Gute Verkalkung Bio-Betonsanierung mit kalkbildenden Bakterien

Quelle: Pressemitteilung der HS München 2 min Lesedauer

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Ein aktuelles Forschungsprojekt der Hochschule München soll erstmals die effizientere und damit günstigere Kultivierung von kalkproduzierenden Bakterien für die Betonsanierung ermöglichen.

Unsichtbare Helfer! So sieht das Bakterium Sporosarcina pasteurii unter dem Elektronenmikroskop aus. Das Besondere an diesem Winzling ist, dass er Kalk bildet. Mischt man die Bakterien in Beton ein, führt das dazu, dass sich Risse quasi von sich aus schließen.(Bild:  Nettoplus)
Unsichtbare Helfer! So sieht das Bakterium Sporosarcina pasteurii unter dem Elektronenmikroskop aus. Das Besondere an diesem Winzling ist, dass er Kalk bildet. Mischt man die Bakterien in Beton ein, führt das dazu, dass sich Risse quasi von sich aus schließen.
(Bild: Nettoplus)

Sporosarcina pasteurii heißt das bei der Betonsanierung im Fokus stehende Bakterium. Denn sein Stoffwechsel bildet Calciumcarbonat – also Kalk, der sich auf Oberflächen ablagern kann, wie die Experten an der HS München erklären. Mischt man die Mikroorganismen direkt in den Beton, können sie dazu führen, dass sich Risse wieder schließen, heißt es weiter. Das ist dann quasi ein „selbstheilender Beton” für Bauwerke, der, wie man betont, auch bereits erfolgreich erprobt wurde. Doch um ihn kommerziell einzusetzen, muss man große Mengen der Bakterien züchten, was leider bisher aufwendig und damit teuer war. Aber im Rahmen seiner nun abgeschlossenen Promotion hat Dr. des. Frédéric Lapierre ein effektive Kultivierungsverfahren entwickelt, um die Bakterienzüchtung wirtschaftlicher zu machen.

Fünfmal mehr kalkbildende Bakterien für den Betonbau

In seiner Forschungsarbeit fand Lapierre unter anderem heraus, unter welchen Bedingungen sich die Bakterien besonders gut vermehren. Dafür setzte er eine Hochdurchsatz-Kultivierungsplattform mit Online-Monitoring ein, mit der er vollautomatisiert und parallel 48 Bakterienkulturen in unterschiedlichen Nährmedien analysieren konnte, wie man erfährt. Die Methode erwies sich auch als hocheffizient. Sie ermöglichte es rasch, die „erfolgreichsten“ Kulturen zu bestimmen. Anhand dieser Ergebnisse entwickelte der Forscher ein einfach umsetzbares Verfahren, das die Produktion der Mikroorganismen im Vergleich zu gängigen Methoden um das Fünffache steigert.

Mit dem effizienteren Kultivierungsverfahren können die kalkbildenden Bakterien folglich wirtschaftlicher für die Herstellung von „selbstheilendem Beton“ und ähnlichen Anwendungen gezüchtet werden. Lapierre erläutert: „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.“

Frédéric Lapierres Arbeit ist in das interdisziplinäre Forschungsprojekt „MicrobialCrete“ eingebunden. Dieses hat unter anderem das Ziel, neue biobasierte Baustoffe für die Bauwerksinstandsetzung und weitere bautechnische Anwendungen zu entwickeln. Beteiligt sind Forscher der Fakultäten für Wirtschafts- und Bauingenieurwesen der Hochschule München und drei nicht näher genannte Industriepartner. Das Projekt wird außerdem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen der Förderlinie „FHProfUnt“ gefördert.

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