Das ewige Rom wurde aus Zement erbaut
Materialforschung. Dass das Pantheon noch steht und dass selbst Hafenanlagen es tun, liegt an einem Baustoff, der stark und stärker wird, wenn er mit Salzwasser in Berührung kommt.
Allzu große Erfindungen haben die Römer nicht gemacht, aber mit einer gelang ihnen ein Geniestreich, der dafür sorgte, dass nicht nur das Pantheon und Teile des TrajanMarkts noch stehen – obwohl es viele Erdbeben gab und der Tiber oft über die Ufer trat –, sondern dass es auch Hafenanlagen tun, die seit 2000 Jahren den Wellen und dem Salzwasser ausgesetzt sind. Das Geheimnis liegt im Baumaterial, dem opus caemantitium: Zement. Der besteht vor allem aus gebranntem und zerriebenem Kalkstein, und dass man mit dem Mauern hochziehen kann, wenn man Sand oder Steinchen hinein mischt, hat man vor 9000 Jahren in Anatolien bemerkt. Heute ist die Erde damit überzogen.
Aber Zement hält ein paar Jahrzehnte, dann wird er rissig, und dann wird seine Verstärkung aus Stahl von Korrosion gefährdet, besonders dann, wenn eindringendes Wasser salzig ist. Beim opus caementitium be- wirkte es das Gegenteil: „Sobald er in Kontakt mit den Wellen kommt, bildet er eine einzige Steinmasse, die undurchdringlich für Wellen ist und von Tag zu Tag stärker wird.“
Das überlieferte Plinius der Ältere, und einen Wink gab auch der Architekt Vitruv: „Es gibt eine Art von Pulver, das aus natürlichen Gründen erstaunliche Ergebnisse erzielt. Zusammen mit Kalk und Gestein bildet es eine Masse, die weder von den Wellen noch von der Kraft des Wassers aufgelöst werden kann.“Was das für ein Pulver war, verriet er nicht, auch sonst findet sich über die Ingredienzien nichts in römischen Archiven, Marie Jackson, Geophysikerin der University of Utah – und Konsultantin eines Zementherstellers – hat lange darin gewühlt.
Vulkanasche bildet seltenes Mineral
Also muss sie rekonstruieren, sie tut es Schritt für Schritt: Früher schon hat sie bemerkt, dass das Geheimnis in einer Vulkanasche liegt, die es auch bei Rom gibt, die aber nach einer Abbaustätte bei Neapel Puzzolan genannt wird. Wird die gebranntem Kalk beigemischt und Wasser dazugegeben, bildet sich ein Kalzium-Aluminium-Silikat-Hydrat, das zu Strätlingit aushärtet, einem Silikat, das die Übergangszonen zwischen dem Zement und den Steinchen stärkt.
Aber wie? Das hat Jackson nun in einem Synchroton des Lawrence Berkeley National Laboratory in die Details verfolgt (American Mineralogist 3. 7.): Das Geheimnis des Geheimnisses liegt in einem höchst seltenen Mineral, aluminisiertem Tobermorit. Das braucht zum Herstellen für gewöhnlich sehr hohe Temperaturen, es geht aber auch mit niederen, wenn der Zement mit Salzwasser angerührt wird. Das hatten die Römer offenbar an Vulkanasche an Küsten beobachtet, das setzten sie technisch um, das würde man heute gerne können: Dann hätte man nicht nur für Bauwerke etwas getan, sondern auch für die Umwelt: Heutiger Zement braucht in der Herstellung sehr viel Energie.