Ein Forscherteam der University of Pennsylvania hat eine neue Art von Leichtbeton entwickelt. Dieser Baustoff weist nicht nur eine deutlich geringere Masse auf, sondern bindet außerdem CO₂ aus der Atmosphäre. Grundlage ist eine poröse Struktur aus Diatomeenerde, kombiniert mit einer triply-periodic minimal surface (TPMS)-Geometrie. Der so entstandene Leichtbeton kann im 3D-Druck ausgebracht werden.
„Bei unserer Forschung ging es nicht nur um Ästhetik oder die Verringerung des Gewichts. Es ging darum, eine neue strukturelle Logik zu erschließen. Wir konnten bei gleicher Tragfähigkeit den Materialaufwand um fast 60 Prozent reduzieren. Das zeigt, dass man mit viel weniger Material viel mehr erreichen kann.“
Masoud Akbarzadeh, Co-Autor und außerordentlicher Professor für Architektur an der Weitzman School of Design
Damit eignet es sich der Werkstoff besonders dann, wenn Materialeffizienz, Gewicht und Umweltaspekte eine Rolle spielen – etwa im architektonischen Leichtbau oder für temporäre Strukturen.
Denn die die bionische TPMS-Struktur vergrößert zudem die Oberfläche und begünstigt so die chemische Reaktion mit CO₂. In Labortests konnte das Material über mehrere Zyklen hinweg CO₂ aufnehmen. Die Kombination aus Strukturleichtbau und mineralischem CO₂-Capturing könnte neue Perspektiven für nachhaltige Baumaterialien eröffnen – vor allem dort, wo Gewicht, Ökobilanz und Dauerhaftigkeit zusammen gedacht werden müssen.
Entwickelt wurde das Konzept im Forschungslabor von Assistant Professor Shu Yang an der School of Engineering and Applied Science, in Zusammenarbeit mit den Fachbereichen Architektur und Materialwissenschaften.
Bild oben: 3D-gedruckte TPMS-Strukturen aus Diatomeenerde mit CO₂-absorbierender Funktion (Quelle: University of Pennsylvania)
Leichtbaubezug: Kombination aus materialeffizienter TPMS-Geometrie und CO₂-bindender Funktion reduziert Gewicht und verbessert Umweltbilanz – Leichtbau und Klimaschutz werden hier vereint.
Nutzwert / Learning: Technische Inspiration für Leichtbauende, die ressourcenschonende und klimawirksame Baumaterialien suchen – mit konkreten Details zu Struktur, Gewicht und Funktion.
Interessant für: Architekten, Bauingenieure, Materialforscher, Umwelttechnologen, Produktentwickler im Bau- und Strukturleichtbau
Quelle und weitere Infos: Pressemitteilung, Newatlas
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