Schaumbetonsteine
Schaumbetonsteine sind physikalisch porosierte Mauersteine aus dem Großblockguss, die im deutschen Sprachraum häufig mit autoklaviertem Porenbeton verwechselt werden. Diese Seite behandelt Herstellung, Rohdichteklassen, Verarbeitung und den entscheidenden Unterschied bei der Normung.
Was Schaumbetonsteine sind
Schaumbetonsteine sind Mauersteine aus Schaumbeton: zementgebundenes Material, dessen Porenraum durch vorgefertigten, mechanisch stabilen Schaum physikalisch eingebracht wird, nicht durch eine chemische Reaktion. Der Schaum entsteht im Schaumgenerator aus einer verdünnten Schaumbildnerlösung und wird der Zementschlämme untergemischt; die Blasen bleiben, bis der Zementleim um sie herum ansteift, und legen so das Porengefüge und damit die Rohdichte des erhärteten Steins fest.
Im deutschen Sprachraum wird der Begriff regelmäßig mit dem autoklavierten Porenbetonstein verwechselt – zwei sichtbar ähnliche, aber technisch verschiedene Produkte. Porenbeton entsteht, wenn Aluminiumpulver in alkalischer Umgebung chemisch Wasserstoff freisetzt, der die Masse treibt, und wird anschließend im Autoklaven bei rund 180 bis 190 °C und 10 bis 12 bar Sattdampf gehärtet; dabei bildet sich kristallines Tobermorit als Bindephase. Ein Schaumbetonstein durchläuft nie einen Autoklaven, seine Bindephase bleibt gewöhnliches C-S-H, und sein Porengefüge ist kugeliger und überwiegend geschlossen statt verbunden. Die Folge: Datenblätter, Prüfwerte und Normverweise der beiden Produkte sind nicht austauschbar, auch wenn beide als grauer, leichter Mauerstein im selben Regal stehen könnten. Die vollständige technische Einordnung steht unter Technologie.
Herstellung
Schaumbetonsteine entstehen fast ausschließlich im Großblockguss. Eine Grundmischung aus Zement, gegebenenfalls Sand oder Flugasche und Wasser wird scherarm angemischt, mit Schaum bis zur Zielrohdichte aufgeschäumt und in eine große, oft mehrere Kubikmeter fassende Blockform gegossen. Nach dem Erstarren – aber vor der vollen Erhärtung – wird der Block im sogenannten Grünschnitt mit einem Drahtschneidrahmen in beiden Richtungen zu Einzelsteinen zerteilt. Der Zeitpunkt ist die eigentliche Fertigkeit des Verfahrens: Wird zu früh geschnitten, sackt die Schnittfläche und der Stein verliert Maßhaltigkeit; wird zu spät geschnitten, reißt der Draht statt sauber zu trennen.
Danach folgt die Nachbehandlung, und hier entscheidet sich die Wirtschaftlichkeit der Produktion. Unter Umgebungsbedingungen braucht ein Block etwa 24 Stunden, bis er so weit erhärtet ist, dass er sicher gehandhabt und weiterverarbeitet werden kann. Eine Dampfnachbehandlung bei 50 bis 70 °C beschleunigt die Hydratation so stark, dass derselbe Zustand nach rund 2 Stunden erreicht ist. Der Unterschied bestimmt die Taktzeit der Anlage und damit, wie viele Blockformen je Schicht umlaufen – für ein Werk mit hohem Volumen ist die Dampfkammer deshalb kein Komfortmerkmal, sondern eine wirtschaftliche Notwendigkeit. Details zur Anlagentechnik, einschließlich Formgebung und Schneidstationen, stehen unter Anlagentechnik.
Nach dem Schnitt werden die Steine auf Gestellen oder in der Dampfkammer bis zur Auslieferungsfestigkeit weiter nachbehandelt, anschließend palettiert und umwickelt. Ein wesentlicher, oft übersehener Schritt folgt danach: die Lagerung bis zur Ausgleichsfeuchte, siehe Abschnitt Formate und Verarbeitung.
Rohdichteklassen und Eigenschaften
Für Steine ist praktisch nur ein Ausschnitt aus dem gesamten Rohdichtebereich des Schaumbetons relevant: etwa 400 bis 1200 kg/m3. Darunter fehlt dem Material die Handhabungsfestigkeit für einen Mauerstein, darüber lohnt sich der Gewichtsvorteil gegenüber Normalbeton kaum noch.
| Klasse | Trockenrohdichte | fc, 28 d | λ | Typische Verwendung |
|---|---|---|---|---|
| Leicht, nichttragend | 400–600 kg/m3 | 0,8–3 MPa | 0,09–0,18 W/(m·K) | Nichttragende Steine, Trennwände |
| Halbtragend | 800–1000 kg/m3 | 2–8 MPa | 0,18–0,33 W/(m·K) | Tragende Steine im niedrigen Geschossbau |
| Konstruktionsnah | 1200–1600 kg/m3 | 5–25 MPa | 0,32–0,70 W/(m·K) | Fertigteile, halbtragende Wandplatten |
Innerhalb jeder Klasse liegt die Festigkeit bei gleicher Rohdichte nicht fest, sondern hängt am Porengefüge des jeweiligen Werks – feinere, gleichmäßigere Poren ergeben bei identischer Rohdichte deutlich höhere Werte. Die vollständige Klassifikation mit allen fünf Arbeitsklassen, Schwindwerten und Wasseraufnahme steht unter Rohdichteklassen und Eigenschaften.
Formate und Verarbeitung
Auf der Baustelle verhält sich ein Schaumbetonstein wie ein gewöhnlicher Mauerstein und nicht wie ein Ortbeton. Verlegt wird im Dünnbettverfahren: eine wenige Millimeter dicke Mörtelschicht statt der dickeren Lagerfuge klassischen Mauerwerks, was bei den üblichen großformatigen Steinen Zeit spart und die Wärmebrücke der Fuge klein hält. Der Mörtel muss für das poröse, saugfähige Steingefüge formuliert sein; ein gewöhnlicher Normalmörtel entzieht dem Stein zu schnell Wasser und bindet dann selbst schlecht ab.
Schneiden und Fräsen sind unkompliziert – das poröse Gefüge lässt sich mit handelsüblicher Handsäge oder Fräse bearbeiten, deutlich leichter als bei dichtem Beton. Das ist zugleich die Kehrseite: Dieselbe Porosität, die das Sägen erleichtert, mindert die Ausreißfestigkeit von Befestigungsmitteln. Gewöhnliche Schrauben und Nägel halten im porosierten Material schlecht; für tragfähige Befestigungen sind Spezialdübel gefragt, die für Leichtbaustoffe oder Porenbeton ausgelegt sind und ihre Haltekraft über eine größere Kontaktfläche statt über Reibschluss in einem engen Bohrloch aufbauen.
Ein Punkt wird in der Praxis regelmäßig übersehen: Steine müssen vor dem Einbau die Ausgleichsfeuchte erreichen. Frisch aus der Nachbehandlung enthält ein Schaumbetonstein noch erhebliches freies Wasser, und ein zu früh vermauerter Stein schwindet nach dem Einbau weiter – mit Rissen in der Fuge und im nachfolgenden Putz als Folge. Je nach Rohdichte und Lagerbedingungen vergehen dafür Wochen. Das gehört zur selben Ursache, die den Baustoff insgesamt zu einem starken Schwindprofil führt: Ohne Korngerüst, das den schwindenden Zementstein behindert, und mit einer sehr großen inneren Oberfläche verliert das Material Feuchte langsam, aber stetig.
Schaumbetonstein gegen Porenbetonstein
Der ehrliche Vergleich hat auf beiden Seiten ein klares Ergebnis, keine Gesamtnote. Die vollständige Gegenüberstellung mit allen Konkurrenzbaustoffen steht unter Schaumbeton im Vergleich; hier die für Steine relevanten Punkte.
| Schaumbetonstein | Porenbetonstein (AAC) | |
|---|---|---|
| Festigkeit bei gleicher Rohdichte | Niedriger | Höher |
| Maßhaltigkeit | Werkabhängig, geringer | Hoch, durch Autoklavierung stabilisiert |
| Trocknungsschwinden | Hoch: 0,1–0,35 % | Gering, weitgehend vorweggenommen |
| Produktnorm | Keine harmonisierte Norm | DIN EN 771-4 |
| Investition der Anlage | Gering bis mittel | Hoch, Autoklav erforderlich |
| Flexibilität der Rohdichte | Hoch, stufenlos am Mischer einstellbar | Werksseitig auf wenige Klassen festgelegt |
| Herstellung vor Ort möglich | Ja, mit mobiler Anlage | Nein, nur im Werk mit Autoklaven |
Porenbeton gewinnt überall dort, wo ein zertifizierter, formstabiler Mauerstein mit geringem Schwinden gefragt ist – die Autoklavierung nimmt einen Großteil des Schwindens vorweg und liefert bei gleicher Rohdichte eine höhere Festigkeit. Für eine tragende Mauerwerkswand nach Norm ist er in aller Regel die bessere Wahl.
Schaumbeton gewinnt bei der Investition: Ein Schaumbetonwerk kostet einen Bruchteil einer Porenbetonlinie und kommt ohne Autoklaven aus. Dazu kommt die Flexibilität – die Rohdichte lässt sich am Mischer stufenlos einstellen statt zwischen wenigen Werksklassen zu wählen –, und die Möglichkeit, mit einer mobilen Anlage direkt vor Ort zu produzieren, wo lange Transportwege für ein leichtes, aber sperriges Produkt unwirtschaftlich wären.
Normung und Nachweis
Für Porenbeton existiert mit DIN EN 771-4 eine harmonisierte europäische Produktnorm für Mauersteine aus autoklaviertem Porenbeton, ergänzt um DIN EN 12602 für bewehrte Fertigteile. Für Schaumbetonsteine gibt es kein vergleichbares Dokument. Das ist der wichtigste praktische Punkt dieser Seite.
Ohne Zulassung keine tragende Verwendung
Ein Schaumbetonstein ohne harmonisierte Produktnorm darf im deutschen Baurecht nicht ohne Weiteres tragend eingesetzt werden. Für die tragende Verwendung im Hochbau braucht es eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung oder eine allgemeine Bauartgenehmigung des DIBt. Einen generischen, produktunabhängigen Weg gibt es nicht: Die Zulassung ist an einen konkreten Hersteller und eine konkrete Rezeptur gebunden und nicht auf ein anderes Werk übertragbar.
Für nichttragende Verwendungen – Trennwände, Ausfachungen, Dämmvorsatzschalen – ist die Lage entspannter, weil hier keine tragende Bemessung nachzuweisen ist; dennoch bleibt die bauaufsichtliche Einordnung im Einzelfall zu klären, insbesondere bei Anforderungen an Brand- und Schallschutz. Der vollständige normative Rahmen für Schaumbeton, einschließlich der ASTM-Prüfverfahren für Schaumbildner und der Hinweise zu DIN EN 206, steht unter Normen und Ausschreibung.
Praktisch bedeutet das: Vor jeder Ausschreibung mit Schaumbetonsteinen ist zu klären, ob eine Zulassung für das konkrete Produkt und den konkreten Hersteller vorliegt – nicht nur ein allgemeiner Verweis auf „Schaumbeton“ oder eine Analogie zu Porenbeton, die bauaufsichtlich nicht trägt.
Wann Schaumbetonsteine sinnvoll sind
Schaumbetonsteine passen dort, wo Wärmeschutz und geringes Gewicht wichtiger sind als Höchstfestigkeit und eine harmonisierte Norm entbehrlich ist: nichttragende Trennwände, Ausfachungsmauerwerk, Sanierungen mit begrenzter Deckenlast, und Standorte, an denen eine mobile Anlage die Steine mit kurzem Transportweg direkt auf der Baustelle produziert – etwa in Regionen ohne nahes Porenbetonwerk.
Weniger geeignet sind sie, wenn eine tragende Wand ohne eigene Zulassung nach einer Standardnorm ausgeschrieben werden soll – hier führt an Porenbeton oder einem anderen genormten Mauerstein kaum ein Weg vorbei. Ebenso wenig, wenn geringes Schwinden zählt: Ein Sichtmauerwerk oder eine besonders rissempfindliche Konstruktion verträgt das hohe Trocknungsschwinden des Schaumbetonsteins schlecht, wenn nicht sehr sorgfältig nachbehandelt und ausreichend lange gelagert wird. Wer diese Grenzen kennt, trifft die Materialwahl vor der Ausschreibung und nicht erst beim Streit über Risse in der Fuge.
Häufige Fragen
Was unterscheidet Schaumbetonsteine von Porenbetonsteinen?
Schaumbetonsteine werden physikalisch mit vorgefertigtem Schaum porosiert und unter Umgebungsbedingungen oder milder Dampfnachbehandlung gehärtet. Porenbetonsteine entstehen durch eine chemische Reaktion mit Aluminiumpulver und werden im Autoklaven bei rund 180 bis 190 °C gehärtet. Bindephase, Normung und typische Festigkeit unterscheiden sich entsprechend.
Sind Schaumbetonsteine tragfähig?
Im halbtragenden Bereich ab etwa 800 kg/m3 ja, für den niedrigen Geschossbau. Für eine tragende Verwendung ist jedoch eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung oder Bauartgenehmigung des DIBt erforderlich, da eine harmonisierte Produktnorm wie bei Porenbeton fehlt.
Welche Norm gilt für Schaumbetonsteine in Deutschland?
Es gibt keine harmonisierte Produktnorm wie DIN EN 771-4 für Porenbeton. Tragende Verwendungen brauchen eine produktspezifische Zulassung des DIBt; für nichttragende Anwendungen ist die bauaufsichtliche Einordnung im Einzelfall zu klären.
Mit welchem Mörtel werden Schaumbetonsteine verlegt?
Im Dünnbettverfahren mit einem Mörtel, der für poröses, saugfähiges Steingefüge formuliert ist. Ein gewöhnlicher Normalmörtel entzieht dem Stein zu schnell Wasser und bindet selbst schlecht ab.
Welche Rohdichte sollte man für Schaumbetonsteine wählen?
Für nichttragende Trennwände genügen meist 400 bis 600 kg/m3, für tragende Steine im niedrigen Geschossbau eher 800 bis 1000. Die endgültige Wahl richtet sich nach der geforderten Festigkeit und dem gewünschten Wärmeschutz.
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