Nachträglich aufgesprüht 23.10.2017, 12:30 Uhr

Eine Schicht dieses Super-Betons macht Wände erdbebensicher

Dünn aufgesprüht soll ein neuer Spezial-Beton bestehende Wände extrem erdbebensicher machen. Das jedenfalls versprechen kanadische Forscher, die den neuen Beton nicht mit Stahl, sondern mit Polymer-Fasern verstärkt haben. Jetzt wird eine Grundschule in Vancouver damit bewehrt.

Forscher Salman Soleimani inspiziert die EDCC-verstärkte Wand nach dem Erdbebensimulationstest.

Forscher Salman Soleimani inspiziert die EDCC-verstärkte Wand nach dem Erdbebensimulationstest.

Foto: UBC

Dieser neue Beton könnte Menschenleben auf der ganzen Welt retten, dessen sind sich die Forscher sicher. An der University of British Columbia (UBC) im kanadischen Vancouver hat ein Team von Ingenieuren eine Betonmischung entwickelt, die mehrere ganz besondere Vorzüge hat: Das Material macht Gebäude erdbebensicher, einfach indem es nachträglich aufgesprüht wird. Außerdem ist es durch seinen hohen Anteil an Flugasche, die den Zement ersetzt, umweltfreundlicher als herkömmlicher Beton.

Polymer-Fasern haben ähnlichen Effekt wie Stahl

Das neue Material mit dem etwas sperrigen Namen „umweltfreundliches biegsames zementartiges Komposit“, abgekürzt EDCC („eco-friendly ductile cementitious composite“) wurde von den Bauingenieuren an der Universität in Vancouver entwickelt. Doktorand Salman Soleimani-Dashtaki und sein Team kombinierten Zement mit Polymer-Fasern, Flugasche und weiteren industriellen Zusätzen. Die Polymer-Fasern haben einen ähnlichen Effekt wie Stahl, mit dem Beton üblicherweise bewehrt wird. Allerdings ist dies nur punktuell, während die Fasermischung im gesamten Material verteilt ist.

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
Stadtbetrieb Wetter (Ruhr)-Firmenlogo
Bauingenieur/in (m/w/d) Fachrichtung Tiefbau / Straßenbau Stadtbetrieb Wetter (Ruhr)
Wetter (Ruhr) Zum Job 
Stadtwerke München GmbH-Firmenlogo
Brandschutzbeauftragte*r mit Zusatzfunktionen Tram (m/w/d) Stadtwerke München GmbH
München Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Planungsingenieur (w/m/d) Streckenplanung Die Autobahn GmbH des Bundes
Uwe Wenzel WW-Personalkonzepte e.K.-Firmenlogo
Entwicklungsingenieur (m/w/d) Wärmepumpensysteme und Regelungen Uwe Wenzel WW-Personalkonzepte e.K.
Großraum Hamburg Zum Job 
Landeshauptstadt München-Firmenlogo
Verkehrsingenieur*innen für die Verkehrswende (w/m/d) Landeshauptstadt München
München Zum Job 
Framatome-Firmenlogo
Ingenieur (m/w/d) für nukleare Entsorgung Framatome
Karlstein am Main, Erlangen Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur als Bauwerksprüfer (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Berliner Stadtreinigungsbetriebe (BSR)-Firmenlogo
Projektingenieurin / Projektingenieur (w/m/d) Verfahrenstechnik Berliner Stadtreinigungsbetriebe (BSR)
Technische Universität Graz-Firmenlogo
Universitätsprofessur für Nachhaltige Antriebssysteme und angewandte Thermodynamik (m/w/d) Technische Universität Graz
Graz (Österreich) Zum Job 
Berliner Stadtreinigungsbetriebe (BSR)-Firmenlogo
Projektingenieurin / Projektingenieur (w/m/d) Elektrotechnik Berliner Stadtreinigungsbetriebe (BSR)
Lübeck Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
(Umwelt-)Ingenieur (w/m/d) für Boden, Abfall, Altlasten und Georisiken Die Autobahn GmbH des Bundes
Nürnberg Zum Job 
Fuest Familienstiftung-Firmenlogo
Bauzeichner, Bautechniker oder Innenarchitekt (m/w/d) Fuest Familienstiftung
Timm Technology GmbH-Firmenlogo
Sales Manager / Vertriebsingenieur (m/w/d) Timm Technology GmbH
Reinbek Zum Job 
Caljan GmbH-Firmenlogo
Maschinenbauingenieur / Konstrukteur Sondermaschinenbau (m/w/d) Caljan GmbH
Halle (Westfalen) Zum Job 
Stadtwerke München GmbH-Firmenlogo
(Senior) Projektmanager*in Niederspannung (m/w/d) Stadtwerke München GmbH
München Zum Job 
DFS Deutsche Flugsicherung GmbH-Firmenlogo
Ingenieur* Produktmanagement für Navigationsdienste DFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Langen (Hessen) Zum Job 
VAHLE-Firmenlogo
Ingenieur Automatisierungs- und Steuerungstechnik (m/w/d) VAHLE
Kamen, Großraum Dortmund Zum Job 
Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB-Firmenlogo
Patentingenieur (m/w/d) der Fachrichtung Physik und/oder Elektrotechnik mit der Möglichkeit zur Ausbildung zum "European Patent Attorney (m/w/d/)" Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB
München Zum Job 
DFS Deutsche Flugsicherung GmbH-Firmenlogo
Flugsicherungsingenieur (w/m/d) DFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB-Firmenlogo
Europäischer Patentanwalt (m/w/d) der Fachrichtung Physik, Informatik, Elektrotechnik oder Nachrichtentechnik Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB
München Zum Job 
Hier mischen die UBC-Forscher den seismisch widerstandsfähigen Beton.

Hier mischen die UBC-Forscher den seismisch widerstandsfähigen Beton.

Quelle: UBC

„Wir haben eine Reihe von Wänden mit einer zehn Millimeter dicken EDCC-Schicht besprüht“, sagt Soleimani-Dashtaki. „Das reicht aus, um die meisten Innenwände gegen Erdbebenstöße zu stärken. Dann haben wir die bewehrten Wände verschiedenen Erdbeben-Simulationen ausgesetzt und konnten sie nicht zerstören.“ Die Wände hätten sogar einem Beben von der Stärke 9.0-9.1 der Richter-Skala standgehalten. Diese Magnitude hatte 2011 das Erd- bzw. Seebeben in Japan an der Pazifik-Küste vor der Tohoku-Region. Das Beben und die dadurch ausgelöste Tsunami-Flutwelle verwüsteten große Teile der Ostküste. 

Hoher Anteil des Zements wurde durch Flugasche ersetzt

Aber die neue Betonmischung ist offenbar nicht nur extrem stark und zugleich biegsam wie Stahl, sondern auch ökologisch vertretbar. „Indem wir fast 70 Prozent des Zements durch Flugasche, einem industriellen Abfallprodukt, ersetzt haben, konnten wir den Zementanteil deutlich reduzieren“, sagt Nemy Banthia, der als Professor für Bauingenieurwesen der Universität in Vancouver die Aufsicht über das Projekt hatte. „Das ist insofern bedeutsam, weil eine Tonne Zement in der Produktion beinahe eine Tonne Kohlenstoffdioxid in die Atmosphäre abgibt und die gesamte Zementindustrie annähernd sieben Prozent der weltweiten Treibhausgase produziert.“

Verputzen einer Wand mit seismisch widerstandsfähigem Beton. 

Verputzen einer Wand mit seismisch widerstandsfähigem Beton.

Quelle: UBC

Jetzt soll der neue Beton in der Praxis an zwei verschiedenen Schulen verwendet werden. Weil die University of British Columbia ein spezielles Forschungszentrum unterhält, dass die wissenschaftliche Zusammenarbeit zwischen Kanada und Indien fördert, wird eine Schule in Nordindien, einem Gebiet mit häufigen Erdbeben, damit nachgerüstet. Aber auch in Vancouver selbst wird eine Grundschule noch in diesem Jahr mit dem Beton erdbebensicher gemacht. Weitere Anwendungsgebiete für den Beton wären Pipelines, Straßenbeläge, Bohrinseln oder Industrieböden.

Was macht ein Gebäude erdbebensicher?

Erfahrung und Studien zeigen, dass (bisher) eine Kombination aus Beton und Stahl die Eigenschaften ausweisen, auf die es ankommt, um einem Erdbeben standzuhalten: Steifheit, Stärke und Biegsamkeit. Der Beton fängt die starken Stauchungen auf, während die Stahlbewehrung den Zugkräften bei einem Beben Widerstand leistet. Beim Bau eines erdbebensicheren Hauses sind die sogenannten Scherwände wichtig. Sie sollen die bei einem Beben besonders zerstörerischen Kräfte von der Seite auffangen. Diese Wände erweisen sich in niedrigen Gebäuden als besonders standhaft, wenn sie über die gesamte Höhe und Breite verlaufen und möglichst wenige Türen und Fenster haben. Wichtig ist außerdem eine gute Verankerung der Wände mit dem Fundament.

Die EDCC-verstärkte Wand wird zwischen Erdbebensimulationstests auf Risse und Schäden untersucht. 

Die EDCC-verstärkte Wand wird zwischen Erdbebensimulationstests auf Risse und Schäden untersucht.

Quelle: UBC

Von der Frühwarnung bis zur Verschüttetensuche – es gibt eine ganze Reihe von Technik, die im Falle von Erdbeben und sonstigen Katastrophenfällen zum Einsatz kommt.

 

Ein Beitrag von:

  • Gudrun von Schoenebeck

    Gudrun von Schoenebeck

    Gudrun von Schoenebeck ist seit 2001 journalistisch unterwegs in Print- und Online-Medien. Neben Architektur, Kunst und Design hat sie sich vor allem das spannende Gebiet der Raumfahrt erschlossen.

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.