Brücke der Zukunft: Innovativer Beton, der CO₂ bindet, revolutioniert den architektonischen Ansatz
Wissenschaftler der University of Pennsylvania haben einen Durchbruch im Infrastrukturbau erzielt, indem sie eine einzigartige, 3D-gedruckte Betonstruktur geschaffen haben, die nicht nur ihre Festigkeit und Langlebigkeit bewahrt, sondern auch aktiv Kohlendioxid aus der Umwelt absorbiert.
Dieses innovative Material ist Teil des Projekts Diamanti, das umweltfreundliche Materialien sowie natürlich inspirierte Designs und Strukturen kombiniert.
Ein erster Anwendungsfall ist eine Fußgängerbrücke, die 60 % weniger Material benötigt und so den Ressourcenverbrauch bei der Konstruktion erheblich reduziert.
Der Projektleiter, Associate Professor Masoud Akbarzade, erklärt, dass die Struktur der Brücke auf triply periodic minimal surfaces (TPMS) basiert, die denen menschlicher Knochen ähneln, was eine effiziente Lastverteilung ermöglicht und die Oberfläche für die CO₂-Absorption um weitere 30 % vergrößert.
Wissenschaftler sind überzeugt, dass diese Technologie nicht nur die Emissionen während der Produktion senkt, sondern auch zur Luftreinigung und Verbesserung der Luftqualität beiträgt.
Das Konzept von Diamanti ist von natürlichen Prozessen inspiriert, nutzt Materialien effizient und zielt auf maximale ökologische Effektivität ab.
Die Forscher planen, die Technologie auf andere vorgefertigte Elemente wie Platten und Wandpaneele auszuweiten.
Die Konstruktion erfolgt durch Module, die von robotergesteuerten 3D-Druckern hergestellt und mittels Zugseilen verbunden werden, wodurch der Einsatz von Stahl um bis zu 80 % reduziert und die Gesamtkosten um 25–30 % gesenkt werden.
Experten betonen jedoch die Herausforderungen bei der Skalierung, insbesondere im Hinblick auf die begrenzte weltweite Produktion von Kieselalgen, einem entscheidenden Bestandteil des neuen Betons.
Dennoch sind die Wissenschaftler überzeugt, dass diese Innovationen eine bedeutende Rolle bei der Reduzierung globaler Treibhausgasemissionen spielen können, da die Zementindustrie nach wie vor zu den größten CO₂-Emittenten der Welt gehört.
Diese Technologien könnten die Architektur und Infrastruktur grundlegend verändern, hin zu Gebäuden, die aktiv an der Reinigung der Atmosphäre beteiligt sind.
Angesichts der drängenden Notwendigkeit, den Klimawandel aufzuhalten, ist schnelles und groß angelegtes Handeln unverzichtbar, zum Beispiel angesichts der bevorstehenden Katastrophe der Korallenriffe, die beinahe unumkehrbar ist.