Baustoffe mit Chitin: Stabil, leicht und biegsam

Vor allem die Exoskelette von Insekten und Spinnen bestehen aus Chitin. Das Material ist robust und gleichzeitig biegsam und leicht. Damit, wie es sich beim Bau einsetzen lässt, beschäftigt sich unter anderem ein Forschungsprojekt der Universität Stuttgart.

Quelle: Hans, Pixabay-Lizenz

Die Deckflügel des Maikäfers enthalten besonders viel Chitin.

Ob Schlauchpilz, Ringelwurm, Einsiedlerkrebs oder Maikäfer – eines haben sie gemeinsam: Sie alle verdanken einen mehr oder weniger grossen Teil ihrer Stabilität dem Chitin, das sowohl fest als auch biegsam und leicht ist. Im Besonderen trifft dies auf den hiesigen Maikäfer zu. Seine Deckenflügel bestehen mehrheitlich aus reinem Chitin.

Dass solche Eigenschaften auch Baustoffen zu Gute kommen könnten, liegt auf der Hand und ist daher Gegenstand von verschiedenen Forschungsprojekten. Eines davon ist das Projekt „ChitinFluid“ der Universität Stuttgart: Es befasst sich damit, wie mit Chitin und seinen Derivaten in einem wasser-basierten Prozess Werkstoffe entwickelt werden können, die sich für Spezialanwendungen im Bauwesen eignen und gleichzeitig den Energieverbrauch beim Bau nachhaltig senken. Erste Proben von Werkstoffen konnten mittlerweile präsentiert werden, wie es in einer Medienmitteilung der Universität heisst. Die Materialien böten mechanische Stabilität sowie die angestrebte geringe Dichte.

Als Ausgangsmaterial könnten zum Beispiel die Puppenhäute der  Schwarzen Soldatenfliege dienen. (Quelle: Fraunhofer IGB)

Wie die Architektur von biobasiertem Material profitieren kann, wurde letzten Sommer anhand eines Pavillons auf dem Campus der Universität Stuttgart im Stadtzentrum gezeigt: Eine Leichtbaukonstruktion aus einer biegeaktiven Gitterschale aus Naturfaser-Bioverbundprofilen.

Der kleine Bau bestand aus einer tragenden Schale, die eine biegeaktive Querträgerschalenkonstruktion unter Druck zu einer doppelt gekrümmten Struktur kombinierte. Darüber zog sich eine vorgespannte Membran. Beide Systeme waren mit Doppelprofilträgern verbunden, die die Kräfte aus beiden Systemen auf die drei mit einem oberflächlichen Fundament verbundenen Fusspunkte übertrugen. - Als Baumaterial dienten unter anderem aus Flachs- und Hanffasern hergestellte, „bambusartige“ Profile. (mai)

Video zum Pavillon der Universität Stuttgart.