Das Geheimnis, das römischem Beton Tausende von Jahren haltbar machte

(Dan Tri) – Ohne moderne Technologie stehen antike römische Bauwerke seit über 2.000 Jahren fest.

Selbstheilender Beton

Beton ist das Kernmaterial der meisten modernen Bauwerke. Doch im Vergleich zur unglaublichen Haltbarkeit antiker Monumente wie dem Kolosseum oder dem Pantheon hat heutiger Beton eine viel kürzere Lebensdauer und muss ständig repariert werden. Worin liegt der Unterschied?

Eine neue Studie des Massachusetts Institute of Technology (MIT, USA) hat das Geheimnis enthüllt, das tief im Inneren antiker römischer Betonblöcke verborgen liegt. Es handelt sich um die Fähigkeit zur Selbstheilung, eine Eigenschaft, die scheinbar nur in Science- Fiction-Filmen vorkommt.

Das römische Kolosseum steht auch nach Jahrtausenden noch. (Foto: Archdaily).

Das Forschungsteam analysierte Betonproben aus den Ruinen der antiken Stadtmauer im italienischen Privernum. Die Ergebnisse zeigten, dass die Hauptbestandteile zwar noch bekannte Materialien wie Puzzolan-Vulkanasche, Tuffstein und Kalk waren, sich im Inneren jedoch kleine weiße Kristalle zeigten, die man zuvor für „Mischfehler“ gehalten hatte.

Tatsächlich ist der Kalk selbst der Schlüssel. Wenn der Beton reißt und Wasser eindringt, lösen die nicht reagierten Kalkflocken sofort einen chemischen Prozess aus, der eine gesättigte Kalziumlösung erzeugt.

Diese Lösung kristallisiert dann zu Calciumcarbonat, einer Verbindung, die Risse füllen und umgebende Materialpartikel wieder verbinden kann. Auf diese Weise „flickt“ der Beton seine Struktur ohne menschliches Zutun.

Diese Reaktion ist völlig natürlich und ähnelt der Wundheilung des menschlichen Körpers. Dem Forschungsteam zufolge handelt es sich dabei um eine sehr seltene Eigenschaft von Baumaterialien: einen „chemischen Selbstheilungsmechanismus“.

Andere Produktionsweise

Ein weiterer großer Unterschied war die Technik zur Betonherstellung. Statt gelöschten Kalk (mit Wasser vermischter Kalk) verwendeten die Römer möglicherweise eine Heißmischtechnik. Sie gaben Branntkalk direkt zur Mischung aus Zuschlagstoffen und Puzzolanasche und fügten anschließend Wasser hinzu.

Dieses vergrößerte Bild zeigt zementartiges Calciumaluminosilikat (CASH), das entsteht, wenn Vulkanasche und Kalk mit Meerwasser reagieren. Innerhalb der CASH-Zementmatrix sind Platinkristalle aus Al-Tobermorit gewachsen (Foto: Getty).

Durch die dabei entstehende thermische Reaktion entstehen unzersetzte Kalkfragmente, die als Kalziumreserven dienen.

Wenn der Betonblock nach Dutzenden oder sogar Hunderten von Jahren aufgrund von Klima, Erdbeben oder Belastungen Risse bekommt, werden diese Kalziumspeicher aktiviert und lösen eine selbstheilende Kettenreaktion aus.

Diese Entdeckung trägt nicht nur dazu bei zu erklären, warum römische Bauwerke Jahrtausende überdauert haben, sondern eröffnet auch neue Wege für die moderne Baustoffindustrie.

Professor Admir Masic, Leiter des Forschungsteams am MIT, sagte, dass wir die Lebensdauer von Gebäuden verlängern, die Reparaturkosten erheblich senken und – was am wichtigsten ist – die Treibhausgasemissionen reduzieren könnten, wenn diese selbstheilende Technologie nachgebildet und auf modernen Beton angewendet würde.

Die Zementindustrie ist derzeit für etwa 8 % der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich, hauptsächlich aufgrund der Produktion, des Transports und der Instandhaltung von Gebäuden. Die Entwicklung von selbstheilendem Beton, wie ihn die alten Römer entwickelten, könnte dazu beitragen, diese Situation zu ändern.

Auch ohne hochmoderne Materialien oder komplexe Produktionsketten beweisen uralte Techniken noch heute ihre zeitlose Kraft. Und manchmal ist die Menschheit, um voranzukommen, gezwungen, auf das zurückzublicken, was unsere Vorfahren hinterlassen haben.

Quelle: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/phat-hien-bi-mat-giup-be-tong-la-ma-ben-hang-nghin-nam-20250728070224281.htm