Wissenschaftler entdecken das Geheimnis, das es den römischen Hafenstrukturen ermöglicht hat, so lange Zeiten zu überdauern
Sicherlich hat jeder schon mal ein Gebäude gesehen, das vor über 2000 Jahren erbaut wurde und hat überlegt: Wie ist es möglich dass diese Gebäude trotz der gewaltigen Kräfte der Natur und der Zeit noch da sind, während neuere Gebäude in sich zusammenstürzen und nur noch Ruinen sind?
Diese Frage wollen die Wissenschaftler des Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) und der Universität von Utah beantworten. Sie haben eine Studie an den römischen Hafenstrukturen von Orbetello (Toskana) durchgeführt, die auch nach Jahrhunderten im Kontakt mit dem Meer immer noch intakt sind.
Das Geheimnis liegt gemäß der Professorin Marie Jackson, Dozentin für Geologie und Geophysik an der Bildungseinrichtung von Salt Lake City, in der Fähigkeit, die Wasserströmung so auszunutzen, dass sie die Strukturen stärkt anstatt sie zu schwächen.
Die Wissenschaftlerin begann damit, sich für die Unzerstörbarkeit der römischen Betonbauten zu interessieren und sie konzentrierte sich sodann für die Rolle, die Tuff und Vulkangestein dabei spielen, diese Robustheit zu erzeugen. Nachdem man viele Untersuchungen zwischen 2002 und 2009 im Rahmen des Projekts Romacons (Roman Maritime Concrete Study) durchgeführt hat, hat das Team der Professorin die Kristalle eines versteinerten Materials entdeckt, das aluminische Tobermorit, extrem selten und im Labor schwer herzustellen.
Ihre Entdeckung wurde dann von andere Röntgenuntersuchungen im Berkeley Lab vertieft, was dann auch die Präsenz von anderen Mineralkristallen (wie Zeolith und Philipsit), die die Struktur enorm robust machten.
Die Kristalle des Aluminizm-Tobermorits wurden auch im Inneren von vulkanischem Gestein gefunden, und deshalb geht man davon aus, dass es sich nur unter sehr hohen Temperaturen bilden kann. Aber wie haben es die Römer dann gemacht, diese Kristalle auch ohne Hitze zu erhalten? Wie es scheint kommt hier die Asche ins Spiel. Man beobachtete den Prozess wenn die Vulkanasche mit Meereswasser in Berührung kommt und sich in Fels umwandelt. Diese Kristalle enstehen also durch das Verschmelzen der Vulkanasche mit dem Meereswasser.
Wenn man das exakte Rezept für den römischen Beton entschlüsseln könnte, hätte man nicht nur ein chemisches oder historisches Rätsel gelöst, sondern auch eine Umweltfrage. Das momentan meist-genutzte Material beim Bau im Kontakt mit dem Wasser ist der sogenannte Portland-Zement, dessen Produktion sehr hohe Temperaturen und daher enorme CO2 Emissionen erfordert.
Noch einmal in die Vergangenheit zu blicken, um in der Zukunft besser zu bauen kann wichtige Erkenntnisse liefern.
