Selbstheilender Beton: Betonsanierung mit Bakterien

Sporosarcina pasteurii: So heißt das Bakterium, welches durch seinen Stoffwechsel Calciumcarbonat, also Kalk, auf Oberflächen ablagern kann. Mischt man die Mikroorganismen direkt in den Beton, können sie Risse wieder schließen. Dieser „selbstheilende Beton” für Bauwerke ist bereits erfolgreich erprobt. Doch um ihn kommerziell einzusetzen, muss man große Mengen der Bakterien produzieren und das war bisher aufwendig und teuer. Dr. des. Frédéric Lapierre hat im Rahmen seiner Promotion an der Hochschule München ein effektive Kultivierungsverfahren entwickelt, um das Problem zu lösen.

In der Forschungsarbeit fand Dr. des. Frédéric Lapierre unter Anderem heraus, unter welchen Bedingungen sich die Bakterien besonders gut vermehren. Dafür setzte er eine Hochdurchsatz-Kultivierungsplattform mit Online Monitoring ein, mit der er vollautomatisiert und parallel 48 Bakterienkulturen in unterschiedlichen Nährmedien analysieren konnte.

Die Methode erwies sich als hocheffizient und ermöglichte es rasch, die „erfolgreichsten“ Kulturen zu bestimmen. Damit entwickelte Lapierre ein einfach umsetzbares Verfahren, das die Produktion der Mikroorganismen um das Fünffache steigert – im Vergleich zu bisher gängigen Protokollen

Mit dem effizienten Kultivierungsverfahren können Bakterien wirtschaftlicher für den Einsatz von „selbstheilendem Beton“ und anderer möglicher Anwendungsfelder produziert werden. Lapierre erläutert: „Durch die gesunkenen Herstellungskosten wollen wir einen wichtigen Beitrag zur Industrialisierung der Biozementierung schaffen, um nachhaltige Anwendungen in der Bauindustrie und der Umwelttechnik zu etablieren.“

Frédéric Lapierres Arbeit ist in das interdisziplinäre Forschungsprojekt „MicrobialCrete“ eingebunden. Dieses hat unter anderem das Ziel, neue biobasierte Baustoffe für die Bauwerksinstandsetzung und weitere bautechnische Anwendungen zu entwickeln. Beteiligt sind Forschende der Fakultäten für Wirtschafts- und Bauingenieurwesen der HM und drei Industriepartner. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen der Förderlinie FHProfUnt gefördert.

Gerne vermittelt die Hochschule München einen Interviewtermin mit Dr. des. Frédéric Lapierre. Kontakt: Constance Schölch Tel: 089 1265-1920 oder per Mail.

Quelle: Hochschule München, Fotos: Johanna Weber