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27.04.2015

12:28 Uhr

Europäischer Erfinderpreis

Mit Bakterien zum fast perfekten Beton

VonStephanie Eichler

Beton ist in unseren Städten allgegenwärtig, perfekt ist der Baustoff aber nicht. Forscher wie Hendrik Jonkers suchen nach Wegen, ihn robuster und weniger klimaschädlich zu machen - auch mit ungewöhnlichen Mitteln.

Der Niederländer hat einen Beton entwickelt, dem Bakterien Selbstheilungskräfte verleihen.

Hendrik Marius Jonkers

Der Niederländer hat einen Beton entwickelt, dem Bakterien Selbstheilungskräfte verleihen.

BerlinBeton ist das mit Abstand am häufigsten verwendete Baumaterial der Welt. „Rund sieben Milliarden Kubikmeter Beton werden jährlich verbaut. Pro Kopf sind das ungefähr 2500 Kilogramm“, sagt Hendrik Marius Jonkers. Der Mikrobiologe ist an der Technischen Universität Delft, wie sollte es anders sein, in einem Betonbau untergebracht ist.

Jonkers hat einen besseren Beton entwickelt – einen Beton, dem Bakterien Selbstheilungskräfte verleihen. Für diese Innovation ist der Niederländer vom Europäischen Patentamt jetzt mit der Nominierung für den Europäischen Erfinderpreis 2015 geehrt worden.

Ob in Hochhäusern, Brücken und Fußballstadien oder als Pflasterstein und Treppenstufe – Beton ist beinahe allgegenwärtig. Dabei ist der Baustoff alles andere als perfekt: Unter Belastung können sich Risse bilden, durch die Wasser eindringt ein, das den Beton und den darin enthaltenen Stahl schädigt. Sind tragende Elemente wie Pfeiler und Decken betroffen, können Sicherheitsprobleme bis hin zu Einsturzgefahr die Folge sein.

Außerdem ist Beton schlecht für das Klima: Um Zement herzustellen, einen der Hauptinhaltsstoffe von Beton, wird Kalziumkarbonat zu Kalziumoxid umgewandelt, wobei das Treibhausgas CO2 entsteht. Insgesamt ist die Zementindustrie für bis zu zehn Prozent der globalen Kohlendioxid-Emissionen verantwortlich.

Ein Beton, der weniger anfällig für Schäden wäre, würde also auch den globalen Klimawandel weniger stark befeuern. Hier kommt Jonkers mit Bakterien angereicherter Baustoff ins Spiel.

Bakterien sind mehr als eine üble Schar von Krankheitserregern. „Rund 99 Prozent aller Bakterien sind nützlich“, erklärt Jonkers, für den die mikroskopisch kleinen Helfer seit seinem Studium der Meeresbiologie an der Universität Groningen im Mittelpunkt stehen. „Es geht mir darum, die Natur zu verstehen“, sagt der 50-Jährige. „Bakterien regulieren die meisten natürlichen Prozesse.“

Nach seiner Promotion im September 1999 konzentrierte sich Jonkers auf die Frage, welche Rolle Bakterien im Klimawandel spielen. Bereits als Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie in Bremen erforschte er Bacillus cohnii und Bacillus pasteurii – jene Mikroben, die ihm die Erfindung des selbstheilenden Betons ermöglichten.

Diese Bakterien sind in der Lage, Kalkstein zu bilden, ein zentraler Bestandteil von Beton. Außerdem bevorzugen sie eine betonähnliche, alkalische Umgebung mit einem pH-Wert von zwölf und dreizehn. Eine weitere Eigenschaft: Sie bilden Sporen, also einen Ruhezustand, in dem die Mikroben über 200 Jahre überleben können und erst dann aktiv werden, wenn Wasser sie berührt.

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