Gras statt Beton: Dieses Naturmaterial baut Küsten wieder auf
Forschende entwickeln biobasierten Baustoff aus Gras und Meerwasser für den Küstenschutz. Die nachhaltige Alternative zu Beton fördert die Riff-Wiederherstellung.
Grüner Küstenschutz: Die kaffeetassenförmigen Blöcke aus Xiriton sind nach einem Jahr mit Leben bedeckt.
Foto: NIOZ
Der weltweite Küstenschutz steht vor einer massiven Herausforderung. Steigende Meeresspiegel und stärkere Stürme bedrohen fragile Ökosysteme wie Salzwiesen und Muschelriffe. Die bisherigen Lösungen basieren oft auf massivem, umweltschädlichem Beton.
Doch Forschende des niederländischen Forschungsinstituts NIOZ zeigen nun eine viel grünere Alternative auf: Xiriton, einen Baustoff, der hauptsächlich aus geerntetem Gras und Meerwasser besteht. Er dient als temporäres Gerüst, das der Natur hilft, sich selbst wieder aufzubauen.
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Die grüne Formel für den Meeresschutz
Beton ist das Rückgrat unserer modernen Bauwirtschaft, doch seine Produktion belastet die Umwelt stark. Für den Wasserbau stellt er oft eine zusätzliche Gefahr dar, da sein hoher alkalischer pH-Wert das Ansiedeln von Meeresorganismen behindern kann. Genau hier setzt die Entwicklung von Xiriton an.
Das Material ist erstaunlich einfach herzustellen. Die Basis bildet gehäckseltes, getrocknetes Gras, vermischt mit vulkanischem Puzzolan, gelöschtem Kalk, Muscheln, Sand und Meerwasser. Die Forschenden verwendeten in ihren Versuchen lokal vorkommendes Seegras (Englisches Schlickgras) sowie Elefantengras (Miscanthus giganteus). Grundsätzlich eignen sich auch andere nachhaltig geerntete Gräser, etwa Schilf oder Bambus.
Das Ziel: Man möchte einen Baustoff schaffen, der robust genug ist, um als Ankerstruktur in Gezeitengebieten zu fungieren. Gleichzeitig soll das Material ökologisch neutral und temporär sein.
Ein Zuhause auf Zeit für Meerestiere
Das Team des NIOZ, darunter die Doktorandin Victoria Mason, testete verschiedene Varianten von Xiriton in der Gezeitenzone von Yerseke. Dort waren die Blöcke zweimal täglich den Gezeiten ausgesetzt. Die Ergebnisse fielen sehr positiv aus.
Victoria Mason berichtet: „Nach einem Jahr war jeder Block zu etwa 70 % mit Leben wie Austern, Muscheln und Algen bedeckt.“ Diese Beobachtung bestätigt, dass Xiriton nicht nur praktikabel in der Herstellung ist, sondern auch die Wiederherstellung der Artenvielfalt unterstützt. Muscheln und Austern können sich an den Blöcken ansiedeln und so neue Riffe bilden.
Das Besondere an Xiriton ist seine flexible Lebensdauer. Durch eine Anpassung der Mischung und der Trocknungszeit lässt sich die Festigkeit steuern. Die Proben erreichten nach fünf Wochen Trocknungszeit ihre höchste Härte. Entscheidend ist aber der natürliche Zerfall:
„Durch Anpassung der Lebensdauer des Materials kann es auch auf natürliche Weise in harmlose Substanzen zerfallen, sobald sich ein Riff selbst erhalten kann, anstatt dauerhaft im Ökosystem zu verbleiben“, erklärt Victoria Mason.
Dieser Aspekt löst ein großes Problem konventioneller Küstenschutzbauten, die oft aufwendig und teuer entfernt werden müssen oder als dauerhafte Fremdkörper im Ökosystem zurückbleiben.
pH-Wert als entscheidender Vorteil
Ein weiterer wichtiger Punkt betrifft die chemische Zusammensetzung des neuen Materials. Victoria Mason betont, dass der Säuregrad von Xiriton viel günstiger ist als der von Standardbeton:
„Mit einem pH-Wert von 8 bis 9 ist es viel neutraler als Standardbeton, der alkalischer ist. Beton hat einen pH-Wert von etwa 13, was für Organismen, die sich darauf ansiedeln müssen, ungünstig sein kann.“
Der niedrigere pH-Wert trägt maßgeblich dazu bei, dass sich Meeresorganismen schneller und besser auf der Oberfläche der Xiriton-Blöcke festsetzen können. Die Forschenden belegten in verstärkten Erosionstests, dass Xiriton nach 63 Tagen starker Strömung ähnlich robust ist wie bestimmte Betonalternativen, die römischen Zement verwenden.
Für diese Tests nutzte man unkonventionelle Formen. Jente van Leeuwe, damals Masterstudent an der WUR und heute Doktorand am NIOZ, setzte Xiriton-Stücke, die in Kaffeetassen geformt wurden, im sogenannten Fast Flow Fume (einer starken Strömung) dem Wasser aus. Er beschreibt den pragmatischen Ansatz: „Wir haben diese Kaffeetassen verwendet, um das Material in den Fluss zu legen, anstatt den Fluss wie bei Fliesen über die Struktur laufen zu lassen.“
Die Vision des Erfinders und die Zukunft des Bauens
Der Entwickler des Materials ist der Schweizer Frank Bucher. Er lebt in den Niederlanden und hat Xiriton bereits 2009 der Öffentlichkeit präsentiert und dafür einen Preis gewonnen. Seine Vision war und ist, dass sich mit Xiriton alles bauen lässt, was auch mit herkömmlichen Ziegeln möglich ist, etwa Gebäude bis zu drei Stockwerken. Ein weiterer Pluspunkt der Herstellung ist die Unabhängigkeit von sauberem Trinkwasser:
„Man muss es nicht brennen und braucht kein sauberes Trinkwasser. Man kann es mit Graben- oder Meerwasser herstellen“, sagt Bucher.
Auch wenn der Baustoff bisher in der regulären Bauindustrie noch wenig Anwendung findet, sieht Bucher großes Potenzial im Wasserbau. Die Kombination von Xiriton mit Holz eröffnet neue Konstruktionsmöglichkeiten: Das Holz verstärkt den Baustoff, während Xiriton im Gegenzug das Holz schützt. Er stellt erfreut fest, dass die Menschen in der Welt des Küstenschutzes für die neue Technologie offen sind.
Eine Notwendigkeit für die Zukunft
Abschließend ordnet der leitende Forscher Jim van Belzen die Bedeutung der Xiriton-Studien in einen globalen Kontext ein. Er macht deutlich, dass die Masse der vom Menschen errichteten Bauwerke mittlerweile das Gewicht der gesamten Biomasse auf der Erde übersteigt.
„Wenn wir unseren Fußabdruck wirklich verringern wollen, müssen wir die Art und Weise, wie wir bauen, radikal überdenken“, mahnt er. Er sieht biobasierte Konzepte, welche die Natur, Kreislaufwirtschaft und Regeneration in den Mittelpunkt stellen, nicht als Option, sondern als Notwendigkeit.
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