75 % weniger Hohlräume 06.06.2014, 06:55 Uhr

Japaner entwickeln 1000 Jahre haltenden Superbeton

Mit einem neuen Beton aus Japan hätte der Architekt des Berliner Holocaust-Mahnmals die frühzeitige Korrosion verhindern können. Das neue Material soll bis zu 1000 Jahre unbeschadet überstehen. Das Geheimnis: Es wird in Laken mit Polyethylen eingelegt. 

Eisenbahnbrücke in Japan: Der Beton des japanischen Unternehmens Shimizu Corporation soll 1000 Jahre halten und Wartungsarbeiten minimieren. 

Eisenbahnbrücke in Japan: Der Beton des japanischen Unternehmens Shimizu Corporation soll 1000 Jahre halten und Wartungsarbeiten minimieren. 

Foto: Shimizu Corporation

Betonbauten werden normalerweise auf eine Mindestlebensdauer von 50 Jahren ausgelegt. Diese Bemessung geht allerdings von sehr aggressiven Umweltbedingungen aus. Die meisten Hochbauten halten ein Vielfaches dieser Zeit. Erst danach kann fortschreitende Korrosion den Beton abplatzen lassen und die Bewehrung dezimieren. Die Folge: Die Tragfähigkeit der betroffenen Bauteile wird deutlich reduziert und umfangreiche Reparaturarbeiten oder gar ein Abriss wird unumgänglich.

Verfahren minimiert Hohlräume um 75 Prozent

Shimizu Corporation will nun verhindern, dass Wasser und Luft den Beton angreifen. Das japanische Bauunternehmen entwickelte einen Weg, um die kleinen Hohlräume im Beton zu minimieren. Dazu verdichtet das Unternehmen den Beton sehr viel stärker und wickelt zugleich die verhärteten Strukturen in Laken mit Polyethylen ein. Durch die Verpackung in Plastikfolie wird erreicht, dass weniger Wasser aus dem trocknenden Beton austritt. Damit können im Material weniger Zwischenräume entstehen.

Nach Aussagen von Shimizu verringert sich dabei das Volumen der Lücken um 75 Prozent, wenn der Beton sechs Monate lang in Plastikfolie eingewickelt bleibt. Damit würde die Lebensdauer des Materials theoretisch auf 1000 Jahre gesteigert. Zwar verteuere sich die Betonierung um 10 Prozent. Allerdings sieht Shimizu langfristig einen hohen Nutzen, da in Zukunft anfallende Reparatur- und Wartungskosten weitgehend eingespart werden könnten.

Baukonzern Takenaka ersetzt Wasser durch geheimen Zusatzstoff

Ein anderer japanischer Baukonzern, die Takenaka-Gruppe, hat derweil einen neuen Weg gefunden, Beton mit nur der Hälfte der herkömmlichen Wassermenge herzustellen. Dafür ersetzt das Unternehmen Wasser durch einen geheim gehaltenen Zusatzstoff, der verhindert, dass der Beton beim Trocknen Risse entwickelt. Das soll die Lebensdauer des Baustoffs deutlich verlängern. Mit derartigen Spezialstoffen wollen sowohl Shimizu als auch Takenaka künftig um öffentliche Aufträge für länger haltbare Brücken und Tunnels werben.

Riss in einer Betonstele des Holocaust-Mahnmals in Berlin: Nach nur neun Jahren bröckelt und reißt der Beton.

Riss in einer Betonstele des Holocaust-Mahnmals in Berlin: Nach nur neun Jahren bröckelt und reißt der Beton.

Foto: dpa/Stephanie Pilick

Beton entsteht aus der Mischung von Zement mit Wasser sowie Kies oder Sand und eventuell einigen chemischen Zusatzstoffen. Heute wird Zement hergestellt, indem im wesentlichen Kalk zermahlen und unter Temperaturen von rund 1450 Grad Celsius gebrannt wird. Dabei entsteht ein komplexes Gemisch aus Kalziumsilikaten und anderen Elementen. Härtet der mit Wasser versetzte Zement dann aus, entstehen Kalziumsilikathydrate, kristalline Verbindungen, die dem Material große Festigkeit verleihen. Stahlbeton enthält zudem miteinander verbundene Stahlelemente, beispielsweise Stahlgeflechte. Die Haltbarkeit von im Boden versenkten Stahlbetonpfeilern ist allerdings feuchtigkeitsbedingt besonders begrenzt.

Den Römern war es übrigens schon gelungen, einen sehr viel haltbareren Beton herzustellen: Sie stellten Beton für Hafenbefestigungen her, die mehr als 2000 Jahre Meerwasser und Wellen standhielten. Ihr Geheimnis: Sie mischten neben Kalk auch Vulkanasche bei, was dem Zement besonders gute Bindeeigenschaften verlieh.

Von Peter Odrich

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