Physik- und Chemieaktivitäten
Fortgeschrittenes Niveau
Eine große Debatte zur Reduzierung des menschlichen Einflusses auf die Umwelt betrifft die Auswahl der Materialien für den Bau von Gebäuden. Wie in der Abbildung gezeigt, ist das Bauen ein Prozess, der während der gesamten Lebensdauer Energie erfordert. Steve Howard, der Unternehmensinnovator von IKEA, fasst die dringenden Bedürfnisse der Nachhaltigkeit zusammen und berücksichtigt dabei:
„Wir bauen Städte wie nie zuvor, holen Menschen wie nie zuvor aus der Armut und verändern das Klima wie nie zuvor. Nachhaltigkeit ist vom ‚Nice-to-do‘ zum ‚Must-do‘ geworden.“
Aktueller Energiebedarf für Gebäudekonstruktionen
In Gebäuden kann sowohl bei den verwendeten Materialien als auch bei der Verbesserung des Lebenszyklus der Gebäude Energie eingespart werden.
Im Sinne der Kreislaufwirtschaft gibt es bereits Baumaterialien, die weniger Energie benötigen und aus recycelten Materialien stammen. Zum Beispiel wird Sedimentgestein oder recyceltes Glas besonders wegen ihrer hohen mechanischen Widerstandsfähigkeit geschätzt. Doch die neue Grenze des Öko-Bauens scheint Kork zu sein.
Da mehr als 50 % des Zellvolumens eines Korkstücks aus Luft besteht, ist Kork eine der leichtesten festen Substanzen. Da hoher Druck die winzigen Luftzellen nicht zerstört oder zerbricht, sondern die Luft innerhalb der Zellen komprimiert, beginnt der Kork zurückzufedern, sobald der Druck entfernt wird. Eine Rolle oder Platte aus Verbundkork kann in eine Richtung komprimiert werden, ohne ihre Dimensionen in der anderen Richtung zu verlieren. Dies ist für viele Anwendungen von Verbundkork von großer Bedeutung. Darüber hinaus ist Kork sowohl in seiner natürlichen Form als auch als Verbundkork ein hochreibendes Material. Selbst wenn er nass oder mit Öl oder Fett bedeckt ist, behält Kork diese Eigenschaft, die die von Leder, Gummi und vielen anderen Produkten für Reibungs- oder Rutschfestigkeitszwecke übertrifft. Der hohe Grad an Stabilität unter verschiedenen Bedingungen ist entscheidend für den anhaltenden Erfolg und die Verwendung von Kork in der heutigen Welt.
Korkdämmung wird hauptsächlich aus Korkeiche hergestellt und kann sowohl als Füllmaterial als auch als Platten produziert werden. Typische Werte für die Wärmeleitfähigkeit von Kork liegen zwischen 40 und 50 mW/mK. Korkdämmprodukte können perforiert sowie am Bauort zugeschnitten und angepasst werden, ohne dass die Wärmedämmung verloren geht.
Einige Nachteile bei der Verwendung von Kork hängen mit ästhetischen Aspekten zusammen, wie der begrenzten Farbauswahl und der Möglichkeit, bei Verwendung als Bodenbelag durchstochen oder beschädigt zu werden.
Abschließend: Biomaterialien sind eine etwa fünfzig Jahre alte Wissenschaft. Die Definition dieses Wortes laut IUPAC ist
„ein Material, das im Kontakt mit lebenden Geweben, Organismen oder Mikroorganismen verwendet wird“.
Dieser Begriff umfasst also auch Substanzen, die, kombiniert mit einem geeigneten polymeren Substrat, mit biologischen Systemen interagieren können und aus diesem Grund auch für medizinische Zwecke eingesetzt werden.
Von Mode bis Design, vom Bau bis zur Konstruktion – Biomaterialien und ihre Anwendungen vervielfachen sich und verändern die Zukunft unseres Lebens.