Diese Gruppe von Menschen hat Windeln zum Häuserbau verwendet, weil sie nicht genug Sand hatten?

Im Mai 2023 wurde in den von Nature Research herausgegebenen Scientific Reports ein Artikel veröffentlicht. Siswanti Zuraida und zwei weitere Forscher der Kitakyushu-Universität in Japan verwendeten zum Bau eines Hauses ein spezielles Material: Windeln.

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Forscher haben herausgefunden, dass zerkleinerte, weggeworfene Einwegwindeln dem Beton und Mörtel einstöckiger Gebäude beigemischt werden können. Zerkleinerte Einwegwindeln können bis zu 10 % des in tragenden Säulen und Balken verwendeten Sandes ersetzen, ohne die ursprüngliche Tragfähigkeit des Hauses zu verändern. Sie haben die Materialien sogar zum Bau eines kleinen Hauses in Indonesien verwendet.

Angesichts einer so „stinkenden“ Nachricht könnten Sie in tiefe Gedanken versinken, dass das Ersetzen von Sand durch weggeworfene Windeln den Müll reduzieren kann, was ziemlich umweltfreundlich klingt. Doch wie viel ist der eingesparte Sand wert? Bei genauerer Betrachtung des Artikels fällt auf, dass die Autorin, Siswanti Zuraida, aus Indonesien stammt und dass der Zweck dieser Untersuchung auch darin besteht, das Problem des Mangels an Baumaterialien in Indonesien aufgrund der zunehmenden Urbanisierung und des Bevölkerungswachstums zu lindern.

Indonesien ist jedoch ein Land, das aus mehr als 17.000 Inseln besteht. Logischerweise sollte es in einem solchen Land nicht an Sand mangeln. Da fragt man sich: Betreiben diese Leute wirklich Forschung?

Die Vorderfassade eines aus Windeln gebauten Prototyphauses. Bildquelle: Scientific Reports

Machen Sie sich nicht vorschnell lustig. Es gibt einen Grund, warum über diesen Artikel in der Zeitschrift Scientific Reports berichtet wurde.

Aufmerksamen Lesern ist möglicherweise aufgefallen, dass wir im vorherigen Artikel „Sand“ anstelle von „Sand“ verwendet haben. Diese beiden sind nicht dasselbe. Im Wörterbuch bezieht sich Sand auf sehr feines Gesteinspulver, während Sand feines Gesteinspulver ist. Der Unterschied „sehr“ liegt darin begründet, dass zwischen den beiden ein Größenunterschied besteht. Im industriellen Bereich ist „Sand“ eine Bodenart mit bestimmten Qualitätsanforderungen und ein wichtiger Werkstoff in der modernen Gesellschaft. Beispielsweise wird Sand zur Herstellung von Mörtel im Bauwesen verwendet, Kieselsäure wird aus Sand gewonnen, um Glas herzustellen, und Silizium wird ebenfalls aus Sand gewonnen, um Splitt herzustellen.

Obwohl diese Inselstaaten über ausgedehnte Strände verfügen und es ihnen nicht an „Sand“ mangelt, herrscht in Wirklichkeit ein Mangel an „Sand“. Der scheinbar unerschöpfliche „Sand“ kann daher den „Sand“ als Baustoff oder Fertigungsmaterial nicht wirklich ersetzen. Und es gibt wirklich nicht mehr genug „Sand“.

Kann der Sand am Strand oder im Meer nicht verwendet werden? Copyright-Bilder in der Galerie. Der Nachdruck und die Verwendung können zu Urheberrechtsstreitigkeiten führen.

Woher kommt der Sand?

Ähnlich wie feiner Sand entsteht auch Sand durch Verwitterung und Erosion von Gestein, die Partikelgröße von Sand ist jedoch größer als die von Sand. Sand besteht hauptsächlich aus Kieselsäure, enthält jedoch auch verschiedene Verunreinigungen, weshalb er in unterschiedlichen Farben erscheint.

Im Allgemeinen wird Sand in drei Kategorien unterteilt:

Einer ist der Sand in der Wüste;

Einer ist der Meeressand am Meer;

Eine andere Art ist Flusssand.

Der größte Unterschied zwischen diesen drei Sandarten ist ihre Partikelgröße und Glätte. Nach längerer Reibung weist der Wüstensand und der Meeressand nur noch wenige Zehntelmillimeter große Partikel auf und die Oberfläche ist sehr glatt. Flusssand hingegen hat einen Durchmesser von etwa 1 mm und eine rauere Oberfläche.

Im Bereich der Architektur bedeutet diese Unterscheidung unmittelbar den Unterschied zwischen dem, was verwendet werden kann und dem, was nicht verwendet werden kann. Der im modernen Bauwesen am häufigsten verwendete Beton erfordert das Mischen von Rohstoffen wie Zement und Mörtel. Der Mörtel darf nicht zu fein sein und im Allgemeinen wird Flusssand verwendet. Der Sand in der Wüste ist zu fein und zu rutschig. Wenn Sie ihn zum Bau eines Hauses verwenden, entspricht die Betonfestigkeit nicht dem Standard. Dubai, die Hauptstadt der Vereinigten Arabischen Emirate, liegt zwar in der Wüste, muss für den Bau aber dennoch große Mengen Flusssand importieren.

Zuvor hatte die Nachrichtenagentur Xinhua über die Sandimporte Dubais berichtet. Bild entnommen aus dem Xinhuanet-Artikel „Die ignorierte „Sandkrise““

Meeressand ist stark salzhaltig und ebenfalls nicht zum Bauen geeignet. Wenn zur Herstellung von Beton Meeressand verwendet wird, lösen sich nach einer gewissen Zeit die Wände oder Decken des Gebäudes ab und legen die Stahlstangen im Inneren frei. In der Provinz Taiwan meines Landes werden aus Meeressand gebaute Häuser als Meeressandhäuser bezeichnet, die leicht zu gefährlichen Gebäuden werden können. Auch wenn diese Häuser nicht gefährlich sind, ist ihre Qualität sehr schlecht. Einige skrupellose Geschäftsleute verkaufen minderwertige Seesandhäuser als gute, was oft zu Streitigkeiten führt.

Weder Wüstensand noch Meeressand sind akzeptabel, daher bleibt nur Flusssand. Wenn in den letzten Jahrzehnten in der Nähe Ihres Heimatortes ein Fluss lag, konnten Sie dort oft Sandbaggerschiffe auf ihrem Hin- und Herwegfahren sehen. Der gesammelte Flusssand wurde zum Bau verwendet.

Flusssand ist ein wichtiger Baustoff, der von vielen Ländern importiert wird. In der Vergangenheit, als Chinas Wirtschaft gerade erst in Schwung kam, war die für den Bau benötigte Sandmenge begrenzt, doch Flusssand schien unerschöpflich. Um Devisen zu verdienen, könnte China sogar jedes Jahr etwas Flusssand exportieren. Später, als sich Chinas Urbanisierungsprozess weiter beschleunigte, wurde das Land zum Importeur von Flusssand. Auch der Preis für Flusssand hat sich verdoppelt. Wenn Sie die Nachrichten durchsuchen, werden Sie feststellen, dass in einigen Gebieten in den letzten Jahren sogar die Abfuhr von Flusssand eingeschränkt wurde. Der Grund dafür ist, dass Flusssand zu kostbar ist.

Abbaugebiet für Flusssand. Copyright-Bilder in der Galerie. Der Nachdruck und die Verwendung können zu Urheberrechtsstreitigkeiten führen.

Darüber hinaus verursacht der Flusssandabbau tatsächlich erhebliche ökologische Schäden. Illegale Sandabbauschiffe graben Löcher in das Flussbett, was nicht nur Auswirkungen auf die örtlichen Organismen hat, sondern auch die Topographie des Flussbetts verändert, flussabwärts gelegene Brücken, Deiche und Rohrleitungen beeinträchtigt, die örtliche Wasserqualität und den Wasserstand beeinträchtigt und sogar den Hochwasserschutz gefährdet. Daher veröffentlichten das Generalbüro des Zentralkomitees der KPCh und das Generalbüro des Staatsrats im Jahr 2022 die „Stellungnahmen zur umfassenden Umsetzung des Fluss-Chef-Systems“, die unter anderem die Beseitigung und Korrektur des illegalen Sandabbaus zum Inhalt hatten. Der Sandmangel hat zu enormen Gewinnen beim Sandabbau geführt. Wird der Sandabbau nicht streng kontrolliert, kann er große Probleme verursachen.

Wenn Sie dies sehen, werden Sie die Absichten der drei Wissenschaftler verstehen.
Allein von der Sandmenge her ist für viele Stellen ausreichend vorhanden. Allerdings ist möglicherweise nicht genügend Flusssand vorhanden, um Häuser zu bauen. Das Ersetzen eines Teils des Sandes durch Müll wie Windeln kann zur Müllreduzierung beitragen. Als Erstes muss der Sand selbst gerettet werden. In dem Dokument wurde auch erwähnt, dass diese Methode des Abfallrecyclings in armen Gegenden genutzt werden könnte, um aus billigen Materialien stabile Gebäude zu errichten. Es scheint, dass es sich lohnt, diese Forschung fortzusetzen, um herauszufinden, welche anderen billigen Materialien Sand ersetzen könnten.

Wofür ist Sand sonst noch gut?

Nachdem wir über Flusssand gesprochen haben, der im Bauwesen verwendet wird, haben einige Leute bereits über die nächste Ebene nachgedacht. Wie bereits erwähnt, ist Sand in unserem Land knapp und wir sind nun auf Importe angewiesen. Wird es an verfügbarem Sand mangeln? Oder ist es möglich, dass Importe blockiert werden, weil so etwas Alltägliches feststeckt?

Um diese Frage zu beantworten, müssen wir uns einige gängige Verwendungszwecke von Sand ansehen. Abgesehen vom Sand im Beton gibt es derzeit keinen Mangel an anderen Baumaterialien. Beton stellt besondere Anforderungen an den Sand und es gibt andere Lösungen, wie etwa das maschinelle Zerkleinern von Steinen zur Herstellung von künstlichem Sand. Der auf diese Weise hergestellte Sand ist natürlich nicht so billig wie der von der Natur hergestellte Flusssand. Wenn wir diesen Ansatz jedoch nicht verfolgen und weiterhin Wasser aus dem Fluss entnehmen, könnten die Schäden noch kostspieliger sein.

Sand hat noch zwei weitere Verwendungszwecke: zum einen das Entfernen von Verunreinigungen und zum anderen die Herstellung von Glas aus Kieselsäure. Für dieses Verfahren wird kein Flusssand benötigt und es besteht derzeit auch keine Gefahr eines Sandmangels. Das andere ist sehr kritisch: Silizium aus Sand zu gewinnen und es als Halbleitermaterial zur Herstellung von Chips zu verwenden. Bei dieser Sandart handelt es sich um hochreinen Quarzsand, der in optischen Fasern, Photovoltaikzellen, optischen Geräten, Halbleitern und anderen Bereichen verwendet werden kann.

Neben der Bauindustrie ist Sand auch in technologischen Bereichen wie der Halbleiterherstellung von Bedeutung. Copyright-Bilder in der Galerie. Der Nachdruck und die Verwendung können zu Urheberrechtsstreitigkeiten führen.

Vor 2010 musste mein Land hochreinen Quarzsand von einem amerikanischen Unternehmen importieren, das über eine riesige Mine verfügte, in der sehr reiner Quarzsand produziert werden konnte. Nach 2010 verfügte mein Land über eine eigene Produktionskapazität für hochreinen Quarzsand, sowohl mit inländischen als auch mit importierten Materialien, und war nicht mehr von ein und demselben Unternehmen abhängig. Vor diesem Hintergrund können Sie sicher sein, dass Ressourcen wie hochreines Quarzerz nicht von einigen wenigen ausländischen Unternehmen kontrolliert werden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es nicht genug Sand gibt. Das ist eine echte Krise, vor allem, weil immer weniger hochwertiger Sand für den Bau verwendet wird.

mein Land geht gegen den illegalen Sandabbau vor und löst gleichzeitig das Problem der Sandproduktion. Das Problem der zunehmenden Wertsteigerung des Sandes wird jedoch nicht verschwinden und muss mit Vorsicht verwendet werden. Schließlich ist auch hochreiner Quarzsand, der von der Halbleiter- und Photovoltaikindustrie benötigt wird, eine wichtige Ressource. mein Land verfügt derzeit über Produktionskapazitäten und mehrere Importkanäle. Schon ein winziges Sandkorn stellt ein Ressourcenproblem dar. Möglicherweise wird es in Zukunft immer mehr Forschungen zum Thema „Häuserbau mit Windeln“ geben.

Autor: Chen Chao, Master of Cognitive Neuroscience, Beijing Normal University

Rezension von Zhu Xuanxuan, leitender Ingenieur, Beijing Municipal Engineering Design and Research Institute Co., Ltd.