Eine innovative Idee setzt sich durch
Etwa einen Anteil von 9 Prozent besitzt die Betonherstellung am weltweiten CO2-Ausstoß. Daher ist es von besonderer Bedeutung, neue Betonsorten zu finden, die eine längere Haltbarkeit aufweisen, geringere Treibhausgaswerte besitzen und eine enorme Stabilität aufweisen, sodass zukünftig schmalere und daher materialschonende Konstrukte gebaut werden können. Dies trägt zur Bekämpfung des Klimawandels bei.
Die Idee: ein sich selbst vorspannender Beton. Schweizerische Empa-Forscher führen Untersuchungen mit Stahl-Beton Elementen durch, die nicht hydraulisch, sondern mithilfe von Wärme gespannt werden. Kleine, ein bis zwei Zentimeter lange Drahtstücke in den Beton integrieren, dies ist der Vorschlag von Moslem Shahverdi aus der Empa-Abteilung “Ingenieur-Strukturen”. Sobald diese Drähte, die aus einer speziellen Legierung - Formgedächtnislegierung (“shape memory alloys”, SMA) bestehen - erhitzt werden, ziehen sie sich zusammen. Auf diese Weise könnte Beton hergestellt werden, der sich automatisch in allen Raumrichtungen von selbst vorspannt. Damit wäre er robuster und stärker als konventioneller Beton.
Forschende zweier weiterer Empa-Abteilungen unterstützen Shahverdi: Experten der Abteilung “Beton und Asphalt” entwickeln eine kohlenstoffarme Betonmischung. Und die Kollegen aus der Abteilung “Mechanical Systems Engineering”, die sich auf der Berechnung der Festigkeit kleiner und großer Bauteile spezialisieren, konnten für Shahverdi mit sogenannten Finite-Elemente-Simulationen besonders vielversprechende Versuchsanordnungen aufstellen. Dies führt die Forscher schneller an ihr Ziel, da die Anzahl der tatsächlichen Experimente so deutlich reduziert werden.
“Es ist ein klassisches ‹High-Risk-High-Gain›-Projekt”, so Masoud Motavalli, der die Forschungsabteilung “Ingenieur-Strukturen” leitet. “Das Risiko eines Fehlschlags ist hoch, aber es gibt auch sehr viel zu gewinnen.” Seit 2008 ist Motavalli immer wieder mit der Idee an Förderorganisationen und Industrieunternehmen herangetreten, lange Zeit erfolglos.
Nun hat sich der Empa-Zukunftsfond erfolgreich eine Förderung durch die Ernst Göhner Stiftung gesichert. Damit kann das ambitionierte Projekt endlich beginnen. “Wir sind sehr glücklich und dankbar darüber, dass wir mit dieser großzügigen und mutigen Anschubfinanzierung durch die Ernst Göhner-Stiftung ein großes Ziel ins Visier nehmen können: Klimaschutz mithilfe intelligenter Baustoffe der Zukunft”, sagt Gabriele Dobenecker vom Fundraising-Team der Empa. |
