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Mittwoch, 26.07.2017
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Bakterium macht Gebäude erdbebensicher

Mikrobe verfestigt instabile Böden durch Karbonateinlagerung

Bodenbakterien könnten dazu beitragen, Gebäude gegenüber Erdbeben zu stabilisieren. Kalifornische Wissenschaftler haben herausgefunden, dass bestimmte Mikroben losen, instabilen Untergrund zu Gestein verfestigen können.
Erdbeben

Erdbeben

Ein starkes Erdbeben kann tiefe, sandige Böden innerhalb von Sekunden in einen nachgiebigen, sich wie eine Flüssigkeit verhaltenden Morast verwandeln. Als Folge fließt der Boden unter den Fundamenten der Häuser weg, Gebäude sinken ein oder kippen um. Ingenieure bekämpfen dies heute, indem sie potenziell gefährlichen Untergründen Chemikalien zusetzen, die die losen Körner des Bodens aneinander binden und so stabilisieren. Diese Epoxid-Chemikalien sind jedoch giftig und verunreinigen Böden und Grundwasser.

Jason DeJong, Professor für Umwelttechnik an der Universität von Kalifornien in Davis hat nun gemeinsam mit Kollegen entdeckt, dass ein Bodenbakterium, der Einzeller Bacillus pasteurii, hier Abhilfe schaffen könnte. Die Mikrobe bringt Kalziumkarbonat dazu, sich um die Sandkörner des Untergrunds abzulagern und „zementiert“ diese damit zusammen. In Laborversuchen haben die Forscher die Fähigkeit dieses Bakteriums bereits getestet. Nur durch Zugabe einer Bakterienlösung, Nährstoffen und Sauerstoff wandelten sie so losen Sand in einen festen Gesteinszylinder um.

“Man beginnt mit einem Sandhaufen und wandelt ihn zu Sandstein”, erklärt DeJong. Ähnliche Techniken sind bereits in der Restauration von Rissen in Reliefs und Statuen eingesetzt worden, nicht jedoch zur Stabilisierung von Böden. Nach Ansicht des Forschers hat die neue Methode jedoch gleich mehrere Vorteile: Zum einen gibt es keine Umweltprobleme durch eine Giftigkeit der Substanzen. Zum anderen aber könnte diese Methode auch dann eingesetzt werden, wenn ein Fundament oder Gebäude schon steht, denn die Struktur des Bodens wird dabei nicht verändert. Das Bakterium füllt lediglich einige der Hohlräume zwischen den Körnern mit Kalziumkarbonat aus.

Als nächsten wollen DeJong und seine Kollegen daran arbeiten, die Methode vom Laborversuch auf anwendbare Größenordnungen zu skalieren.
(University of California - Davis, 22.02.2007 - NPO)
 
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