Bioökonomie-Adventskalender-Türchen

1. Dezember 2020

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© Daria Chrobok, DC SciArt

Magischer Asphalt und Beton aus Bakterien

Organismus: Bakterien

Anwendungsgebiet: Verkehr

Zeithorizont: nahe Zukunft

Schon die Babylonier nutzten Bitumen für den Bau von Straßen und Schutzdämmen. Aber wusstest du, dass die Zementproduktion für 8% der globalen CO2 Produktion verantwortlich ist?

In der aufwendigen Herstellung müssen Zementblöcke mehrere Tage auf 2000°C erhitzt werden. In ihrem weiteren Leben sind Beton und Asphalt Wind und Wetter ausgesetzt und Risse bilden eine zusätzliche Angriffsfläche. Um aufwendige Reparaturen, CO2 Emissionen und horrende Kosten zu sparen, gibt es mehrere Ansätze. Einer davon zielt darauf ab, den Asphalt mit „magischen Selbstheilungskräften“ auszustatten. Die Idee: Frischer Asphalt wird mit Bakterien und Kalziumlaktat versetzt. In der ausgehärteten Form sind die Bakterien inaktiv. Erst wenn Risse entstehen, werden die Bakterien aktiv. Die Bakterien können aus Kalziumlaktat Kalkstein produzieren und den Riss flicken, bevor größere Schäden entstehen und Reparaturen notwendig werden. Eine weitere Alternative zur klassischen Zementproduktion stellen Mikroorganismen dar, welche in der Natur bestimmte Sandsteine herstellen - und das ganz ohne hohe Temperaturen. Die Mikroorganismen werden dafür mit den Rohstoffen gefüttert, in Form gepresst und mit einer Nährstofflösung versorgt bis fester Zement entstanden ist. Somit können 99 % der CO2 Emissionen im Herstellungsprozess eingespart werden.

Ähnlich wie im selbstheilenden Asphalt werden übrigens auch Knochenbrüche durch Osteoblastenzellen im menschlichen Körper repariert! Und das besonders Coole an der Geschichte: Die selbstheilenden Bakterien können bis zu 200 Jahre auf ihren Einsatz warten.
Quellen:
https://www.springerprofessional.de/bio-based-self-healing-concrete-from-research-to-field-applicati/10345324
https://www.hausjournal.net/asphaltieren
https://www.chathamhouse.org/sites/default/files/publications/2018-06-13-making-concrete-change-cement-lehne-preston-final.pdf
https://www.youtube.com/watch?v=OcZl2rRoccU
https://www.biomason.com/
http://synbio.info/display/synbio/Cement+grown+by+bacteria
http://synbio.info/display/synbio/Self+healing+concrete
https://www.ingenia.org.uk/getattachment/Ingenia/Issue-46/SelfHealing-Concrete/Arnold.pdf