Beton als Kohlendioxid-Fänger – schon im Werk
Zementbaustoffe wie Beton nehmen nach ihrer Herstellung, die viel Kohlendioxid emittiert, das Klimagas wieder auf – ein Prozess, der Jahrzehnte dauert und kaum kontrollierbar ist. Lässt er sich für den Klimaschutz beschleunigen?
6 bis 8 Prozent der menschengemachten CO2-Emissionen weltweit gehen auf das Konto von Zement, dem unerlässlichen Bindemittel für den harten und vielseitigen Baustoff – doch zugleich ist er in der Lage, das Klimagas, das bei der Zementproduktion ausgestossen wurde, nach der Herstellung wieder chemisch zu binden; zumindest teilweise: zwischen 11 und 30 Prozent, je nach Rezeptur und Bedingungen. „Karbonatisierung“ nennt sich dieser Prozess, bei dem aus Calciumhydroxid im Beton mit CO2 Kalkstein entsteht – eine gemächliche Reaktion, die Jahre andauert und deren Tempo von zahlreichen Faktoren abhängt. Seit langem denken Fachleute darüber nach, sie zu nutzen, um die Klimabilanz von Beton zu verbessern – und nun erproben Experten der Empa im Projekt „DemoUpCARMA“ mit Partnern unter Federführung der ETH Zürich, ob und wie sich der Prozess in einem realen Betonwerk nutzen und vor allem beschleunigen lässt.
CO2-Einsparung bei gut 15 Prozent
Konkret: in einer eigens installierten Anlage der Firma Kästli Bau AG in Rubigen im Kanton Bern – und mit Recyclingmaterial aus rückgebauten Betonkonstruktionen. Das Kohlendioxid, mit dem dieses Material „gefüttert“ wird, stammt aus der nahen Kläranlage und wird in verflüssigtem Zustand angeliefert. Im Werk wird es dann in einem speziellen Silo gespeichert, um von dort das Recycling-Granulat mit einem Verfahren der Berner Firma Neustark AG kontinuierlich zu „fluten“ – also reinem CO2-Gas auszusetzen und die Aufnahme präzise zu messen. Das Expertenteam erforschte die Prozesse, die im Detail bei der CO2-Aufnahme des Recycling-Granulates ablaufen. Zudem wurde untersucht, wie sich so genanntes „Recyclingwasser“ aus Wasser, Zement und Sand, das etwa bei der Reinigung von Betonfahrzeugen und Mischanlagen anfällt, nutzen lässt, um Kohlendioxid zu binden.
Testergebnisse zeigen, dass das Verfahren Betone auf zweifache Weise klimafreundlicher machen kann. Zum einen durch die Aufnahme von CO2, um die Atmosphäre zu „entlasten“: Sie erreicht bei den neuartigen Baustoffen bis zu 10 Prozent der Emissionen, die bei der Herstellung des Zements für den ursprünglichen Beton in die Atmosphäre gelangten. Zum Zweiten mit der Chance, dank der höheren Festigkeit den Zementgehalt in Recyclingbetonen zu mindern – um 5 bis 7 Prozent. Unter dem Strich liegt das Potenzial der CO2-Einsparung laut den Empa-Experten damit bei gut 15 Prozent.
Weitere Informationen finden Sie auf der Empa-Website.