Entschlüsselung der Biorezeptivität von Beton: Grundlagen zur Biofilmbildung und Steigerung der Beton-Biorezeptivität für grüne Fassadenanwendungen.
Quelle: BAM
Klimawandel und Urbanisierung bringen neue Herausforderungen für Städteplanung und Bauindustrie. Nachhaltige und lebenswerte Städte entstehen durch ein enges Zusammenspiel aus moderner Stadtplanung mit integrierten Grünflächen und der Entwicklung funktionalisierter Baustoffe und Hüllflächen. Fassaden als vertikale Grünflächen sind hierbei ein Schlüsselelement nachhaltiger urbaner Entwicklung. Sie tragen nicht nur zur Erhöhung der lokalen Biodiversität bei, sondern stabilisieren auch das Ökosystem. Weiterhin mindern sie den Hitzeinseleffekt in Städten und erhöhen das Wohlbefinden der Anwohner. Besonders interessant sind mikrobiell bewachsene Fassaden als pflegeleichte Alternative zu herkömmlichen, makroskopischen Systemen. Dabei wachsen phototrophe Organismen direkt auf der Oberfläche und bilden einen grünen Biofilm. Dieses Extremhabitat bietet perfekt angepassten Organismen einen Raum zur Entfaltung und kann zu einer besonders stabilen und damit auch pflegeleichten grünen Fassade führen. Die Fähigkeit eines Substrates mikrobiellen Bewuchs zu ermöglichen, nennt sich Biorezeptivität. Aber was genau kennzeichnet ein biorezeptives Substrat und wie interagieren Biofilm und Substrat? Wie kann Beton als weltweit am meisten genutzter Baustoff für diesen Zweck angepasst werden? Wie und warum kommt es zu einer spontanen Besiedlung und der Bildung von Biofilmen? Was sind Biofilme und wie können sie im Labor etabliert werden? Wie kann die Biorezeptivität von Beton quantifiziert werden? Diese Fragen bleiben in der aktuellen Fachliteratur weitgehend unbeantwortet und fehlende Standards erschweren die Entwicklung biorezeptiver Baustoffe. Die Abteilungen Bauwerksicherheit und Material und Umwelt der BAM forschen daher gemeinsam an den Grundlagen der Biorezeptivität von Beton. Die in diesem Rahmen durchgeführte umfassende Recherche zu Literatur und Methodik resultierte in der vorgestellten Veröffentlichung, die erstmalig einen allumfassenden Überblick über dieses interdisziplinäre Thema gibt. Um weitere Forschung zu beschleunigen, werden hier Grundlagen aus verschiedenen Disziplinen vorgestellt und ihr Zusammenspiel im Kontext der Biorezeptivität erläutert. Darauf aufbauend werden an der BAM aktuell die Grundlagen der Biorezeptivität von Beton experimentell untersucht und eine grüne Algenfassade aus biorezeptivem Beton mit Hilfe eines eigens dafür entwickelten Modellbiofilms entwickelt.
Bioreceptivity of concrete: A review
Leonie Stohl, Tanja Manninger, Julia von Werder, F. Dehn, Anna Gorbushina, Birgit Meng
veröffentlicht in: Journal of Building Engineering, 2023, Band 76, Aufsatznummer 107201, Seite 1 - 17.
BAM Abteilung Bauwerkssicherheit
BAM Abteilung Werkstofftechnik