Seismische Tapete

Textiler Erdbebenschutz Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) wurde ein textiler Erdbebenschutz entwickelt, der dank komplexer Faserstruktur und Spezialmörtel Erschütterungen abfängt. Die innovative seismische Tapete erfasst durch eingewebte optische Sensoren entstandene Risse und trägt dadurch zur intelligenten Gebäudeüberwachung bei.

"Ziel der intelligenten Tapete ist, Menschen vor einstürzenden Mauerwerksgebäuden oder Teilen davon zu schützen", erklärt der am Projekt beteiligte Ingenieur Moritz Urban. Die Tapete besteht aus einem Textilmaterial mit vier verschiedenen Faserrichtungen und wird mit einem speziellen Mörtel aufgebracht. Dadurch kann ein Gebäude wesentlich höheren Erdbebenstärken standhalten. Optische Sensoren, die in die Tapete eingewebt sind, erfassen Risse. So lässt sich nach Erschütterungen durch Erdbeben, Sturm, Fahrzeuganprall oder Ähnliches feststellen, ob das Mauerwerk Schaden genommen hat. Bei Bedarf lassen sich Schäden dann gezielt beheben. Das Textil-Mörtel-Verstärkungssystem wurde speziell dazu entwickelt, Mauerwerksgebäude in Erdbebengebieten zu verstärken. Ziel ist, Gebäude mit Erdbebenschäden und Problemen mit der Standsicherheit nachträglich zu stabilisieren und wieder nutzbar zu machen. Das Material kann aber auch dazu dienen, intakte Gebäude vorbeugend zu schützen. Darüber hinaus eignet es sich allgemein zur Überbrückung von Gebäuderissen, etwa infolge von Setzungen.

Entstanden ist die seismische Tapete im Rahmen des EU-Projekts POLYTECT (Polyfunctional Technical Textiles against Natural Hazards), das auf die Entwicklung von intelligenten Textilien für das Bauwesen zum Schutz vor Naturrisiken zielt. Gemeinsam mit dem italienischen Unternehmen D´Appolonia S.p.A. als Kooperationspartner haben die KIT-Forscher an einem zweistöckigen Gebäude in der italienischen Stadt Pavia den Beweis erbracht, dass der Erdbebenschutz funktioniert. Die Architektur des Gebäudes ist typisch für die Region der Abruzzen und auch für die Stadt L´Aquila, die 2009 von einem starken Erdbeben mit vielen Todesopfern betroffen war. Zunächst testeten die Karlsruher Wissenschaftler das Gebäude ohne Verstärkung auf einem Rütteltisch. Es stürzte nach 0,4 g Beschleunigung, dies entspricht in etwa einem Erdbeben der Magnitude 7 bis 7,5, beinahe ein. Anschließend wurde das selbe Gebäude mit der seismischen Tapete verstärkt und erneut getestet - auch nach 0,6 g Beschleunigung, sprich einem Beben der Magnitude 8 bis 8,5 bei dem etwa 10-mal mehr Energie freigesetzt wird, traten nur unbedeutende Schäden auf, die sich mit Hilfe der Sensoren feststellen und begutachten ließen.

"Die Wissenschaftler des Instituts für Massivbau und Baustofftechnologie zeigen mit der seismischen Tapete, dass in jedem noch so vermeintlich normalen Alltagsgegenstand ein ungeahntes innovatives Potenzial verborgen sein kann", erklärt Frank Arlaud von der Deutschen Bank, der das Projekteam im Rahmen des bundesweites Wettbewerbs "365 Orte im Land der Ideen" auszeichnete. Das Projekt "Seismische Tapete - Intelligenter Erdbebenschutz" setzte sich im Jahr 2011 unter 2.600 Bewerbungen durch. Zuvor war das neue System zur Verstärkung von Mauerwerksgebäuden in Erdbebengebieten bereits mit dem "JEC Innovation Award 2010" ausgezeichnet worden. Der in Paris verliehene Award würdigt herausragende Innovationen bei Verbundwerkstoffen. Karlsruher Institut für Technologie Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist eine Körperschaft des öffentlichen Rechts und staatliche Einrichtung des Landes Baden-Württemberg. Es nimmt sowohl die Mission einer Universität als auch die Mission eines nationalen Forschungszentrums in der Helmholtz-Gemeinschaft wahr. Das KIT verfolgt seine Aufgaben im Wissensdreieck Forschung - Lehre - Innovation. Weitere Informationen finden Sie hier Bildmaterial: Moritz Urban, KIT