Pompeji-Ausgrabung enthüllt Geheimnis selbstheilenden römischen Betons

Bauplatz aus 79 n. Chr. enthüllt römische Bautechnik

Archäologen haben im antiken römischen Pompeji eine bahnbrechende Entdeckung gemacht, die endlich das Geheimnis hinter dem außergewöhnlich haltbaren römischen Beton erklärt. Eine Bauplatte, die durch den katastrophalen Ausbruch des Vesuvs im Jahr 79 n. Chr. konserviert wurde, hat den endgültigen Beweis für die 'Heißmisch'-Technik geliefert, die dem römischen Beton seine legendären selbstheilenden Eigenschaften verlieh.

Die Ergebnisse, veröffentlicht in der renommierten Zeitschrift Nature Communications, stammen von einem Team unter der Leitung von MIT-Professor Admir Masic, der den Moment der Entdeckung beschrieb als 'als würde ich in der Zeit zurückreisen und neben den Arbeitern stehen, die Beton anmischten und auftrugen.'

Die Pompeji-Zeitkapsel

Die Ausgrabung im Regio-IX-Viertel von Pompeji enthüllte eine intakte Baustelle, die während des plötzlichen Ausbruchs unter 4 bis 6 Metern vulkanischer Asche und Bimsstein begraben lag. Was diese Entdeckung außergewöhnlich macht, ist, dass nicht nur die fertigen Strukturen erhalten blieben, sondern auch die tatsächlichen Materialien und Werkzeuge, die im Bauprozess verwendet wurden.

'Während ich es betrachtete, fühlte es sich an, als würde ich in der Zeit zurückreisen und neben den Arbeitern stehen, die Beton anmischten und auftrugen,' erzählte Masic dem Wissenschaftsmagazin. Die Stätte enthielt Stapel von trockenen, vorgefertigten Mörtelzutaten – vulkanische Asche und ungelöschte Kalkkörner – bereit zur Hydratation, zusammen mit verschiedenen Bauwerkzeugen.

Ein historisches Rätsel gelöst

Jahrhundertelang haben Ingenieure und Historiker sich über die lange Lebensdauer römischer Bauwerke wie des Pantheons, des Kolosseums und zahlreicher Aquädukte gewundert, die seit über 2.000 Jahren stehen. Moderner Beton hingegen zerfällt oft innerhalb von Jahrzehnten. Das Geheimnis war in der Geschichte verloren gegangen – bis jetzt.

Die Entdeckung bestätigt eine Theorie, die erstmals 2023 von Masic und Kollegen in Science Advances vorgeschlagen wurde. Die Römer verwendeten eine 'Heißmisch'-Technik, bei der sie ungelöschten Kalk (Calciumoxid) mit vulkanischer Asche und anderen trockenen Zutaten mischten, bevor sie Wasser hinzufügten. Dies erzeugte eine exotherme Reaktion, die poröse Kalkklumpen im Beton bildete.

Diese Kalkklumpen sind der Schlüssel zu den selbstheilenden Eigenschaften. Wenn Risse im Beton entstehen, dringt Wasser ein und reagiert mit den Kalkklumpen, wodurch reaktives Calcium entsteht, das neue Calciumcarbonatkristalle bildet und die Risse effektiv verschließt. Dieser Prozess kann sich unendlich wiederholen, was dem römischen Beton seine bemerkenswerte Haltbarkeit verleiht.

Im Widerspruch zu Vitruv

Die Entdeckung löst einen langjährigen historischen Widerspruch. Der berühmte römische Architekt und Ingenieur Vitruv, der im ersten Jahrhundert v. Chr. schrieb, beschrieb eine andere Methode der Betonherstellung, bei der zuerst eine Kalkpaste hergestellt wurde. Die Pompeji-Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich die Baumethoden im Jahrhundert nach Vitruvs Tod erheblich weiterentwickelten.

'Vergleichen Sie es mit frühen Telefonen,' erklärte Masic. 'In den 1920er und 1930er Jahren verwendeten Sie eine Wählscheibe und riefen über Kupferleitungen an. Jetzt telefonieren wir mit Smartphones über drahtlose Netzwerke.' Die Evolution der römischen Betontechnologie scheint einen ähnlichen Weg der Innovation und Verbesserung genommen zu haben.

Moderne Implikationen

Die Forschung hat wichtige Auswirkungen auf den modernen Bau. Laut MITs Ankündigung kann das Verständnis dieser alten Techniken zur Entwicklung von nachhaltigerem und langlebigerem modernem Beton führen. Dies ist besonders wichtig, da die Bauindustrie versucht, ihre Umweltauswirkungen zu reduzieren – die Betonproduktion ist derzeit für etwa 8% der globalen CO2-Emissionen verantwortlich.

Forscher betonen, dass sie römischen Beton nicht einfach kopieren wollen, sondern vielmehr seine Prinzipien in zeitgenössische Praktiken übertragen möchten. Die selbstheilenden Eigenschaften könnten besonders wertvoll für Infrastruktur in erdbebengefährdeten Gebieten oder marinen Umgebungen sein, in denen Betonzerfall beschleunigt wird.

Fortlaufende Enthüllungen in Pompeji

Pompeji, seit 1997 eine UNESCO-Welterbestätte, liefert weiterhin bemerkenswerte Einblicke in das römische Leben. Die Stadt war einst die Heimat von 10.000 bis 20.000 Einwohnern, bevor sie durch den Vesuvausbruch begraben wurde. Die außergewöhnliche Konservierung bietet Archäologen ein unübertroffenes Bild des Alltagslebens im alten Rom.

In den letzten Jahren wurden zahlreiche bedeutende Entdeckungen in Pompeji gemacht, darunter ein luxuriöses Badehaus, Belege für Sklavenarbeitsbedingungen und nun diese Baustelle, die fortschrittliche Ingenieurtechniken offenbart. Die Stätte bleibt eine der beliebtesten Touristenattraktionen Italiens mit etwa 2,5 Millionen Besuchern pro Jahr.

Die Betonentdeckung fügt eine weitere Ebene zu unserem Verständnis der römischen technologischen Raffinesse hinzu. Wie Masic bemerkte: 'Es geht hier nicht nur um alte Geschichte – es geht darum, aus der Vergangenheit zu lernen, um eine bessere Zukunft zu bauen.' Die Forschung zeigt, dass manchmal die fortschrittlichsten Lösungen gefunden werden können, indem man sowohl zurück als auch nach vorne blickt.