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Kampf gegen Bürokratie Brücken sanieren und Milliarden sparen

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Pflaster aus Kohlefasern

Spannende Entdeckungen
Higgs-Boson entdecktAuch wenn Physiker den Begriff "Gottesteilchen" nicht gerne hören, das Elementarteilchen Higgs-Boson ist von derart fundamentaler Bedeutung für die Physik, dass sich der Spitzname letztlich durchgesetzt hat. Der Nachweis dieses lange vorhergesagten Grundbausteins im Standardmodell der Teilchenphysik gelang Wissenschaftlern des europäischen Kernforschungszentrums CERN. Die Redaktion von "Science" sieht in dieser Entdeckung den wichtigsten Forschungsdurchbruch des Jahres 2012 - auch wenn die beteiligten Forscher noch nicht hundertprozentig sicher sind, dass ihr Fund tatsächlich das lang gesuchte Gottesteilchen ist. Mehr zur Entdeckung des Higgs-Bosons finden Sie hier. Quelle: dpa
Genom des Denisova-Menschen entschlüsseltViel ist es nicht, was Wissenschaftler bislang vom Denisova-Menschen gefunden haben, der nach dieser Höhle in Sibirien benannt wurde: Ein Stück Finger, ein Stück Zeh, ein Backenzahn - mehr ist von dieser vor 40.000 Jahren lebenden Urmenschen-Spezies bislang nicht entdeckt worden. Immerhin genug Material, um Forschern des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie in Leipzig eine umfassende Erbgutanalyse zu ermöglichen. Sie belegt, dass sich die Entwicklungslinien von Denisova- und modernem Menschen vor spätestens 780.000 Jahren getrennt haben müssen - viel früher als etwa beim Neandertaler, dessen Entwicklungslinie sich spätestens vor 320.000 Jahren von der unseren abspaltete. Mehr zum Denisova-Menschen finden Sie hier. Quelle: Presse
Fruchtbare Eizellen aus Stammzellen gewonnenDieser Schnappschuss einer Maus mit Nachwuchs markiert ein weiteres Forschungs-Highlight 2012. Japanischen Wissenschaftlern ist es gelungen, bestimmte Gene in Mäuse-Stammzellen so zu aktivieren, dass sie sich zu Vorstufen von Eizellen verwandelten. Mäuse, denen diese künstlichen Geschlechtszellen eingepflanzt wurden, brachten gesunden Nachwuchs zur Welt. Mehr zu dieser Entdeckung finden Sie hier. Quelle: dpa
Der "Himmelskran" des Marsrovers CuriosityDank der gut geölten PR-Maschine der US-Weltraumbehörde Nasa ist die Mission des Marsrovers Curiosity weit über die Grenzen der Wissenschaft hinaus bekannt geworden. Auch den "Science"-Redakteuren war die erfolgreiche Landung auf dem Roten Planeten eine Auszeichnung wert: Sie kürten Curiositys Landeshilfe, den "SkyCrane" zu einem Forschungs-Highlight 2012. An den Seilen dieses Himmelskrans wurde Curiosity in der letzten Phase der Landung langsam auf den Marsboden niedergelassen. Die aufwendige Technik war nötig, weil der Rover zu schwer gewesen wäre, um einen Aufprall mit dem sonst üblichen Schutz durch Airbags heil zu überstehen. Mehr über die Mission Curiosity finden Sie hier. Quelle: dpa
Röntgenlaser liefert Waffe gegen die Schlafkrankheit60 Millionen Menschen sind - vor allem im südlichen Afrika - von der gefährlichen Schlafkrankheit bedroht. Ein Protein des Erregers Trypanosoma brucei könnte als Waffe zu einer erfolgreichen Bekämpfung der Krankheit dienen. Doch dazu musste zunächst die molekulare Struktur des Proteins mit hoher Genauigkeit entschlüsselt werden. Mit dem stärksten Röntgenlaser der Welt am US-Forschungszentrum SLAC in Kalifornien ist deutschen Forschern dies gelungen. Quelle: Presse
Gene leichter abschaltenUm zu untersuchen, wie unser Erbgut funktioniert, nutzen Wissenschaftler Techniken, mit denen sich einzelne Gene gezielt abschalten lassen. Ein neues und deutlich einfacheres Verfahren für diesen "Gen-Knockout" haben Bonner Forscher entwickelt. TALENS (Transcription activator-like effector nucleases) heißt die Technik, die von der Science-Redaktion als ein Forschungs-Highlight 2012 gewürdigt wurde. Quelle: Presse
Majorana-Fermion nachgewiesenNein, mit der bekannten Gewürzpflanze hat das Majorana-Fermion nichts zu tun. Seinen Namen verdankt dieses Elementarteilchen dem italienischen Physiker Ettore Majorana (1906-1938), der seine Existenz schon 1937 voraussagte. Doch erst 2012 veröffentlichten niederländische Wissenschaftler eine Untersuchung, welche die Existenz des Majorana-Fermions - dem eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung von Quantencomputern zukommen könnte - definitiv bestätigte. Quelle: Presse

Auch andere Ansätze können helfen, Risse zu reparieren, bevor die Bauten Schaden nehmen. So mischen Forscher Beton mit dem saugfähigen Substrat aus Windeln. Das soll sich bei Feuchtigkeit in den bereits entstandenen Rissen ausdehnen und diese gegen weiteres Wasser abdichten. In anderen Projekten versetzen die Wissenschaftler den Baustoff mit klebstoffgefüllten Kapseln. Reißt der Beton, brechen diese auf, der Kleber fließt heraus und wird hart. Verblüffende Erkenntnis bei ersten Tests: Mit jedem Riss wurden die Versuchsträger stabiler.

Und auf der Autobahn A 58, im Süden der Niederlande, testen die Forscher sogar einen selbstheilenden Straßenbelag: Dazu haben sie Stahlfasern in den Asphalt gemischt. Bekommt der Risse, etwa nach Frost, wollen sie die Stahlfasern mit einem Magnetfeld induktiv aufheizen, so wie einen Topf auf einem modernen Küchenherd. Der Asphalt um die Fasern schmilzt, fließt in den Riss und verschließt ihn.

Weil so sanierte Brücken ihren Kern aus Stahl und Beton besser schützen, ließe sich die Lebensdauer verdoppeln, wenn alle vier Jahre ein Induktionsfahrzeug darüber rollt, kalkulieren die Niederländer. Nun wollen sie die Technik serienreif machen. Die Einsparung beziffern die Erfinder auf etliche Hunderttausend Euro je Kilometer.

Bei vielen maroden Überführungen ist es mit der Versiegelung durch eine neue Schicht Funktionsbeton oder Fahrbahnbelag nicht mehr getan. „Das wäre, als wollte man einen zerfallenden Schuh mit Creme und Politur reparieren“, sagt Karl-Heinz Haveresch vom Landesbetrieb für Straßenbau in Nordrhein-Westfalen.

Die Brücken müssen verstärkt werden, damit sie die größeren Lasten durch den rasant wachsenden Schwerlastverkehr aufnehmen können. Bisher spannen dazu Arbeiter oft im Brückenkasten, dem hohlen Inneren des Bauwerks, zusätzliche Stahlseile. Doch die Technik, die schon Hunderte Brücken aufgerüstet hat, stößt an Grenzen: Sie erhöht die Lebensdauer häufig nur um zehn Jahre. Und der Stahl erhöht das Eigengewicht des Bauwerks massiv. Die Methode lässt sich nicht beliebig ausreizen, soll die Überführung nicht unter ihrer eigenen Last zusammenbrechen.

In Australien, Kanada, der Schweiz und Österreich stehen daher längst Brücken, bei denen wenige Zentimeter breite Bandagen aus Kohlefasern die Stahlseile ersetzen. Diese Kohlefaserlamellen werden in den Brückenkasten an den Beton geklebt. Das geht doppelt so schnell wie das Schweißen von Stahl. Zudem müssen keine Fahrbahnen gesperrt werden.

„Weltweit wird das sehr erfolgreich eingesetzt“, sagt Bauingenieur Roland Niedermeier von der Technischen Universität München. „Dieses Jahr soll das Material auch in Deutschland zugelassen werden.“

Doch die Ingenieure wollen nicht nur Kohlefaser-Pflaster auf das Bauwerk kleben. Sie experimentieren auch damit, hauchdünne Gewebe aus Glas- oder Carbonfasern in den Beton einzuarbeiten. Wenige Lagen des weichen Stoffs genügen, um Textilbeton genauso belastbar zu machen wie die stählerne Version. Noch spannender: So bewehrter Beton rostet nie.

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