Biofilme bedrohen die Betonintegrität in Unterseetunneln: Schneller Abbau aufgedeckt

Eine aktuelle Studie der Chalmers University of Technology in Schweden enthüllt ein besorgniserregendes Phänomen: Die Bildung von Biofilmen in Untersee-Straßentunneln führt zu einem schnellen Abbau von Beton. Die Forschung, die sich seit 2014 auf den Oslofjordtunnel in Norwegen konzentriert, deutet darauf hin, dass Bakterien, die durch eindringendes Meerwasser transportiert werden, den Beton mit einer Geschwindigkeit von bis zu einem Zentimeter pro Jahr verzehren. Dieser Biokorrosionsprozess, der durch Bakterien angetrieben wird, die Eisen, Mangan, Schwefel und Stickstoff verstoffwechseln, schwächt die Betonstruktur, was potenziell zu kostspieligen Reparaturen und Sicherheitsrisiken führt. Associate Professor Frank Persson merkt an: „Wo Salzwasser eindringt, bildet sich ein Biofilm, und der mit dem Biofilm bedeckte Beton löst sich allmählich auf.“ Die Studie hebt hervor, dass neuer Beton zwar einen hohen pH-Wert aufweist, die natürliche chemische Zersetzung diesen jedoch im Laufe der Zeit senkt, wodurch eine gastfreundlichere Umgebung für Bakterien entsteht. Diese Wechselwirkung beschleunigt die Korrosion der Betonbewehrung und des Betons selbst. Professorin Britt-Marie Wilén betont die Notwendigkeit einer kontinuierlichen Überwachung und erklärt: „Diese Art von Biofilm ist ein ziemlich deutliches Warnsignal. Sie müssen den Wasserfluss und die Ausbreitung des Biofilms überwachen und losen und beschädigten Beton lokalisieren, um ihn gegebenenfalls erneut zu besprühen.“ Die Forscher empfehlen regelmäßige pH-Wert-Messungen des Betons, die Untersuchung des Grundwasserflusses und die Überwachung der Biofilmausbreitung. Die Ergebnisse deuten auch darauf hin, dass der Klimawandel mit wärmeren Meerestemperaturen und niedrigeren pH-Werten die Korrosionsrate noch verstärken könnte. Die Studie führte auch zur Entdeckung einer neuen Familie von Anammox-Bakterien, Anammoxibacteraceae, die neue Einblicke in den Stickstoffstoffwechsel ermöglicht.