Das thüringische Unternehmen Polycare hat sein „Sembla“-Mauerwerksystem überarbeitet. Geblieben sind die Hohlblocksteine aus zementfreiem Geopolymer-Beton, die sich ohne Mörtel oder Kleber zu Wänden zusammensetzen und jederzeit auch wieder zerstörungsfrei demontieren und wiederverwenden lassen. Grundlegend verändert hat sich allerdings das bisherige Verbindungsystem.
Sembla -Mauerwerk besteht aus trocken gestapelten Hohlblocksteinen, die durch spezielle Verbindungselemente zusammengehalten werden. Hersteller Polycare spricht vom „ersten vollständig rückbaubaren System in Massivbauweise“. Als dieses Ende 2023 erstmals vorgestellt wurde, funktionierte der Verbindungmechanismus noch mit speziell geformten Latten aus Holz oder recyceltem Kunststoff, die exakt in die Nutaussparungen der Steinwände hineinpassen. Das hat sich nun geändert. Die im März angekündigte neue Sembla-Generation baut nämlich auf ein Verbindungssystem mit vorgespannten Gewindestangen aus Metall.
Geopolymer als Zementersatz
Nicht verändert hat sich das Material, aus dem das eigentliche Sembla-Mauerwerk besteht. Die innen hohlen Mauerwerksteine werden aus einem zementfreien Beton gefertigt, dessen Herstellung nach Polycare-Angaben 70 % weniger CO₂-Emissionen verursacht als Stahlbeton der Festigkeitsklasse C25/30. Möglich wird das durch den Verzicht auf Portlandzement .
Als Ersatz- Bindemittel kommt stattdessen ein Geopolymer aus puzzolanischen Materialien zum Einsatz. Puzzolane sind mineralische Stoffe, die sowohl in der Natur vorkommen als auch in Form industrieller Nebenprodukte anfallen. Natürliche Puzzolane werden aus vulkanischem Gestein oder Vulkanasche gewonnen. Schon in der Antike beherrschten Menschen diese Kunst: Der römische Beton („opus caementitium“) enthielt Puzzolane als Bindemittel.
Puzzolanische Bindemittel lassen sich aber auch aus modernen industriellen Nebenprodukten wie Hochofenschlacke und Flugasche gewinnen, die in der Eisen- und Stahlindustrie und bei der Kohleverstromung anfallen. Bei diesen Nebenprodukten handelt es sich um mineralische Rückstände, die bei der Verbrennung von Kohle und Erdöl anfallen. Sie werden bereits heute bei vielen Zementarten (CEM II–V) als Ersatzstoffe für Portlandzement verwendet.
Alle Puzzolane – und damit auch das von Polycare verwendete Geopolymer – sind im ausgehärteten Zustand steinartige Materialien, die aber aus relativ langkettigen Molekülen bestehen. Insofern erinnert ihr chemischer Aufbau an Kunststoffe (Polymere). Daher der etwas irritierende Begriff „Geopolymer“, bei dem die Vorsilbe „Geo“ für den mineralischen Feststoff steht. Geopolymere sind aber keine Kunststoffe, sondern bestehen ausschließlich aus Mineralmolekülen.
Anwendungsbereiche
Für nichttragende Wände und Ausfachungen ist Sembla laut Polycare baurechtlich bereits „durchgeprüft“. Noch in diesem Jahr soll die allgemeine Bauartgenehmigung vorliegen, was eine unkompliziertere Anwendung ohne Einzelfallprüfungen ermöglichen würde. Doch auch für tragendes Mauerwerk bis Gebäudeklasse 4, also Gebäude bis zu 13 m Höhe, soll Sembla einsetzbar sein. Auch hier liegen bereits erste Prüfberichte vor. Für diesen Anwendungsbereich erwartet Polycare die Bauartgenehmigung voraussichtlich 2027.
Nach Polycare-Angaben sind die mechanischen Eigenschaften der Sembla-Steine vergleichbar mit konventionellen Mauerwerksteinen der Festigkeitsklasse 20. Auch die Frostbeständigkeit nach DIN EN 771–3 wurde nachgewiesen. Das Mauerwerk ist zudem nicht brennbar ( Baustoffklasse A1) und lässt sich aufgrund der klebstofffreien Verbindung der trocken gestapelten Hohlblocksteine jederzeit wieder zerstörungsfrei demontieren und wiederverwenden.
„Sembla bietet die Chance, Bauprodukte im Kreislauf zu führen und die Branche grundlegend zu transformieren“, sagt Andreas Kunsmann, CEO von Polycare. Die Vision dahinter: Gebäude sollen sich genauso einfach zurückbauen lassen, wie sie sich aufbauen lassen. Dafür sind einfache Konstruktionen und trennbare Verbindungen notwendig.
Auch die Herstellung der Steine ist so nachhaltig wie möglich geplant. Die Serienproduktion beim Kooperationspartner Berding Beton in Essen-Kupferdreh soll noch 2026 starten – mit Rohstoffen, die ausschließlich aus dem Ruhrgebiet stammen.
Neues Verbindungssystem
Dass Polycare noch vor dem Start der Serienproduktion bereits eine zweite Sembla-Generation vorstellt, ist sicher ungewöhnlich. Das Unternehmen kommuniziert dieses Thema in einer Pressemittelung offen: „Produktentwicklung im Baubereich ist ein Prozess, bei dem nicht jeder erste Ansatz direkt zum Ziel führt. Es gibt technische Hürden, die erst in der Praxis sichtbar werden. Es gibt Momente, in denen Annahmen auf dem Prüfstand stehen und man erkennt, dass ein Systemwechsel notwendig ist.“
Was hat sich nun konkret verändert? Am augenfälligsten ist hier das neue Verbindungssystem, das auf vorgespannten Gewindestangen aus Metall basiert. Das ursprüngliche Sembla-System mit seinen Schwalben-Verbindern aus Holz (oder Kunststoff) hat sich nach Polycare-Angaben in Praxistests nicht bewährt. Insbesondere die Schubübertragung zwischen den Steinen sei hinter den Anforderungen zurückgeblieben. Die Zuverlässigkeit der Verbindung habe stark von der Maßgenauigkeit der Steine abgehängt und sei daher anfällig gewesen. Hinzu kam die Feuchteempfindlichkeit von Holz.
Beim neuen Vorspannsystem mit Gewindestangen steckt man die Steine auf diese Stangen, die anschließend vorgespannt werden. Nach Angaben von Polycare wird durch diese neue Lösung die statische Zuverlässigkeit der Sembla-Wände deutlich erhöht. Dadurch könne man das Mauerwerksystem perspektivisch auch für tragendes Mauerwerk bis Gebäudeklasse 4 einsetzen, was nach den Ergebnissen der Praxistests mit dem alten System nicht möglich war. Die Gewindestangen lassen sich zudem schneller montieren und zeigen im Gegensatz zu Holz keine Feuchteaufnahme, keine biologische Degradation und kein Kriechverhalten.
„Die Wand wird vorgespannt und bildet einen soliden Körper“, erläutert Michel Schmeck, Head of Building Systems bei Polycare, die Funktionsweise der Metallstangen. „Wir bewegen uns zwischen Mauerwerk und Stahlbeton und erschließen damit ganz neue Anwendungsfelder im Hochbau.“ Die Kreislauffähigkeit des Gesamtsystems bleibt durch die Metallverbinder vollständig erhalten – betont Polycare.
Einschaliger Wandaufbau
Das ursprüngliche Sembla-System erlaubte ein-, zwei- oder dreischalige Wandaufbauten, bei denen die Dämmung direkt in die Hohlblocksteine integriert werden konnte. Dieser Ansatz ermöglichte variable Wärmedämmstandards. In der Praxis führte dies jedoch zu mehreren Herausforderungen. Die Gesamtwandstärke (zuzüglich Fassaden) konnte bei dreischaligem Aufbau bis zu 37,5 cm betragen, was wertvollen Raum kostete. Die Integration der Dämmung in die Steine erschwerte zudem die sortenreine Trennung beim Rückbau.
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Mit dem neuen System beschränkt sich Polycare bewusst auf einen einschaligen Wandaufbau mit funktional getrennter Wärmedämmung. Das Mauerwerk selbst ist 12,5 cm stark, während die Dämmung außenseitig angebracht wird. Polycare empfiehlt dafür eine vorgehängte hinterlüftete Fassade ( VHF ). Für deren Befestigung hat der Hersteller spezielle Verbinder entwickelt, die sich in die Nutstruktur der Sembla-Steine einführen lassen.
Die Kombination von Sembla und VHF gewährleistet eine vollständige Kreislauffähigkeit auf Bauteilebene. Aber grundsätzlich kann man die Geopolymer-Betonwände natürlich auch mit anderen Fassadenkonstruktionen kombinieren – zum Beispiel mit einem Wärmedämm-Verbundsystem ( WDVS ). Zu bedenken ist hier allerdings, dass ein verklebtes WDVS den sortenreinen Rückbau und die Wiederverwertbarkeit des Mauerwerks zumindest erschwert.
Dieser Text ist eine Aktualisierung des BaustoffWissen-Beitrags „Kreislauffähiges Mauerwerksystem“ von Dezember 2023.
