Effiziente Bakterienkultur für „selbstheilenden Beton“ entdeckt
In den Beton gemischte, kalkproduzierende Bakterien können Risse im Beton kitten. Das Verfahren ist erprobt, um es kommerziell nutzen zu können, werden jedoch große Mengen dieser Bakterien benötigt. Dr. des. Frédéric Lapierre von der Hochschule München hat jetzt ein effektives Verfahren entwickelt, um die Mikroorganismen erstmals wirtschaftlich zu kultivieren.
Die in den Beton gemischten Bakterien können Risse durch den produzierten Kalk wieder schließen.
Foto: Johanna Weber
Möglicherweise ist der Einsatz von mit Bakterien angereichertem Beton schon bald im kommerziellen Maßstab möglich. Denn: Dem Forscher Frédéric Lapierre von der Hochschule München ist es gelungen, das Wachstum von Sporosarcina pasteurii stark zu beschleunigen. Hierzu legte er parallel 48 Bakterienkulturen in unterschiedlichen Nährmedien an. Mithilfe einer Hochdurchsatz-Kultivierungsplattform mit Online-Monitoring fand der Forscher schließlich heraus, welche Kultur die erfolgreichste ist und unter welchen Bedingungen sie sich besonders gut vermehrt.. Das von Lapierre entwickelte Verfahren ist nicht nur einfach umsetzbar, sondern steigert die Bakterienproduktion um das Fünffache.
Der Forscher Frédéric Lapierre konnte das Bakterienwachstum im Labor deutlich verbessern.
Foto: Johanna Weber
Lebender Beton
Werden die Bakterien anschließend lebend in den Beton eingearbeitet, können sie auftretende Risse mit dem eigens produzierten Stoffwechselprodukt Calciumcarbonat schnell wieder schließen, indem sie dieses auf Oberflächen ablagern.
BMBF fördert Biobaustoffe
Frédéric Lapierres hat das neue Verfahren im Rahmen des interdisziplinären Forschungsprojekts „MicrobialCrete“ entwickelt. Dieses hat unter anderem das Ziel, neue biobasierte Baustoffe für die Bauwerksinstandsetzung und weitere bautechnische Anwendungen zu entwickeln. Neben den Forschenden der Fakultäten für Wirtschafts- und Bauingenieurwesen der Hochschule München sind drei Industriepartner in das Forschungsprojekt integriert: Bind-X, Geosystems Spezialbaustoffe und Wacker Chemie. Die Forschungskooperation wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert, Projektträger ist das VDI Technologiezentrum..
Die Herausforderung: Biozemente etablieren
Was sich die Forschenden von der neuen Technologie versprechen, erklärt Lapierre wie folgt: „Durch die gesunkenen Herstellungskosten wollen wir einen wichtigen Beitrag zur Industrialisierung der Biozementierung schaffen, um nachhaltige Anwendungen in der Bauindustrie und der Umwelttechnik zu etablieren.“ Dass solche Innovationen zur Erhaltung von Betonstrukturen dringend benötigt werden, zeigt allein das immense Investitionsvolumens der Bundesregierung im Bereich der Instandsetzung von Betonbauten.
