Biobeton

Grundlagen und Verfahrensprinzipien für die Herstellung CO2-neutraler und ressourceneffizienter Bauteile

Beton zählt zu den bedeutendsten Baustoffen unserer Zeit. Jedoch führt die Zementherstellung, die für Beton benötigt wird, zu 8 % der weltweiten CO2-Emissionen. Eine vielversprechende, potenziell CO2-neutrale Alternative ist der Biobeton, der auf natürlichen mikrobiologischen Prozessen basiert.

Bestimmte Bakterien mit Ureaseenzym können durch Bereitstellung der benötigten Stoffe Calciumcarbonatkristalle bilden, bekannt als mikrobiologisch induzierte Calcitausfällung (MICP). Biobeton bindet und verfestigt die Gesteinskörnung mithilfe dieser Kristalle.

Biobeton findet bereits Anwendung in Bereichen wie der Rissversiegelung, der Befestigung sandiger Böden und der Herstellung von Ziegelsteinen. Bisher gibt es jedoch keine Verfahren für den Einsatz von Biobeton in großformatigen tragenden Bauteilen, obwohl Stahlbeton in Deutschland am häufigsten verwendet wird. Das ILEK entwickelt daher Verfahrensprinzipien für die Herstellung von tragenden Bauteilen aus Biobeton, um das Potenzial zur CO2-Einsparung zu nutzen.

Im Fokus stehen geeignete Mischungen, Bauteilgeometrien und die Integration von Basaltfasern für rein mineralische bewehrte Bauteile aus Biobeton. In Zusammenarbeit mit dem Institut für Mikrobiologie der Universität Stuttgart wurde ein Verfahren zur additiven Fertigung poröser Bauteile entwickelt, das eine homogene Zementierung ermöglicht.

Das laufende Forschungsprojekt „Biobeton – Grundlagen und Verfahrensprinzipien für die Herstellung CO2-neutraler und ressourceneffizienter Bauteile“ des ILEK untersucht gemeinsam mit dem IMB und dem Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen der Universität Stuttgart weitere Ansätze zur Bauteilherstellung.