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Link kopierenBakterien-basierter Beton: Nachhaltige Innovation gegen den Klimawandel
Forscher nutzen Cyanobakterien, um klimafreundlichen Beton herzustellen, der CO2 einlagert und vielseitig einsetzbar ist.
Beton ist wohl der am meisten verwendete Baustoff – und er ist ein Klimakiller. Bei der Produktion entsteht sehr viel CO2, das bisher meist ungenutzt in die Luft geblasen wird und den Treibhauseffekt anheizt. Forscher weltweit suchen nach klimafreundlichem Ersatz. Eine Möglichkeit: Bakterien, die Baumaterial mittels Photosynthese erstellen und auch noch CO2 einlagern.
Forschende des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme IKTS und des Fraunhofer-Instituts für Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP haben ein Verfahren entwickelt, das Blaugrünbakterien, auch Cyanobakterien genannt, nutzt. Diese Lebewesen sind wie Pflanzen fähig zur Photosynthese und bilden Kalkstein. Dieser Prozess läuft in der Natur, die Forschenden konnten ihn jetzt in einem technischen Verfahren nachbilden.
Die Bakterien werden in einer Nährlösung gezüchtet, werden mit Calciumchlorid „gefüttert“, beigemischt werden Quarz- oder Meersand. Die Masse kann aufgesprüht, aufgeschäumt oder in Formen gefüllt werden. Solange es hell, feucht und warm genug ist, liefern die Bakterien dann Baumaterial. Das Material mineralisiert, härtet aus.
„Durch Entzug von Licht und Feuchtigkeit oder durch Änderung der Temperatur stoppen wir den Prozess“, sagt Matthias Ahlhelm vom Fraunhofer IKTS, der das Projekt leitet. Alle Bakterien sterben vollständig ab.
Das Baumaterial enthält keine giftigen Substanzen und kann normal verarbeitet werden zum Beispiel als Bioziegel in einer Wand. Auch als Dämmmaterial, Verschalungsverfüllung und Mörtel ist der neue Baustoff geeignet oder als Fassadenputz, der nach dem Auftragen aushärtet.
Als Rohstoffe für die „Betonbakterien“ eignen sich Reste: industrielle Abfallgase fürs CO2, Minenabfälle und Milchreste fürs Calcium. Neben Sand lässt sich auch gemahlener Bauschutt zugeben oder sogar nachwachsendes Material.
Die Teams experimentieren jetzt mit unterschiedlichen Materialeigenschaften und arbeiten daran, den Prozess vom Labor in größeren Maßstab zu bringen. Das Ziel: Unternehmen sollen das Biomaterial in großer Menge schnell und wirtschaftlich herstellen können. Projektleiter Ahlhelm sagt: „Das Verfahren zeigt, welch enormes Potenzial in der Biologisierung der Technik liegt.“
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