Rüschlikon

Umweltfreundlicher bauen dank dem Gemeindepräsidenten

Die ETH-Forschungsgruppe, in der auch der Rüeschliker Gemeindepräsident und Professor Bernhard Elsener arbeitet, hat herausgefunden, wie schnell sich Metall in porösen Materialien wie Beton zersetzt.

«Für das Energiewendeprogramm ist die Korrosionsvorhersage ein grosser Durchbruch», sagt Bernhard Elsener.

«Für das Energiewendeprogramm ist die Korrosionsvorhersage ein grosser Durchbruch», sagt Bernhard Elsener. Bild: Archiv, Manuela Matt

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Vor einem Jahr stürzte die Morandi-Brücke in Genua ein, 43 Menschen verloren ihr Leben. Als Gutachter wirkte Werkstoffexperte Bernhard Elsener, CVP-Gemeinderat von Rüschlikon. Der Grund für den Einsturz war nach bisherigen Erkenntnissen, dass die betonummantelten Stahlseile an einem der Pfeiler stark durchgerostet waren.

Zu wissen, wie dauerhaft der Stahl in einer Brücke, in unterirdischen Rohrleitungen oder auch in radioaktiven Lagerstätten ist, wäre wissenschaftlich von grosser Bedeutung – und könnte Leben retten. Eine Forschungsgruppe des Instituts für Baustoffe der ETH mit den Professoren Ueli Angst und Bernhard Elsener sind diesem Ziel ein Stück näher gekommen. Ihr neues Modell erlaubt Vorhersagen, wie schnell Metall in unterschiedlichen porösen Materialien wie Beton, Keramik, Holz und Erde korrodiert. Die Resultate wurden kürzlich in der angesehenen Zeitschrift «Nature Materials» veröffentlicht. «Bei eigenen Experimenten und bei Literatur-Recherchen haben wir festgestellt, dass die Korrosion schneller verläuft, je poröser und vor allem je feuchter das Umgebungsmaterial ist», sagt Elsener. Diese Erkenntnis steht im Widerspruch zur geltenden Lehrmeinung, wonach die Korrosion am schnellsten bei mittlerer Feuchtigkeit abläuft, wenn also sowohl Wasser wie Sauerstoff in den Poren vorhanden sind.

Müssen die Lehrbücher umgeschrieben werden? Elsener schmunzelt: «Wir müssten vor allem unser eigenes Lehrbuch umschreiben.» Im Buch «Corrosion of Steel in Concrete» haben auch Elsener und vier Kollegen die jetzt überholte Sauerstofftheorie propagiert.

Beitrag zur Energiewende

Die neuen Erkenntnisse ermöglichen nicht nur vorherzusagen, wie lange Bauwerke aus Stahlbeton halten. Sie tragen auch dazu bei, dass neue, umweltfreundlichere Zementsorten weiterentwickelt werden können. Im Rahmen des Nationalen Forschungsprogramms «Energiewende» haben sich verschiedene Forschungsgruppen mit den naturwissenschaftlich-technologischen Aspekten der Energiewende befasst wie zum Beispiel energiearmem Beton. «Für dieses Energiewendeprogramm ist die Korrosionsvorhersage ein grosser Durchbruch», sagt Elsener. Zurzeit forscht die Zementindustrie an Zementsorten, die bei der Herstellung weniger Energie brauchen und einen geringeren CO2-Ausstoss haben. Der Nachteil dieser neuen, umweltfreundlicheren Zemente ist, dass sie weniger alkalisch sind und den Stahl daher weniger lang vor Korrosion schützen. Wenn die Korrosion einsetzt, ist nach heutiger Lehrmeinung die rechnerische Lebensdauer einer Stahlbetonstruktur beendet, was bedeutet, dass Beton mit den neuen Zementen weniger dauerhaft wäre.

«Jetzt können wir sagen, dass die Korrosion bei normaler Luftfeuchtigkeit so langsam verläuft, dass sie nicht zwingend zu Schäden führt», sagt Elsener. Dass nun eine wissenschaftliche Grundlage für die Korrosionsgeschwindigkeit vorhanden ist, erlaubt der Industrie, die neuen ökologischen Zementsorten vermehrt einzusetzen.

Erstellt: 08.08.2019, 16:35 Uhr

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