Forschung an selbstschließenden Rissen | 25.10.2013
"Selbstheilende" Straßen
Erhitze Stahlwolle und Bakterienkulturen - ab 2030 könnten Schlaglöcher dank "selbstheilendem" Asphalt oder Beton Vergangenheit sein.
mid/ts; Bildquelle: Continental
Schlaglöcher beschädigen Kraftfahrzeuge und führen auch zu Verkehrsunfällen. Eine mögliche Alternative zu aufwändigen Reparaturen könnten in der Zukunft sich selbst reparierende Straßen sein. Das funktioniert laut der Zeitschrift "Auto Test" in Tests bereits sehr gut. Niederländische Forscher der Technischen Universität Delft haben Straßenbeläge entwickelt, die größere Schäden gar nicht erst entstehen lassen.
Ein Lösungsansatz des Wissenschaftlers Erik Schlangen für asphaltierte Straßen sieht vor, dem Straßenbelag Stahlwolle beizumischen. Diese von Topfschwämmen bekannten Stahlfasern sind induktionsfähig. Und das Magnetfeld einer Induktionsmaschine erwärmt das Metall, wodurch sich auch der Asphalt in der Umgebung erhitzt und flüssig wird.
Resultat: Die Risse verschließen sich bei etwa 85 Grad von selbst. Ein Versuch auf einer 400 Meter langen Strecke hat bewiesen, dass die Umsetzung des Ansatzes funktioniert. Bereits kleinere Beschädigungen verschwinden sofort nach dem Überfahren mit einer Induktionsmaschine und verhindern, dass der Belag weiter aufbricht. Nachteil: Der Materialpreis für den sich selbst reparierenden Asphalt liegt um ein Viertel über den Kosten für normalen Asphalt. Doch notwendige Reparaturen wären noch erheblich teurer.
Bei Beton als Untergrund funktioniert dieses Prinzip nicht, weil der Baustoff nicht flüssig wird. Aber auch hier hat Dr. Henk Jonkers eine Lösung parat. Der Mikrobiologe mischt dem Beton Bakterienkulturen bei, die bis zu 200 Jahre überleben können. Dazu kommt Calciumlactat-Pulver als Futter für die Bakterien.
Das Funktionsprinzip ist einfach: Dringt durch Risse Feuchtigkeit in den Beton ein, erwachen die Mikroorganismen zum Leben. Sie fressen das Pulver und scheiden im Anschluss Kalkstein aus. Damit mauern sie sich ein und verschließen so den Riss. Das funktionierte bereits bei einem Beton-Bungalow im niederländischen Breda.
Ein Vorteil dieser Methode ist, dass sie auch bei bereits vorhandenen Straßen zur Anwendung kommen kann. Dazu wird eine Lösung aus Bakterien und Calciumlactat in kaputte Stellen gesprüht, die sich danach wie von Geisterhand verschließen.
In Deutschland forscht die Technische Universität München an anderen "selbstheilenden" Materialien. Hier verwenden die Wissenschaftler Harzkapseln, die bei einer Beschädigung platzen und die Risse ebenfalls verschließen.
Bei einem weiteren Verfahren saugen Gele Feuchtigkeit wie ein Schwamm auf. Serienreife hat noch keiner der genannten Ansätze erreicht. Das Deutsche Bundesverkehrsministerium hat die "Selbstheilung" in seiner Publikation "Straße im 21. Jahrhundert" aber offiziell zum Ziel gemacht. Ab 2020 sollen Modellversuche stattfinden. 2030 soll die "intelligente Straße" dann verfügbar sein.
