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Elektrisch leitender Beton (Foto: Iowa State University)
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Elektrisch leitender Beton

Beton lässt Eis und Schnee schmelzen

22.05.2017

Amerikanische Forscher entwickeln Technologien, um schnell und ökonomisch Schnee und Eis von Start- und Landebahnen auf Flughäfen zu entfernen.

Elektrisch leitender BetonEine Gruppe von Ingenieuren um Professor Halil Ceylan von der Iowa State University hat einen Beton entwickelt, der elektrisch leitfähig ist. Das neu entwickelte Material soll dabei helfen, Start- und Landebahnen von Flughäfen eisfrei zu halten.

Die beheizte Fahrbahntechnologie wird momentan in Form von zwei elektrisch leitfähigen Betonplatten auf dem Des Moines International Airport im US-Bundesstaat Iowa getestet. Diese Platten bestehen aus zwei Schichten und sind jeweils 19 Zentimeter dick.

Wie funktioniert’s?

Die Oberschicht besteht aus einem Prozent Kohlenstofffaser und einer Mischung aus Zement, Sand und Steinen. Die unteren zehn Zentimeter sind gewöhnlicher Beton.
Die Kohlenstofffaser ermöglicht es dem Beton, Elektrizität zu leiten. Der Widerstand in der oberen Schicht ist hoch genug, damit der Stromfluss Wärme produziert. Die erzeugte Wärme reicht aus, um Schnee und Eis schmelzen zu lassen. Zwischen den beiden Schichten sind sechs Elektroden pro Platte angebracht. Über diese kann der Strom in den Aufbau geleitet werden. Zusätzlich sind die beiden   Platten mit weiteren Sensoren wie Temperaturmesser, Dehnungsmessstreifen und Feuchtesensoren ausgestattet. Eine hochwertige Thermokamera überwacht den Prozess.

Was kostet’s?

333 Watt pro Quadratmeter benötigen die Platten in sieben Stunden. Die Betriebskosten liegen bei 19 Cent pro Quadratmeter. Die Kosten für die Installation der Anlage sind höher als die Ausgaben für normalen Beton. Langfristig gesehen können jedoch die Betriebskosten eines Flughafens gesenkt werden, da weniger Räumfahrzeuge, Winterdienstpersonal und Enteisungsmittel benötigt werden. Laut Ceylan überwiegen die Vorteile des neu entwickelten Betons bei Weitem die Installationskosten. Die Datensammlung über den elektrisch leitfähigen Beton ist fast abgeschlossen. Eine der Testplatten soll demnächst eine hydrophobe Beschichtung erhalten. Die Wasser abweisende Schicht ist so konzipiert, dass Eis und Schnee nicht an der Oberfläche haften können. Dadurch bleibt die Betondecke trocken und sauber. „Wir haben bewiesen, dass diese Technologie funktioniert. Unser Ziel ist es, Flughäfen offen, sicher und befahrbar zu halten.“, so Ceylan. Unfälle durch Schnee und Eis sollen verhindert werden. Die entwickelte Technologie könnte zu einer sicheren Umgebung und zu weniger Verzögerungen beitragen. Diese Forschungsarbeiten gehören zu einem größeren Programm, das noch weitere Methoden testet, um Flughäfen in Zukunft mit weniger Aufwand von Eis und Schnee zu befreien. Finanziert wird das Projekt von der amerikanischen Luftfahrtbehörde Federal Aviation Administration.

Struktur des elektrisch leitenden Betons (Video:Iowa State University, Alireza Sassani)

Bild rechts: Schnee- und eisfreie Testplatte auf dem Flughafen von Des Moines/Iowa (Foto: Iowa State University)

Autor
Name: Aldina Hasanovic