Selbstheilender Beton: Bakterien gegen feine Risse

Beton reißt fast immer irgendwann. Die Idee: Das Material bringt die Reparatur gleich mit.

Feine Risse sind bei Beton normal. Sie gefährden die Tragfähigkeit oft nicht sofort, aber durch sie dringen Wasser und gelöste Stoffe ein, die zum Beispiel die Bewehrung angreifen können. Auf eine Reparatur von außen lässt sich zudem nicht überall gut zugreifen.

Das Prinzip

Eine Gruppe um Henk Jonkers an der TU Delft untersuchte, Beton Bakteriensporen und einen Nährstoff beizumischen. Ausgangspunkt ist, dass die Sporen lange ruhen. Dringt durch einen Riss Wasser ein, werden sie aktiv, setzen den Nährstoff um und tragen so zur Bildung von Kalk bei, der den Riss von innen verschließt. Die Veröffentlichung trägt schon im Titel den Anspruch: Bakterien als Selbstheilungsmittel für nachhaltigeren Beton.

Ein verwandter Ansatz

Bei Kunststoffen beschrieben White und Kollegen 2001 in Nature ein System mit eingebetteten Mikrokapseln. Reißt das Material, brechen die Kapseln und setzen einen Heilstoff frei. Selbstheilende Materialien werden oft mit der Wundheilung von Lebewesen verglichen und sind ein aktives Forschungsfeld.

Ist das Bionik?

Hier lohnt ein genauer Blick. Der Mikrokapsel-Ansatz überträgt ein Prinzip, den selbst ausgelösten Reparaturvorgang, in ein rein technisches System. Beim Bakterienbeton arbeiten dagegen echte Lebewesen im Material. Nach der üblichen Definition, die als Ziel ein von der Natur getrenntes technisches Objekt nennt, liegt er eher im Grenzbereich zur Biotechnologie. Dass die Einordnung schwerfällt, macht das Beispiel lehrreich.

Offene Fragen

Wichtig sind Rissbreite, Kosten und Dauerhaftigkeit unter echten Bedingungen. Wer über solche Produkte liest, sollte daher auf Angaben achten, unter welchen Bedingungen ein Riss wie weit geschlossen wurde. Das Wort selbstheilend allein sagt darüber wenig aus.

Von der Redaktion

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