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
Stadtwerke München GmbH-Firmenlogo
(Senior) Projektmanager*in Niederspannung (m/w/d) Stadtwerke München GmbH
München 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
VAHLE-Firmenlogo
Ingenieur Automatisierungs- und Steuerungstechnik (m/w/d) VAHLE
Kamen, Großraum Dortmund Zum Job 
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 
Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB-Firmenlogo
Patentanwalt oder European Patent Attorney (m/w/d) mit technischem Schwerpunkt Life Science / Biotechnologie / Biochemie Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB
München Zum Job 
THERMO-SYSTEM Industrie- & Trocknungstechnik GmbH-Firmenlogo
Verfahrenstechniker:in / Vertriebsingenieur:in THERMO-SYSTEM Industrie- & Trocknungstechnik GmbH
Esslingen am Neckar Zum Job 
PNE AG-Firmenlogo
Senior Einkäufer Windenergieanlagen (m/w/d) PNE AG
Husum, Cuxhaven, Hamburg Zum Job 
Dorsch Gruppe-Firmenlogo
(Senior) Projektingenieur (m/w/d) für HKLS technische Gebäudeausrüstung Dorsch Gruppe
Wiesbaden Zum Job 
Siléane über STRATEGY & ACTION International GmbH-Firmenlogo
Sales Manager DACH (m/w/d) Sondermaschinenbau - Robotertechnik, Optik und künstliche Intelligenz für die Industrie Siléane über STRATEGY & ACTION International GmbH
Home-Office Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Ingenieurin / Ingenieur konstruktiver Ingenieurbau (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Landkreis Esslingen-Firmenlogo
Mitarbeiter (m/w/d) Elektro- und Gebäudetechnik beim Amt für Kreisimmobilien und Hochbau für das Sachgebiet Allgemeiner Bau Landkreis Esslingen
Plochingen Zum Job 
ARVOS GmbH SCHMIDTSCHE SCHACK-Firmenlogo
Sales and Tendering Engineer (m/f/d) ARVOS GmbH SCHMIDTSCHE SCHACK
Düsseldorf Zum Job 
Albert Handtmann Metallgusswerk GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Simulationsingenieur (m/w/d) Strukturmechanik Automotive Albert Handtmann Metallgusswerk GmbH & Co. KG
Biberach Zum Job 
Stadtwerke Lübeck-Firmenlogo
Ingenieur:in Prozessdatentechnik Stadtwerke Lübeck
Lübeck Zum Job 
Berliner Wasserbetriebe-Firmenlogo
Planer:in / Projektbetreuer:in Netze (w/m/d) - gerne auch Berufseinsteiger:in Berliner Wasserbetriebe
Berliner Wasserbetriebe-Firmenlogo
Bautechniker:in Planung (w/m/d) Berliner Wasserbetriebe
Berliner Wasserbetriebe-Firmenlogo
Fachexpert:in Netze (w/m/d) Berliner Wasserbetriebe
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur (w/m/d) Straßenbau Die Autobahn GmbH des Bundes
Osnabrück Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Ingenieur (w/m/d) Bauwerksprüfung Die Autobahn GmbH des Bundes
Osnabrück 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.