Beton: Der Klimakiller und die neuen Lösungen zur CO2-Reduktion
Beton ist ein wesentlicher Baustoff für moderne Infrastruktur wie Häuser, Brücken, Tunnel, Dämme und Türme. Doch seine Produktion verursacht erhebliche Umweltbelastungen. Tatsächlich gehen etwa 8% der weltweiten Kohlendioxidemissionen auf das Konto von Beton, mehr als doppelt so viel wie der gesamte Luftverkehr. Die Notwendigkeit für Veränderungen in der Betonindustrie wird immer drängender, und innovative Lösungen zur Reduktion von CO2-Emissionen werden intensiv erforscht und entwickelt.
Beton und sein CO2-Fußabdruck
Traditionelle Betonproduktion
Die traditionelle Herstellung von Beton erfordert die Produktion von Zement, einem Bindemittel, das mit Sand, Kies und Wasser zu Beton vermischt wird. Zement hat dabei den größten Anteil an den CO2-Emissionen von Beton. Der Prozess zur Herstellung von Zement beginnt mit der Zerkleinerung von Kalkstein und dessen Erhitzung in einem Drehrohrofen auf 1450°C, wobei Klinker entsteht. Dieser Klinker wird dann mit Gips vermischt und zu Zement gemahlen. Dabei entstehen erhebliche Mengen an CO2, sowohl durch die Erhitzung als auch durch die Freisetzung von im Kalkstein gebundenem CO2.
Innovative Ansätze zur CO2-Reduktion
Die Betonindustrie sucht intensiv nach Wegen, diese Emissionen zu reduzieren. Ein vielversprechender Ansatz ist die Verwendung alternativer Rohstoffe und die Entwicklung neuer Zementsorten. Zum Beispiel kann Klinker durch Flugasche aus der Kohleproduktion oder durch Hüttensand ersetzt werden. In der Schweiz hat Jura Zement, in Zusammenarbeit mit der EPFL-Professorin Karen Scrivener, einen Zement entwickelt, der kalzinierten Ton als Ersatzstoff verwendet. Dieser Zement reduziert den CO2-Ausstoß erheblich, da kalzinierter Ton bei niedrigeren Temperaturen (800°C) verarbeitet wird und keine CO2-Freisetzung beim Brennprozess erfolgt.
Pionierleistungen in der Betonherstellung
CO2-neutraler Beton aus der Schweiz
Ein Schweizer Baustoffhersteller hat einen CO2-neutralen Beton entwickelt, der bereits im industriellen Maßstab produziert wird. Dieser grüne Zement besteht aus 50% Klinker, 30% kalziniertem Ton, 15% unbehandeltem Kalkstein und 5% Gips. In Corno, einem Werk von Jura Zement, wird dieser Zement produziert und zeigt vielversprechende Ergebnisse hinsichtlich der CO2-Reduktion.
Beton als CO2-Speicher
Die Wissenschaft arbeitet auch an Betonen, die nicht nur CO2-neutral sind, sondern das schädliche Treibhausgas sogar speichern können. Eine solche Methode besteht darin, Holzkohle in den Beton zu mischen. Holzkohle wird aus Biomasse hergestellt, die durch Pyrolyse in Kohlenstoff umgewandelt wird. Dieser Kohlenstoff kann im Beton eingeschlossen werden, was ihn CO2-neutral macht.
Zukunftsaussichten
Technische Innovationen
Die Herstellung von CO2-reduziertem Beton erfordert technologische Innovationen und Investitionen. Eine vielversprechende Technologie ist die Methanpyrolyse, bei der aus CO2 und Wasserstoff Methan und Wasser gewonnen wird. Dieses Methan kann dann in Kohlenstoff und Wasserstoff aufgespalten werden, wobei der Kohlenstoff im Beton gespeichert wird. Diese Methode hat das Potenzial, Beton in einen CO2-Speicher zu verwandeln.
Skalierung und weltweite Anwendung
Ein entscheidender Faktor für den Erfolg dieser Technologien ist ihre Skalierbarkeit. Der kalzinierte Ton, der als Ersatzstoff für Klinker dient, ist weltweit verfügbar, insbesondere in Boomregionen wie Afrika, Südamerika und Asien. Die Herausforderung besteht darin, diese Technologien global zu implementieren und die CO2-Emissionen in der Betonproduktion weltweit zu senken.
Fazit
Beton ist gegenwärtig ein bedeutender Klimakiller, doch durch technologische Innovationen und alternative Rohstoffe kann die Betonindustrie ihren CO2-Ausstoß erheblich reduzieren. Projekte in der Schweiz und anderen Ländern zeigen, dass CO2-neutraler Beton realisierbar ist und eine wichtige Rolle im Kampf gegen den Klimawandel spielen kann. Der Weg hin zu einer klimaneutralen Betonproduktion erfordert jedoch weiterhin erhebliche Anstrengungen in Forschung, Entwicklung und Umsetzung.
