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Die besondere Aggressivität von hochkonzentrierten Magnesiumsulfatlösungen bei Einwirkung auf Beton ist seit vielen Jahrzehnten bekannt. Neben dem Sulfat greift zusätzlich auch das Magnesium den Zementstein an. Bei hohen Lösungskonzentrationen nimmt der Magnesiumangriff gegenüber dem Sulfatangriff sogar eine dominante Rolle ein. Magnesiumgehalte unter 300 mg/l im Grundwasser gelten allerdings bislang als nicht angreifend. In Auslagerungs- und Laborversuchen wurde jedoch festgestellt, dass auch bei praxisrelevanten Magnesium- (<300 mg/l) und Sulfatgehalten (1.500 mg/l) das Magnesium zu einer deutlichen Verschärfung des Sulfatangriffes bei niedrigen Temperaturen führte. Diese Verschärfung trat bei Mörteln und Betonen auf, bei denen der erhöhte Sulfatwiderstand durch einen teilweisen Zementersatz mit 20 % Flugasche zu einem CEM II/A-LL erreicht werden sollte, gemäß der Flugascheregelung nach EN 206-1/DIN 1045-2. Bei einem teilweisen Zementersatz durch 30 % Flugasche konnte auch in magnesiumhaltigen Sulfatlösungen eine deutliche Verbesserung des Sulfatwiderstandes erreicht werden. Mörtel mit HS-Zement als Bindemittel wiesen keinerlei Schäden auf. Schadensverursachend war eine Kombination mehrerer Einflüsse. Zum einen wurde der Sulfatwiderstand des Zement-Flugasche-Systems durch die unzureichende Reaktion der Flugasche infolge der niedrigen Lagerungstemperatur geschwächt. Zum anderen konnte durch die Einwirkung des Magnesiums in der Randzone vermutlich eine Destabilisierung der C-S-H-Phasen erfolgen, wodurch die Thaumasitbildung an dieser Stelle forciert wurde. Zusätzlich wurde durch den Portlanditverbrauch und die pH-Wert-Absenkung in der Randzone die puzzolanische Reaktion der Flugasche behindert.

Die thermochemische Wärmespeicherung über reversible Salzhydratation stellt einen aussichtsreichen Weg zur Speicherung von Niedertemperaturwärme, wie z.B. solarer Energie, dar. Untersuchungen an Magnesiumsulfat-Hydraten zeigen, dass das bei 130°C entwässerte Magnesiumsulfat-Heptahydrat seinen thermodynamisch stabilen Endzustand während der Reaktion mit gasförmigem Wasser nicht wieder erreicht. Um diese kinetische Hemmung zu überwinden und den Einfluss von unterschiedlichen Porenräumen auf die Hydratation bzw. Sorption des Magnesiumsulfates zu charakterisieren, wurde das Magnesiumsulfat in Trägermaterialien auf Basis offenporiger Gläser mit durchschnittlichen Porendurchmessern von 4 nm bis 1,4 µm eingebracht und diese Kompositmaterialien untersucht. Dabei ist festgestellt worden, dass jede salzbezogene Sorptionswärme im Porenraum höher ist, als die des ungeträgerten Salzes und mit kleiner werdendem Porenradius weiter zunimmt. Weiterhin wurden Teile des Magnesiumsulfates mit niedrig deliqueszierenden Salzen substituiert, um die Wasseraufnahme und somit die Wärmespeicherkapazität zu erhöhen. Dies stellt einen neuen Weg zur Herstellung von Kompositmaterialien dar, über den man Eigenschaften wie Deliqueszenzfeuchte und Desorptionstemperatur einstellen und an die Sorptionsbedingungen eines Speichers anpassen kann. Als niedrig deliqueszierende Salze wurden Magnesiumchlorid und Lithiumchlorid als Zusätze untersucht, wobei ein Ansteigen der Sorptionswärme und Wasseraufnahme mit steigendem Chloridanteil festgestellt wurde. Aufgrund der geringeren Deliqueszenzfeuchte des Lithiumchlorides gegenüber dem Magnesiumchlorid wurden bei gleichen Massenverhältnissen höhere Sorptionswärmen erzielt. Untersuchungen zu Zinksulfat in Verbindung mit Chloriden bescheinigen diesem Salz -speziell bei tieferen Entwässerungstemperaturen- eine gute Eignung als Aktivstoff zur Wärmespeicherung. Zusammenfassend konnte festgestellt werden, dass sich die Wärmespeicherkapazitäten über die Porengröße, in die das Salz eingebracht wird, und die gewählte Mischungszusammensetzung steuern lassen. Die gemessenen Sorptionswärmen ermöglichen insbesondere bei niedrigen Sorptionstemperaturen und hohen Luftfeuchtigkeiten den Schluss, dass die Verwendung von Salzmischungen als Aktivkomponente in Kompositmaterialien einen geeigneten Weg zur thermochemischen Speicherung solarer Wärme (≤130 °C) darstellt.