Sand ist einer der wichtigsten und meistverbrauchten Rohstoffe der Menschheit. Zusammen mit Zement ergibt Sand Beton, der jedes Jahr zu Milliarden von Tonnen in Wolkenkratzern, Wohnsiedlungen und Staudämmen landet. Mehr, als die Natur von sich aus nachbilden kann. Das macht Sand zum umkämpfen Rohstoff. In Indien ist etwa eine brutale Sandmafia entstanden. Mindestens 13 Journalisten, die auf ihre Machenschaften aufmerksam machen wollten, starben zuletzt.

Dabei gibt es den Rohstoff wie Sand am Meer – aber nicht jeder Sand eignet sich für die Betonproduktion. Während Meeressand noch mikroskopisch kleine Ecken und Kanten aufweist, ist der reichlich vorhandene Wüstensand zu rund, damit sich die Körner untereinander verhaken und so große Lasten tragen können.

Wüstensand eignete sich bisher nicht für die Betonproduktion.
Foto: ap/Mosa'ab Elshamy

Schätzungen zufolge sind weniger als fünf Prozent der weltweiten Sandvorkommen für die Industrie nutzbar. Das führt zu der paradoxen Situation, dass selbst Wüstenstaaten Sand importieren müssen. Das Burj Khalifa in Dubai, mit 828 Metern das höchste Gebäude der Welt, wurde mit Sand aus Australien errichtet.

Wüstensandhäuser nach dem Lego-Prinzip

Mehrere Unternehmen arbeiten daran, den Wüstensand für die Baubranche nutzbar zu machen, darunter die deutsche Firma Polycare. Sie will aus Wüstensand Polymerbeton machen. Der Wüstensand soll vor Ort mit Polyesterharzen versetzt und anschließend zu Bausteinen gepresst werden, ein Brennen wie bei Ziegelsteinen ist nicht notwendig.

Selbst Laien sollen sich mit den Bauteilen, die an Lego-Steine erinnern, in Kürze ein Haus bauen können. Ein Beispielhaus mit einer Fläche von 37 Quadratmetern, wie sie für Notunterkünfte typisch ist, besteht aus 650 Steinen, die zu fast 90 Prozent aus Sand bestehen. Ungelernte Kräfte sollten das Bauwerk in zwölf Stunden errichtet haben. Für die temporäre Nutzung lassen sich die Bauteile verschrauben und wiederverwenden. Sollten die Steine für dauerhafte Gebäude zum Einsatz kommen, lassen sie sich für mehr Stabilität verschrauben.

Diese Notunterkunft wurde laut Polycare innerhalb von zwölf Stunden errichtet.
Foto: polycare

CO2-Fußabdruck halbiert

Dass Sand eben keine unendlich vorhandene Ressource ist, darauf wollen die vier Studenten vom britischen Imperial College Carolyn Tam, Matteo Maccario, Hamza Oza und Saki Maruyami mit ihrem Start-up Finite – englisch für endlich – aufmerksam machen. Der gleichnamige Verbundstoff besteht aus Wüstensand, der momentan keine Verwendung findet.

Laut Finite soll das Material nur die Hälfte des CO2-Fußabdrucks von Beton aufweisen und außerdem biologisch abbaubar sein, für dauerhafte Gebäude ist das Material deshalb momentan noch nicht geeignet. Die Formel für das Bindemittel hält das Start-up allerdings geheim.

Mit Bakterien Sandziegel züchten

Die US-amerikanische Architektin und Forscherin Ginger Krieg Dosier verfolgt einen anderen Ansatz. Sie will Bausteine aus Wüstensand wachsen lassen. Dafür sollen Bakterien zum Einsatz kommen, die zusammen mit einer Nährlösung den Sand zu einem festen Stein verbinden. Auf Zement könnte hier gleich ganz verzichtet werden, trotzdem soll das Baumaterial härter sein als Tonziegel.

National Science Foundation IIP

Weniger futuristisch agieren Helmut Rosenlöcher und Leopold Halser vom deutschen Unternehmen Multicon. Ihnen geht es eher darum, Wüstensand wie Bausand in normalen Prozessen einzusetzen. Dazu wird der Sand zunächst noch feiner gemahlen und anschließend mit einem Bindemittel in einem Hochgeschwindigkeitsmischer vermengt. Dadurch entsteht ein feines Granulat, das als Ersatz für den immer knapper werdenden Sand verwendbar ist. (red, 28.7.2019)