Mit ressourcenschonendem Beton die Zukunft des Bauens mitgestalten
Promotion am Fachbereich Bauwesen
„Ich möchte an einem Themabereich Forschen, der nicht nur theoretischen Nutzen hat, sondern aus praktischen Aufgabenstellungen entsteht. Aus diesem Grund beschäftige ich mich mit Recycling-Beton, um einen wichtigen Beitrag zu einer ganzheitlichen Kreislaufwirtschaft in der Bauindustrie zu leisten.“
Niklas Pelker
Beton ist der am meisten verwendete Baustoff der Welt, obwohl er in Bezug auf Ressourcenschonung und Nachhaltigkeit kein gutes Image genießt. Da Beton aus der Bauindustrie jedoch nicht weg zu denken ist, werden zukünftig ressourcenschonende Strategien erforderlich und nachhaltige Lösungsansätze wichtiger. Aus genau diesen Gründen möchte ich erforschen, wie die Nachhaltigkeitsaspekte im Betonbau optimiert werden können, um einen praxisrelevanten Beitrag zu leisten, der eine ganzheitlichen Kreislaufwirtschaft begünstigt. Durch das Promotionskolleg Schleswig-Holstein (PKSH) habe ich nun die Möglichkeit erhalten, an der TH Lübeck zu untersuchen inwieweit Primärrohstoffe im Recycling-Beton durch rezyklierter Gesteinskörnungen ausgetauscht und reduziert werden können. Die Klimakrise ist eine ernste Bedrohung, Rohstoffe werden knapp, die Baukosten steigen – wir müssen neue Strategien entwickeln, um Baumaterialien im Kreislauf zu halten und Beton ressourcenschonend herzustellen.
Anwendungsorientierte Forschung und Lehre
Schon während des Studiums Bauingenieurwesen an der TH- Lübeck hat mir die sehr praxisorientierte Lehre und Forschung an einer Hochschule für Angewandte Wissenschaften (HAW) gefallen. Der Transfer mit der Wirtschaft gehört hier zum Profil: Schon während der Masterarbeit war ich beim Hamburger Bauunternehmen Otto Wulff beschäftigt. Die praktische Arbeit und die anwendungsorientierte Forschung zusammen mit dem wissenschaftlichen Schreiben haben mir von Anfang an viel Freude bereitet. Aufgrund meiner praxisorientierten Arbeitsweise habe ich mich nach meinem Masterabschluss für eine Festanstellung als Bauleiter bei der Otto Wulff Bauunternehmung entschieden.
Kombination Bauleiter und Promovierender
Die Promotion war aber weiterhin mein Traum. Ich war schon immer ein Baukind, erst mit LEGO in der Kindheit und im Studium habe ich dann den Baustoff Beton entdeckt. Dieser erscheint auf den ersten Blick sehr einfach in der Zusammensetzung, wird jedoch bei genauerem Hinschauen unter baustofftechnologischen Fragestellungen sehr komplex – sehr interessant. Die Gründung des PKSH Ende 2024 war daher für mich ein großer Glücksfall, auch zeitlich, da ich so, als erster Doktorand im PKSH aufgenommen werden konnte, um im eigenen Bundesland Schleswig-Holstein an der TH Lübeck zu promovieren. Dadurch konnte ich weiterhin als Bauleiter bei Otto Wulff tätig bleiben – eine ideale Kombination aus Forschung und Praxis.
Die eine Hälfte der Woche bin ich auf der Baustelle, in der zweiten Hälfte erforsche ich hier in den Räumen der Materialprüfanstalt Schleswig- Holstein (MPA) Optimierungspotentiale für Recycling-Beton. Diese Arbeitsaufteilung erfordert viel Disziplin und eine gute Organisation, ist aber auch sehr erfüllend – so kann ich nicht nur den neusten Stand der Technik auf den Baustellen umsetzen, sondern gleichzeitig auch die Zukunft des Bauens mitgestalten. Der interdisziplinäre Austausch hier an der Hochschule weitet den Horizont; ich tausche mich mit Kolleginnen und Kollegen aus, gemeinsam diskutieren wir unsere Forschungsergebnisse, zum Beispiel beim Lübecker Bautag mit einem interessierten Fachpublikum. Mein Erstbetreuer Prof. Dr.-Ing. Raphael Kampmann, Professor für Baustofftechnologie an der TH Lübeck und Leiter der MPA, sowie Professor Dr.-Ing. Stephan Görtz von der Fachhochschule Kiel sind, so wie ich, vielseitig an baustofftechnologischen Entwicklungen interessiert und so kommt es immer wieder zu anregenden Diskussionen, durch die immer neue Lösungsansätze entstehen und meiner Weiterentwickelung helfen. Es ist für alle ein Experiment: Kann die Kombination Bauleiter und Promovierender gelingen?
Ressourcenschonender Beton für eine bessere Klimabilanz
Beton ist ein vielseitiger Baustoff, der in jede Form gebracht werden kann. Es gibt nicht den einen Beton – die Arbeit mit einem so vielseitigen Baustoff ist einfach spannend. Aus meiner Sicht ist eine Sichtbetonfläche in der richtigen Architektur sogar schöner als eine malerfertige Wand. Mein Thema ist die nachhaltige und ressourcenschonende Verwendung von Materialien im Bauwesen. Ich erforsche die Grenzwerte für rezyklierte Gesteinskörnungen, da meinen Betreuern und mir die Anforderungen aus den aktuellen Normen zu restriktiv und nicht mehr zeitgemäß erscheinen. Außerdem untersuche ich, inwieweit andere recycelte Materialien und Abfallprodukte aus anderen Industriezweigen den Beton in Bezug auf seine Eigenschaften und auf die Nachhaltigkeit verbessern können.
Nur in einem Bruchteil von Projekten wird in Deutschland sogenannter Recycling-Beton umgesetzt. Ich möchte mit meiner Arbeit aufzeigen, dass Beton wesentlich ressourcenschonender baupraktisch eingesetzt werden kann, um so die ganzheitliche Kreislaufwirtschaft zu etablieren. Ziel ist es, dass im besten Falle aus einer Betonwand immer wieder eine Betonwand wird und der Beton nicht downgecycelt werden muss und dann als Baustraße bzw. im Verkehrswegebau endet. Zudem sollen im Rahmen der Promotion Pilotprojekte entstehen, bei denen Recycling-Beton, mit Grenzwerten außerhalb der Norm, großflächig eingesetzt werden. Wenn das klappt, freuen wir uns einen Lösungsansatz entwickelt zu haben, der die Zukunft ein bisschen besser macht und zu einer nachhaltigeren Entwicklung der Baubranche beiträgt.
Niklas Pelka
Promotion an der TH Lübeck am Fachbereich Bauwesen zum Thema Ressourcenschonender Beton
