Bakterien erschaffen Ziegel, Dämmung, Mörtel und binden dabei CO2
Seit 3,5 Milliarden Jahren leben Cyanobakterien bereits auf der Erde. Im Gegensatz zu den meisten anderen Bakterien beherrschen sie Photosynthese, was auch den grünen Farbeinschlag erklärt. Bei dem Prozess wird CO2 aus der Luft entnommen und durch Mineralisierung zu Gestein gebunden.
Das wäre somit das komplette Gegenteil der klassischen Baustoffindustrie. Hier wird fast zwangsläufig CO2 freigesetzt, ob in Form von Energiebedarf oder bei chemischen Prozessen. Und am Ende erhält man Ziegel, Beton, Dämmstoffe oder den nötigen Mörtel, um alles zusammenzufügen.
Eine ganze Projektgruppe des Fraunhofer-Instituts, genannt "BioCarboBeton", hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, Ersatzstoffe mit diesen Cyanobakterien herzustellen. Das biogene Gestein lässt sich bereits in unterschiedlichen Formen und mit den passenden Eigenschaften herstellen, um an ganz verschiedenen Stellen im Bau eingesetzt zu werden.
Wachstum der Bakterien gezielt beeinflussen
Zunächst müssen die Cyanobakterien in einer Nährlösung kultiviert werden. Welchen Teil des Lichtspektrums sie dabei für die Photosynthese zur Verfügung gestellt bekommen, beeinflusst den Stoffwechsel und somit auch das Endprodukt.
Anschließend wird Calcium hinzugefügt, welches auch ein bestimmender Bestandteil von klassischem Zement ist. Die zweite Zutat ist der Füllstoff. Dabei kann es sich um Sand handeln, aber ebenso sind Bauschutt oder nachwachsende Fasern einsetzbar.
Sie bilden das Grundgerüst, auf dem die Bakterien durch die Karbonisierung von Calcium, was wenig überraschend Calciumcarbonat ergibt, einen festen, in die gewünschte Form gewachsenen Stein erzeugen. Eine zweite Möglichkeit besteht darin, die Bakterien in ein poröses Grundgerüst zu setzen, welches diese anschließend mit Calciumcarbonat ausfüllen, was schlussendlich wieder einen festen Stein ergibt.
Weil der Füllstoff am Ende Form und Eigenschaften beeinflusst, lassen sich zum Beispiel auch leichte Dämmstoffe oder Mörtel mithilfe der Bakterien erzeugen. Laut der Forschenden sind die beschriebenen Prozesse bereits etabliert und erprobt. Wie immer steht nun die Skalierung auf der Tagesordnung. Ziel ist, tatsächlich praktikable Menge herzustellen. Fast 5 Milliarden Tonnen Zement werden im Jahr verbraucht, aber man darf ja ambitioniert sein und die Cyanobakterien haben was zu tun.
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