nötige Beratung.

Wurden mit Celitement auch schon ein Kompositzemente hergestellt?

Ja, wir haben Celitemente auch zusammen mit unterschiedlichsten Zumahlstoffen aus der traditionellen Zementherstellung getestet. Abhängig von Art und Menge können unterschiedlich leistungsfähige Kompositbaustoffe hergestellt werden, ähnlich wie man es vom Portlandzementklinker kennt. Der große Vorteil von Celitement liegt dabei in der spezifisch sehr viel größeren Menge an C-S-H (dem „Kleber“ in Mörtel und Beton) die sich im Prinzip aus einer Tonne Celitement bilden kann. Wir verfügen mit Celitement (hCHS) schließlich über eine reine Vorstufe von C-S-H. Theoretisch (Umsetzungsgrad zu hCHS 100% und Hydratationsgrad in der Anwendung 100%) könnte man aus einer Tonne reinem Celitement etwa 1.144 kg C-S-H erhalten. Betrachten wir dazu im Vergleich die Zusammensetzung einer Tonne durchschnittlichen CEM I Portlandzement. Er besteht aus ungefähr 770 kg zweier Calciumsilikate aus denen sich ebenfalls C-S-H bilden kann. Die Mineralnamen sind Tri- und Dicalciumsilikat, kurz C3S und C2S. Würden sich die gesamten 770 kg dieser beiden Calciumsilikate mit Wasser ebenfalls komplett zu C-S-H umsetzen erhält man rechnerisch etwa 477 kg C-S-H und zusätzlich 472 kg Portlandit, bzw. Ca(OH)2. Um nun die potentielle Leistungsfähigkeit von Kompositzementen aus Celtement oder Portlandzement zu vergleichen, betrachten wir also die Mengen an „Kleber“ (C-S-H) die sich bei Mischung mit z.B. Kalksteinmehl rechnerisch ergeben. Die vollständig hydratisierte Variante eines Kompositzementes mit 50% Celitement und 50% Kalksteinmehl verfügt mit 572 kg C-S-H demnach über 20% mehr Kleber (C-S-H) als ein vollständig hydratisierter CEM I ! Das natürlich nur rein rechnerisch, aber wir haben immerhin für beide Fälle ideale Randbedingungen angenommen. Man kann mit Celitement in der Zukunft also möglicherweise Kompositzemente herstellen die über signifikant mehr C-S-H (und damit Leistungsfähigkeit) verfügen als ihre Pendants auf Basis von Portlandzement. Dies ist auch der Grund dafür, dass wir nicht müde werden darauf hinzuweisen nicht nur die Ökobilanz des reinen Bindemittels, sondern immer die Leistungsfähigkeit in der jeweiligen Anwendung oder Kombination zu betrachten. Hier schlummern, nicht nur für Celitement, noch große Potentiale alternativer Bindemittel die in der Zukunft gehoben werden könnten.

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