Super-Baustoff: KI erschafft Beton der Jahrhunderte hält

Das Besondere daran: Er soll mehrere hundert Jahre halten können – und gleichzeitig der Umwelt helfen. Die Idee orientiert sich an den Bauweisen des alten Roms und bringt sie in unsere Zeit zurück.

Mit KI zum Super-Baustoff

Ein Team an der University of Southern California (USC) in Los Angeles hat ein KI-Modell entwickelt, das helfen soll, Baustoffe deutlich zu verbessern. Das Modell trägt den Namen Allegro-FM. Es kann chemische Verbindungen auf atomarer Ebene simulieren – also im ganz Kleinen. Was normalerweise extrem viel Rechenzeit braucht, schafft Allegro-FM viel schneller. Das Modell wurde mit den Grundlagen der Chemie gefüttert.

So kann es die Reaktionen zwischen fast allen bekannten Elementen berechnen. Die Forscher:innen testeten die KI auf dem Hochleistungsrechner „Aurora“ im Argonne National Laboratory, in der Nähe von Chicago (USA). Dabei wurden über vier Milliarden Atome gleichzeitig simuliert – eine Größenordnung, die es so bisher nicht gab.

Ein Beton, der CO₂ bindet

In ersten Versuchen zeigte sich, dass ein spezieller Beton mit Hilfe von Allegro-FM entwickelt werden könnte. Dieser neue Beton könnte nicht nur sehr stabil sein, sondern sogar Kohlendioxid aus der Luft aufnehmen. Das geschieht, weil sich das CO₂ bei der Herstellung und Verarbeitung im Beton festsetzt. Dort entsteht eine sogenannte Karbonatschicht – eine feste Verbindung, die dem Material zusätzliche Stärke gibt.

Das alte Rom als Vorbild

Der Gedanke dahinter ist nicht neu. Schon die Römer nutzten Techniken, um Beton haltbarer zu machen. Besonders war damals eine „Heißmischung“, bei der bestimmte Kalkteile im Beton später bei Rissen mit Wasser reagierten. Das Material heilte sich dadurch teilweise von selbst. Ein Team vom MIT in Cambridge (USA) konnte das 2023 nachweisen. Nun soll mit Allegro-FM ein ähnlicher Effekt gezielt und kontrolliert für heutige Anforderungen nachgebaut werden.

Von der Theorie zur Realität

Trotz der beeindruckenden Forschungsergebnisse ist klar: Noch gibt es diesen Beton nur in der digitalen Welt. Die Modelle und Berechnungen sind vielversprechend – aber ein echter Baustoff ist es noch nicht. In der Praxis muss ein neuer Baustoff viele Tests bestehen.

Gerade im Bauwesen gelten hohe Standards, lange Prüfverfahren und strenge Normen. Auch die Herstellung muss wirtschaftlich sein – und das ist bisher unklar. Außerdem ist der Einsatz von künstlicher Intelligenz in der Materialentwicklung noch relativ neu. Vieles muss ausprobiert und verfeinert werden.