Beton

Veröffentlicht vonkonstantin

Römischer Beton – Stahlbeton

Dieses Bild zeigt ein Betonmodell des Pantheons in Rom. Das Pantheon besitzt einen zylindrisches Hauptgebäude mit einer Kuppel in deren Mitte ein Loch ist. Der Eingangsbereich hat die Form eines klassischen griechischen Tempels.

Bereits seit tausenden Jahren wird Beton auf unterschiedliche Weise zum Bauen verwendet. Auch in der römischen Antike war Beton als opus caementitium bekannt und fand ab dem 2. Jhd. n. Chr. eine große Verbreitung. Mit ihm wurden Wasserleitungen, Talsperren, Hafenmolen, Straßen, Brücken, Tunnel, Mauern, Gewölbe und auch Kuppeln gebaut. Das wohl bekannteste Beispiel ist das Pantheon in Rom, welches – erbaut wahrscheinlich um 120 n. Chr. von Apollodorus von Damaskus – bis heute jedes Erdbeben überstand und dessen Kuppel mit einem Durchmesser von 43 Metern über 1700 Jahre die größte der Welt blieb. Bauingenieure sind darum stark fasziniert von den Eigenschaften des römischen Betons und stellten fest, dass sich seine Zusammensetzung (Ton, Kalk, Sand, Kies und Wasser) und Druckfestigkeit nur marginal von unserem heutigen Beton unterscheidet. Einen massiven Unterschied gibt es aber: Der Beton der Moderne – seine Rezeptur wiederentdeckt im 18. Jhd. – wurde um Stahlstreben oder -gitter herum gegossen. Dieser wird Stahlbeton genannt und kann eine 10fach höhere Zugkraft aushalten. Damit wurden völlig neue, günstige Gebäudekonstruktionen möglich und die größten Kuppeln der Welt bekamen Spannweiten bis über 200 Meter. Doch schon nach 30 Jahren wurden sie aus Bedenken der Statiker*innen abgerissen. Nicht nur scheint es für den Stahlbeton Probleme der Haltbarkeit zu geben, auch verursacht die Herstellung von Beton massive Umweltschäden. Warum das so ist, wird in den folgenden beiden Infografiken gezeigt.

Diese Infografik zeigt den Anteil des Stahlbetons an den aktuellen Umweltkrisen. Besonders im Bereich des Sandverbrauchs, des Klimawandels, der Phosphatbelastung, der Ozeanversauerung und des Flächenverbrauchs hat Stahlbeton einen großen Anteil, also 5 - 18 %. Im weiteren Teil Zeit die Grafik einen Vergleich zwischen Römischem Beton und Stahlbeton. Römischer Beton ist weitaus länger haltbar, da die Stahlarmierung im inneren des modernen Stahlbetons zu rosten beginnen kann. Dann dehnt sie sich aus und sprengt den Beton. Römischer Beton, aber auch generell unbewehrter Stahl kann hauptsächlich Druckkräfte aufnehmen. Die Kuppel des Pantheons in Rom ist so gut gebaut, dass in ihre fast nur Druckkräfte wirken. Stahlbeton dagegen kann auch Zugkräfte aufnehmen und so wurden Kuppeln, wie die des Kingdome in Seattle möglich: mit einer Spannweite von 201 Metern. Letztlich führt die Effizienz beim Bauen mit Stahlbeton nicht unbedingt dazu, dass Energie, Material und Umwelt geschont wird. Der Rebound-Effekt sagt, dass dann einfach Dinge gebaut werden, die vorher nicht möglich waren. Das Colosseum beispielsweise besitzt keine Überdachung.
Diese Infografik zeigt, wie Beton Hergestellt wird. Dazu wird zunächst Ton mit Kalk versintert indem es mit Kohle erhitzt wird. Dabei entsteht Zement. Für jedes Kilo Zement fallen aber auch 500g Kohlendioxid an. Danach wird der Zement mit Kies, Sand und Wasser gemischt und bindet zu Beton ab. Dabei werden aber wiederum pro Kilo Zement 440 Gramm Kohlendioxid freigesetzt.