Tausende Liter verschiedener Abwässer fließen tagein tagaus durch das unterirdische Kanalisationssystem. Damit nichts daneben geht, müssen die Rohre gut abgedichtet sein. Forscher aus dem Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT in Oberhausen entwickelten eine neue Dichtungsart: Hydrogele, die undichte Stellen selbständig verschließen.

Kanalisationsrohre gibt es mit Innendurchmessern von dreizig Zentimetern bis zu mehreren Metern. Um Rohre kleinerer Nennweiten dicht zu halten, wird vor dem Zusammenbau das Dichtelement – meist ein Kautschuk-Elastomer-Ring (Gummiring) – am Rohrstutzen montiert und bei der Montage mit der Rohrmuffe verpreßt. Um eine dauerhafte Verbindung zu schaffen, ist ein entsprechender Anpreßdruck erforderlich. Ungewollte Lageverschiebungen, Temperaturwechsel oder chemische Einflüsse können dazu führen, daß die Dichtung verrutscht. In der Rohrverbindung entsteht eine Leckage und die Abwässer sickern heraus. Bis die undichte Stelle entdeckt und behoben ist, kann viel Zeit vergehen und erheblicher Schaden für die Umwelt entstehen.

"Unsere Methode zu dichten, bannt diese Gefahr", erklärt Dipl.-Ing. Holger Wack von UMSICHT. "Denn die Kanalrohre heilen sich selbst." Als Dichtungsmaterial verwenden die Forscher Hydrogele. Diese bestehen zu etwa zwanzig bis vierzig Prozent aus einem Polymernetzwerk. Der Rest ist Wasser. Das macht die Masse äußerst langlebig. Sie wird nicht spröde und brüchig und selbst Mikroorganismen können sie nicht zersetzen. Im Fall der Kanalrohre erleichtert die neue Dichtungsart auch den Verlegevorgang. Muffe und Rohrstutzen werden nach dem Zusammenbau mit der flüssigen Polymermischung vergossen. Die Masse härtet in wenigen Minuten aus. Die elastische Dichtung ist fertig. Wenn nun im Lauf der Zeit äußere Einwirkungen undichte Stellen im Bereich der Rohrmuffe verursachen, verschließt sich die Leckage von selbst. Denn die Polymerdichtung quillt auf, sobald sie mit Wasser in Berührung kommt.

Hydrogele sind jedoch nicht nur für selbstheilende Kanalrohre geeignet. Sie können auch als Sensoren und für die Prozeßwasserbehandlung eingesetzt werden oder helfen biotechnische Verfahren zu optimieren.