HYPERRAUM.TV – Selbstheilender Beton

Zu Beginn unserer wöchentlichen HYPERRAUM.TV- Video Reihe stellen wir Ihnen eine Erfindung vor, die ein gewaltiger Schritt für die effizientere und nachhaltigere Nutzung unserer natürlichen Ressourcen im Bauwesen sein könnte: Ein Mikrobiologe hat eine Betonmischung entwickelt, die eine Kalk produzierende Bakterienart enthält. Strukturen, die mit diesem neuartigen Beton errichtet werden, sollen eine deutlich längere Lebensdauer haben, da sich Risse im Beton eigenständig wieder verschließen. Selbstheilender Beton mit Bakterien als bionischer Reparaturservice – eine tolle Möglichkeit für optimales Ressourcenmanagement.

Es klingt fast zu schön um wahr zu sein, Betonstrukturen, die mit den Jahren brüchig und instabil werden, müssen nicht mehr aufwendig von Menschenhand saniert werden, sondern sie heilen sich bei Bedarf einfach selbst. Zukunftsmusik? Nein, auch wenn sich das anhört wie aus einem Science-Fiction Film  – diesen selbstheilenden Beton gibt es schon heute.

Entwickelt hat ihn der niederländische Mikrobiologe Hendrik Jonkers von der Technischen Universität Delft – inspiriert vom unendlich großen Potenzial der Natur, die immer wieder erstaunliche Dinge zu Stande bringt. Besonders faszinierend für Jonker: Die Selbstheilungskräfte der Natur. Der Oktopus beispielsweise ist in der Lage, verlorene Tentakel vollständig nachwachsen zu lassen und Pflanzen können durch Ableger einen völlig neuen Organismus bilden. Solche und ähnliche Fähigkeiten auch für die Menschheit nutzbar zu machen ist ein Traum, mit dem sich Forscher in aller Welt bereits seit einigen Jahren beschäftigen. Mittlerweile ist daraus eine völlig neue Wissenschaft entstanden: Die Bionik – eine Wortkreation aus „Biologie“ und „Technik“.

Dabei nehmen sich Wissenschaftler die über Jahrtausende durch die Evolution perfektionierten Prozesse und Konstruktionen der Natur zum Vorbild. Besonders großes Potenzial bietet die Bionik für das Bauwesen: Gebäude werden nach dem Vorbild von Ameisen- bzw. Termitenhügeln gebaut, so dass sie optimal temperiert sind, ohne dabei viel Energie zu verbrauchen oder Flächen reinigen sich selbst – ein Effekt abgeschaut von der Lotusblüte. Doch der selbstheilende Beton von Jonkers könnte eine noch bahnbrechendere Revolution beim Bau von Gebäuden und Straßen auslösen.

Die Infrastruktur in Europa besteht zu 70 Prozent aus Beton. Im Bauwesen geht nichts ohne dieses Material. Doch herkömmlicher Beton hat nur eine recht geringe Lebensdauer. Nach einigen Jahrzehnten müssen marode Straßen, Brücken und Gebäude aufwendig saniert werden. Das kostet jedes Jahr viele Milliarden Euro und tausende Arbeitsstunden. Was viele außerdem nicht wissen: Rund 10 Prozent der gesamten CO2-Emissionen werden durch die Herstellung von Beton verursacht.

Durch einen Beton, der in der Lage ist, Risse selbstständig wieder zu verschließen, könnten also nicht nur die Kosten für Sanierungen, sondern auch die CO2-Emissionen deutlich verringert werden. Die Erfindung des Niederländers könnte demnach ein großer Schritt in Sachen nachhaltiges Ressourcenmanagement, aber auch ein klares Plus für den Klimaschutz sein.

Jonkers, der seit Jahren das Verhalten von Bakterien erforscht, stieß eines Tages auf Gattungen, die auf biologische Weise Kalkstein produzieren. (Bacillus pseudofirmus und B. Cohnii). Diese Bakterien gibt Jonkers zu der Betonmischung, mit der anschließend wie gewöhnlich gebaut werden kann. Einmal verbaut können sie bis zu 200 Jahre überdauern – bis sich Risse in ihrem „Zuhause“ bilden. Dann erwacht der bionische Reparaturservice zum Leben und schließt diese wie von Zauberhand. Für seine Erfindung wurde der Mikrobiologe und sein Team sogar für den europäischen Erfinderpreis 2015 nominiert. Der einzige Nachteil bisher: Noch ist die Betonmischung vergleichsweise teuer.

Wie der selbstheilende Beton genau funktioniert, wie Jonkers das Problem mit den hohen Kosten lösen will und viele weitere interessante Informationen rund um die Erfindung sehen Sie jetzt – in unserer wöchentlichen HYPERRAUM.TV Reihe. Wir wünschen viel Vergnügen.