Selbstheilender Beton: Brücken reparieren sich bald selbst

Gleich drei Verfahren zur selbstständigen Reparatur von Betonbauwerken hat Professor Christian Große vom Lehrstuhl für Zerstörungsfreie Prüfung an der Technischen Universität München entwickelt. Eins ähnelt einer Technik des Mikrobiologen Hendrik Jonker von der Technischen Universität Delft in den Niederlanden. Beide mischen in den Beton Mikroorganismen, die Calciumcarbonat produzieren, wenn sie mit Wasser und Sauerstoff in Kontakt kommen. Das passiert, wenn sich Risse bilden, in die Wasser einsickert. Das erweckt die Mikroorganismen zum Leben, sodass diese sich gleich daranmachen, den Riss zu stopfen. Da die Mikroorganismen bereits bei winzigen Schäden, die für das Auge nicht zu erkennen sind, eingreifen, genügen kleine Mengen an neu produziertem Füllmaterial, um den Schaden zu beheben.

Bierhefe hält Bakterien bei Laune

Große hat sich für Bakterien entschieden. Er tränkt poröse Kügelchen aus Ton, wie sie oft als Ersatz für Blumenerde genutzt werden, mit einer Flüssigkeit, die Sporen dieser Mikroorganismen enthalten. Als Futter fügt er Bierhefe hinzu. Beide Organismen überleben gewissermaßen im Winterschlaf, eingehüllt von Beton. Bildet sich ein Riss erweckt das Wasser die Sporen zum Leben. Es entstehen Bakterien, die die Hefe verputzen. Als Stoffwechselprodukt scheiden sie Calciumcarbonat aus.

Gleich gut in Windeln und Beton

Das zweite Verfahren nutzt Hydrogele, hoch poröse Kunststoffe, die unvorstellbar große Mengen an Flüssigkeit aufsaugen können. Dabei quellen sie auf und verschließen Risse im Beton, sodass kein Wasser mehr eindringen kann. Das Volumen nimmt dabei um das 10- bis 100-Fache zu. Hydrogele werden vor allem in Babywindeln genutzt, damit es die Kleinen stets schön trocken haben.

Die dritte Methode basiert auf Epoxydharzen, die, eingesperrt in kleine Kapseln, unter den Beton gemischt werden. Entstehen Risse, zerreißt die Kapsel. Das Harz fließt heraus und verklebt den Riss. Wenn es ausgehärtet ist, dringt kein Wasser mehr ein.

Viele Brücken sind für Lkw gesperrt

Selbstheilender Beton könnte die Lebensdauer etwa von Spannbetonbrücken drastisch verlängern Festigkeitsprobleme, wie sie an Autobahnbrücken in Leverkusen, Duisburg und Mainz/Wiesbaden, aufgetreten sind, gehörten dann der Vergangenheit an. Die Brücken sind seit Monaten für den Lkw-Verkehr gesperrt. Das sind nur die bekanntesten Fälle. In Wirklichkeit sind es viel mehr, allein 30 in Nordrhein-Westfalen.

TU München