Bitumen, der Stoff, der den Kies in Strassenbelägen zusammenhält, hat viele Nachteile: Da er aus Rohöl gewonnen wird, entstehen bei seiner Herstellung umweltschädliche Gase. Bitumen macht Strassenbeläge ausserdem anfällig für Risse und Verformungen und zudem undurchlässig für Regenwasser. Und darüber hinaus sind Strassenbeläge mit Bitumen nicht wiederverwendbar.

Die Idee, Bindfaden als Bindemittel zu verwenden, wurde aus der Kunst geboren, dem Kunstprojekt «Rock Print Pavillon» der ETH Zürich: stabile, mit Packschnur zusammengehaltene Säulen aus Kies. Laborversuche zeigten, dass Schottersäulen mit einer Höhe von 80 cm und einem Durchmesser von 33 cm einem Druck von 200 kN standhalten, was einer Last von 20 Tonnen entspricht. Die Schnur legte beim Kunstprojekt ein Roboter.

Das Paket hält

Auch bei den derzeit laufenden Experimenten der Empa sorgt ein Roboterarm für die Auslegeordnung: Er legt die Schnur in einem programmierten Muster auf den Schotter. Für die mechanischen Tests werden fünf dieser Schichten aus Kies und Faden übereinander in einer Testbox mit Gummiboden platziert.

Das Kiesfadenpaket wird dann mit einem Drehteller und mit Druck belastet. Dieser Belastungstest zeigt: Indem die einzelnen Kieselsteine mit dem Faden umschlungen werden, hält das Paket einem Druck von 5 kN – einer halben Tonne – stand, ohne dass sich die Steine viel bewegen.