Anhydrit

Anhydrit
Anhydrit

Anhydrit ist ein Mineral, das in der Natur relativ häufig vorkommt. Aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung (Ca[SO4]) ist es ein Calciumsulfat, er gehört also in die Mineralklasse der Sulfate. Seinen Namen trägt Anhydrit, weil man bei seiner Entdeckung glaubte, es würde Salzsäure enthalten. Erst später erkannte man, dass es sich tatsächlich um schwefelsauren Kalk, also um wasserfreies Calciumsulfat handelt – deshalb gab man ihm abgeleitet aus der neuen französischen Bezeichnung den Namen Anhydrit.

Abhängig vom Fundort hat das Mineral eine recht unterschiedliche Form – in Tiefengesteinen findet man es oft in (fast) reiner Struktur, meist farblos bis weiß, durch Beimengungen selten auch hellblau, hellviolett und rosa oder auch rötlich, hellbraun und sehr selten grau, seine Strichfarbe ist unabhängig davon aber immer weiß. Das Kristallsystem kann sowohl sehr massige Aggregate, aber auch würfelige oder prismatische Kristalle entwickeln, die Spaltbarkeit ist anders als beim sehr ähnlich aussehenden Gips vollkommen bis sehr gut. Die Dichte von 3 g/cm² entspricht relativ genau der Dichte von Zement.

In oberflächennahen Bereichen kommt es jedoch häufig zu Wassereinlagerung (Einlagerung von Kristallwasser) in das eigentlich mit 2 g/l schwer wasserlösliche Mineral – damit findet man dort meist Gipsgesteine. Beim Prozess der Wassereinlagerung und der Umwandlung zu Gipsgestein kommt es zu massiver Ausdehnung (bis zu 50 % Volumenzunahme), was nicht nur zu Problemen im Tunnel- und Stollenbau sondern oft auch zu Gebäudeschäden durch Hebungen im Bodenbereich führen kann.

Wegen des starken Quellens wäre das Mineral in seiner Reinform als Baustoff völlig ungeeignet. Versehen mit bestimmten Zuschlägen und bei bestimmter Abmischung mit anderen Stoffen, wird er heute allerdings sogar recht häufig verwendet.

Anwendungsmöglichkeiten

Die besonderen Eigenschaften von Anhydrit, insbesondere die starke Wassereinlagerung und die natürliche Umwandlung zu Gips kann man sich gezielt zunutze machen: Das tut man, indem man sogenannte „Anreger“ wie Kaliumsulfat oder Calciumoxid in geringem Prozentsatz (rund 3 – 15 %) zugibt, wodurch sich das pulverisierte Mineral sehr schnell zu Gips umwandelt, dabei aber ein Teil des Minerals als strukturelles „Gerüst“ unverändert bleibt und für ein sehr stabiles Gipsmaterial sorgt. Auf diese Weise wird Anhydrit etwa als Klebstoff für Fliesen eingesetzt (sogenannter Anhydritbinder).

Wird Calciumsulfatbinder verwendet, kann man aus dem Mineral einen sehr guten Fließestrich herstellen (AE, CA, CaS, AFE, Calciumsulfatestrich, oft auch einfach nur als „Fließestrich“ bezeichnet). Solche Fließestriche werden heute sehr häufig eingesetzt, insbesondere als sogenannte „Heizestriche“ (Estrich über Fußbodenheizung, der die Heizschlangen umfließt und dann um sie herum aushärtet). Er bietet dabei einige Vorteile gegenüber anderen Estrichformen.

In geringerem Umfang wird das Mineral in Pulverform auch Zement zugesetzt und bei der Herstellung von Porenbeton verwendet. Zur Herstellung von Schwefelsäure ist es heute ebenfalls in Verwendung.

Besonderheiten von Anhydrit-Estrichen

Im Gegensatz zum klassischen Zementestrich (CT-Estrich) haben Anhydrit-Estriche einige wichtige Vorteile. Sie können anders als Zementestriche bereits einige Tage nach dem Einbau begangen und sogar leicht belastet werden – anders als der Zementestrich, bei dem das mehrere Wochen dauert, werden CA-Estriche also sehr schnell belegreif. Das führt zu einem Zeitgewinn beim Bau, da lange Trocknungszeiten entfallen. Als Fließestrich können große Flächen sehr schnell belegt werden (bis zu rund 1.500 m² pro Tag bei maschineller Verarbeitung), hier entsteht also ein weiterer Kostenvorteil.

Anders als Zementestriche verträgt der Anhydritestrich (aus nachvollziehbaren Gründen) keine Feuchtigkeit, in Feuchtbereichen im Haus kann man ihn also nicht einbauen. Auch die Festigkeit ist gegenüber klassischen Zementestrichen etwas geringer, darauf muss bei der Bauplanung Rücksicht genommen werden. Die Biege- und Zugfestigkeitswerte von Anhydritestrich sind dagegen sehr hoch, das Schwinden ist sehr gering.

Wird der Anhydrit-Estrich als Fließestrich (AFE) eingebaut, kann man auf Dehnungsfugen auch bei großen bis sehr großen Flächen wegen komplett verzichten. Das stellt eine wesentliche Arbeitserleichterung und Kostenersparnis beim Verarbeiten des Estrichs im Nachgang dar, ebenso der Wegfall der nötigen Verdichtungsarbeiten. Lediglich auf eine gute Entkopplung von Wänden muss geachtet werden, da sich sonst sehr störende Schallbrücken bilden können (Wanddämmstreifen, zwingend fachgerechte Entkopplung von Wänden und Pfeilern).

Als Heizestrich hat sich der AFE-Estrich bewährt, weil er über eine klar bessere Wärmeleitfähigkeit als Zementestrich verfügt und zudem die Heizungsrohre sehr dicht umschließt. Da in den meisten Fällen auch noch eine geringere Einbauhöhe geplant werden kann, ist die Wärmeübertragung von den Heizungsrohren an den Raum deutlich besser. Nach dem Einbau muss auch der Anhydrit-Fließestrich „trockengeheizt“ werden, was aber deutlich schneller geht als bei zementären Fließestrichen.

Wer möchte, kann den Calciumsulfatestrich auch nach dem Aushärten anschleifen und versiegeln lassen und direkt als Bodenbelag verwenden. Ansonsten muss er vor der Weiterverarbeitung vollflächig grundiert werden (hohe Saugfähigkeit), bevor Bodenbeläge, insbesondere Fliesen, verlegt werden können.

Für CA-Estriche wird heute kaum noch mineralischer Anhydrit verwendet – in der Mehrzahl der Fälle nutzt man dafür synthetisch hergestellte Anhydrite, die mit einer Gesteinskörnung aus Kalkstein und Quarzsand mit Korngrößen bis zu 8 mm gemischt werden.

Fazit

Anhydrit ist ein sehr gutes Beispiel dafür, dass zunächst für den Bau völlig ungeeignete Stoffe und Minerale bei richtiger Behandlung zu sehr vorteilhaften Baustoffen werden können. In der Natur ist er nur ein Mineral unter vielen, wenn auch mit ganz besonderen individuellen Eigenschaften durch die menschliche Nutzung hat er aber für uns als Ausgangsstoff eine hohe Bedeutung in unserer Welt erlangt.

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