Wir machen uns das Wetter selbst – Klimasimulation an der Bauhaus-Universität Weimar

In zwei begehbaren Zellen mit einer Größe von je 5 m³ können bis zu 1,5 t Probenmaterial natürlichen Klimabedingungen ausgesetzt werden, seien es nun Temperaturen wie in der Wüste oder in der Arktis.

Seit Dezember 2001 könnte man in Weimar den neuerworbenen Schlafsack auf seine Witterungsbeständigkeit hin überprüfen. Hält er bei arktischen Minusgraden immer noch so warm, wie vom Hersteller versprochen? Das kann allerdings nur im Selbstversuch herausgefunden werden…

Mit zwei neuartigen Klimasimulationszellen des F.A. Finger-Institutes für Baustoffkunde an der Bauhaus-Universität Weimar, die in Zusammenarbeit mit der Thüringer Firma Feutron Klimasimulation entwickelt wurden, wären solche Experimente schon denkbar. In zwei begehbaren Zellen mit einer Größe von je 5 m³ können bis zu 1,5 t Probenmaterial natürlichen Klimabedingungen ausgesetzt werden, seien es nun Temperaturen wie in der Wüste oder in der Arktis.
Die 212.700 Euro teure Anlage, gefördert von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Thüringen, soll aber weniger der Simulation exotischer Klimate dienen, sondern die Entwicklung zeitraffender Prüfverfahren zur Vorhersage der Dauerhaftigkeit frei bewitterter Baustoffe ermöglichen.

Schon seit Jahren ist die Dauerhaftigkeit von Baustoffen von besonderem Interesse, da z.B. Betonschäden an Autobahnen, Brücken- und Wasserbauwerken Milliarden von Euro verschlingen. Bisher existieren aber keine Prüfverfahren, die den Einfluss des Klimas (Frost, wechselnde Durchfeuchtung, Erwärmung durch starke Sonneneinstrahlung) auf die Dauerhaftigkeit von Baustoffen erfassen kann. In den Klimasimulationszellen können z.B. an Betonproben natürliche Witterungseinflüsse simuliert werden, um herauszufinden, wie Beton zusammengesetzt sein muss, der in der Praxis eine ausreichende Lebensdauer aufweist. Die bisher dazu durchgeführten Laborversuche waren mit hohem manuellen Aufwand verbunden – die Betonproben wurden abwechselnd in Trockenschränken, Frostkammern, Wasserbädern und Klimaräumen eingelagert. Zudem verringert sich der Zeitaufwand im Wechsellagerzyklus
von neun Monaten auf weniger als vier Monate.

Die in ihrer Funktion weltweit einzigartigen Klimasimulationszellen des F.A. Finger-Institutes ermöglichen die Einstellung verschiedenster Temperatur- und Feuchtebedingungen mit hohen Änderungsgeschwindigkeiten. Temperaturen von -40 bis +105 °C sind möglich. Sie werden wahlweise mit einer scharfen Trocknung oder bei Temperaturen über dem Gefrierpunkt mit einer starken Befeuchtung der Proben durch Nebelbildung kombiniert. Auch durch Frost- und Tauwechsel können sowohl ?normale? als auch extreme Witterungsverhältnisse simuliert werden. Das F.A. Finger-Institut unter Leitung von Prof. Jochen Stark beschäftigt sich seit vielen Jahren mit Untersuchungen zum Problemkomplex Dauerhaftigkeit von Beton, speziell auch unter wechselnden Temperatur- und Feuchtebedingungen.
Die Firma Feutron Klimasimulation aus Greiz/Thüringen entwickelte zunächst in Zusammenarbeit mit dem Institut einen Prototyp. Die in 1-jähriger Testphase gewonnen Erfahrungen führten schließlich zur Entwicklung der Klimasimulationszellen.
Seit Dezember 2001 laufen die Klimasimulationszellen im Dauerbetrieb, werden derzeit noch einer Testphase unterzogen und danach für Untersuchungen zur weiteren Verbesserung der Dauerhaftigkeit von Baustoffen und damit zur zielgerichteten Vermeidung von Schäden herangezogen.