Pompeji-Ausgrabung enthüllt Geheimnis selbstheilenden römischen Betons

Antike Baustelle bietet neue Einblicke

Archäologen haben in Pompeji eine bahnbrechende Entdeckung gemacht, die endlich bestätigt, wie die alten Römer ihren bemerkenswert nachhaltigen, selbstheilenden Beton herstellten. Eine perfekt erhaltene Baustelle, die während des katastrophalen Ausbruchs des Vesuvs im Jahr 79 n. Chr. unter vulkanischer Asche begraben wurde, hat beispiellose Beweise für römische Bautechniken geliefert, die Wissenschaftler seit Jahrhunderten verblüfft haben.

Die Ausgrabung, beschrieben in einer kürzlich erschienenen Nature Communications-Studie, zeigt, dass die Römer ein 'Heißmisch'-Verfahren verwendeten, bei dem ungelöschter Kalk mit vulkanischer Asche vermischt wurde, bevor Wasser hinzugefügt wurde. Diese Technik erzeugte reaktive Kalkklasten, die dem römischen Beton seine einzigartigen selbstheilenden Eigenschaften verleihen, wodurch sich Risse im Laufe der Zeit durch chemische Reaktionen selbst reparieren können.

Lösung für ein jahrhundertealtes Rätsel

Jahrelang haben sich Forscher gewundert, wie römische Bauwerke wie das Pantheon, das Kolosseum und Aquädukte Jahrtausende überdauert haben, während moderner Beton oft innerhalb von Jahrzehnten zerfällt. Das Geheimnis lag im Herstellungsprozess, aber historische Beschreibungen standen im Widerspruch zu wissenschaftlichen Theorien.

Der römische Architekt Vitruv, der im ersten Jahrhundert v. Chr. schrieb, beschrieb zuerst die Herstellung einer Kalkpaste, bevor vulkanische Materialien hinzugefügt wurden. MIT-Forscher unter der Leitung von Associate Professor Admir Masic schlugen jedoch 2023 vor, dass die Römer tatsächlich eine andere Methode verwendeten, bei der ungelöschter Kalk heiß mit vulkanischer Asche vermischt wurde.

'Als ich es betrachtete, fühlte es sich an, als würde ich in der Zeit zurückreisen und neben den Arbeitern stehen, die Beton anmischten und auftrugen,' sagte Masic, der Hauptautor der Studie, über die Pompeji-Entdeckung.

Die Pompeji-Zeitkapsel

Die neu ausgegrabene Stätte im Regio IX-Bezirk von Pompeji stellt einen bemerkenswerten archäologischen Fund dar. In der Zeit eingefroren durch den Vulkanausbruch, enthält die Baustelle alles von Rohstoffhaufen bis hin zu Werkzeugen, was es Forschern ermöglicht, den gesamten Bauprozess zu rekonstruieren.

Laut MIT-Forschung enthielt die Stätte Fragmente von ungelöschtem Kalk, die vorab mit vulkanischer Asche in trockenen Materialhaufen vermischt waren, was das Heißmisch-Verfahren bestätigt. Als Wasser zu dieser trockenen Mischung hinzugefügt wurde, entstand eine exotherme Reaktion, die reaktive Kalkklasten im Beton konservierte.

Diese Kalkklasten, früher als Produktionsfehler angesehen, dienen tatsächlich als Reservoirs von reaktivem Calcium. Wenn Risse entstehen, dringt Wasser ein und löst diese Klasten auf, wodurch Calciumionen freigesetzt werden, die neue Calciumcarbonatkristalle bilden, um die Risse zu verschließen.

Implikationen für modernes Bauen

Die Entdeckung hat wichtige Auswirkungen auf heutige Baupraktiken. Moderner Portlandzementbeton, obwohl anfangs stark, reißt und zerfällt oft im Laufe der Zeit, was kostspielige Reparaturen und Ersatz erfordert.

'Diese Forschung bietet eine wissenschaftliche Grundlage für die Entwicklung nachhaltigerer, modernerer Betonsorten, die von alten Praktiken inspiriert sind,' bemerkten die Forscher in ihrem Nature Communications-Artikel.

Die selbstheilenden Eigenschaften von römischem Beton könnten zu widerstandsfähigerer Infrastruktur führen, insbesondere in maritimen Umgebungen, wo moderner Beton oft durch Salzwasserkorrosion versagt. Die Verwendung vulkanischer Materialien, die reichlich um die Bucht von Neapel, wo Pompeji liegt, vorhanden waren, trug zur außergewöhnlichen Haltbarkeit des Betons bei.

Historischer Kontext und Erhaltung

Pompeji, in der Nähe des modernen Neapel gelegen, war eine blühende römische Stadt, bis der katastrophale Ausbruch des Vesuvs sie unter 4-6 Metern Asche und Bimsstein begrub. Die Plötzlichkeit der Katastrophe hat die Stadt in bemerkenswertem Detail erhalten, was wertvolle Einblicke in das römische Leben bietet.

Die Stätte steht seit 1997 auf der UNESCO-Welterbeliste und bringt weiterhin wichtige archäologische Entdeckungen hervor. Dieser jüngste Fund trägt zu unserem Verständnis des römischen technischen Einfallsreichtums und ihrer fortgeschrittenen Bautechniken bei.

Die Arbeit des Forschungsteams zeigt, wie alte Technologien moderne Innovationen informieren können. Wie Masic erklärte: 'Vergleichen Sie es mit frühen Telefonen. In den 1920er und 1930er Jahren benutzten Sie eine Wählscheibe und riefen über Kupferdrähte an. Jetzt telefonieren wir mit Smartphones über drahtlose Netzwerke.' Auf ähnliche Weise entwickelte sich die Betontechnologie in dem Jahrhundert nach Vitruvs Beschreibungen erheblich.

Die Pompeji-Entdeckung löst nicht nur ein langjähriges Rätsel über römischen Beton, sondern eröffnet auch neue Möglichkeiten für die Schaffung nachhaltigerer und langlebigerer Baumaterialien für die Zukunft.