Monier setzte Stahl dort ein, wo Beton schwach war – unter Zug

Joseph Monier war ein französischer Gärtner, der mit den für Blumentöpfe verfügbaren Materialien unzufrieden war. Ton zerbrach leicht, und Holz verwitterte und konnte von den Wurzeln der Pflanze gesprengt werden. Er begann, Töpfe und Kübel aus Beton herzustellen, der billig und leicht zu formen war, doch der Beton allein war nicht stabil genug – er riss, weil Beton stark ist, wenn er zusammengedrückt wird, aber schwach, wenn an ihm gezogen wird.

Um die Behälter fester zu machen, experimentierte Monier damit, ein Eisengitter in den Beton einzubetten. Er war nicht der Erste, der versuchte, Beton zu bewehren, aber er erkannte die Möglichkeiten und machte kräftig Werbung dafür: Er stellte die Idee auf der Pariser Weltausstellung von 1867 aus und nahm am 16. Juli 1867 sein erstes Patent auf eisenbewehrte Tröge für den Gartenbau.

Der entscheidende Punkt war, dass die beiden Materialien jeweils die Schwäche des anderen ausglichen. Beton ist leicht zu beschaffen und zu formen und hat eine hohe Druck- bzw. Bruchfestigkeit, ist aber deutlich schwach in der Zug- bzw. Reißfestigkeit. Stahl ist in dieser Zugrichtung außerordentlich fest, aber es ist schwierig und teuer, ihn in individuelle Formen zu bringen. Also setzte Monier den Stahl dorthin, wo die Zugspannung wirkte – an die Unterseite einer Platte, in ein Netz kleiner Stäbe – und ließ den Beton die Druckkräfte aufnehmen.

Er weitete die Idee mit weiteren Patenten stetig aus: eisenbewehrte Rohre und Becken 1868, Fassadenplatten für Gebäude 1869, Brücken 1873 und Balken 1878. 1875 wurde auf dem Château de Chazelet die erste jemals gebaute eisenbewehrte Betonbrücke errichtet, mit Monier als Konstrukteur.

Gitter für Zug einbetten

Beton ist druckfest, aber zugschwach, sodass ein einfacher Betonbehälter auseinanderreißt.

Stahl ist außerordentlich zugfest, aber hart und teuer in individuelle Formen zu bringen.

Monier setzte ein Eisengitter dorthin, wo die Zugspannung wirkt, sodass der Stahl die Zugkräfte aufnimmt, die der Beton nicht tragen kann.

Das Ergebnis war ein Verbundwerkstoff, der fester war als jeder der beiden Werkstoffe allein und dabei so billig und gießbar wie Beton.

Wenn ein Werkstoff unter einer bestimmten Spannungsart versagt, kombiniere ihn mit einem anderen, der diese Spannung trägt, und platziere jeden dort, wo die Last es verlangt, statt zu versuchen, nur den schwachen zu verstärken.

1885 kaufte der deutsche Ingenieur Gustav Adolf Wayss Moniers Patent und machte den Stahlbeton zu einem ernstzunehmenden Baustoff; er gründete Firmen, darunter Wayss & Freytag, und verbreitete das Monier-System in ganz Deutschland. Monier ging 1888 bankrott und starb 1906 verarmt, doch sein Name blieb in der Monier Pipe Company und in unzähligen Stahlbetonbauwerken erhalten. Stahlbeton wurde zum Rückgrat des modernen Bauens, und die Patente, die er für Pauschalsummen ins Ausland verkaufte, brachten anderen Vermögen ein. Das von ihm entworfene Wasserbecken in Clamart, Frankreich, steht noch heute.