Zementersatz macht Bauen klimafreundlicher
Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) arbeiten gemeinsam mit Partnern aus vier europäischen Ländern im EU-Projekt C-SINC an einem klimaschonenden Material, das Zement teilweise ersetzen soll. Zement gilt als Betonbindemittel mit einem hohen CO2-Fußabdruck. Die Forschenden nutzen CO2-gebundene Magnesiumsilikate, die Kohlendioxid dauerhaft in mineralischer Form speichern. Beton, der mit diesem Ersatzstoff hergestellt wird, verursacht nicht nur deutlich weniger Emissionen, sondern kann auch aktiv Kohlenstoff binden und so der Atmosphäre entziehen.
Die Herstellung von Zementklinker – einem Ausgangsstoff für Zement – verursacht rund acht Prozent der weltweiten CO2-Emissionen. Zwar gibt es bereits Zementersatzstoffe, etwa Flugasche aus der Kohleverstromung oder Hüttensand (gemahlene Hochofenschlacke). Diese werden jedoch unter anderem durch den Kohleausstieg künftig knapper. Ziel des EU-geförderten Projekts C-SINC ist daher die Entwicklung einer nachhaltigen Alternative zu diesen Materialien.
Die Arbeitsgruppe von Professor Frank Dehn, Leiter des Instituts für Massivbau und Baustofftechnologie sowie der Materialprüfungs- und Forschungsanstalt Karlsruhe am KIT, untersucht die Praxistauglichkeit der neuen Betone. Im Fokus stehen magnesiumhaltige Silikate, die in einem gezielten beschleunigten Mineralisierungsprozess mit CO2 zu Magnesiumcarbonat reagieren. Dieser Stoff soll als sogenannter sekundärer zementärer Zusatzstoff einen Teil des Zementklinkers ersetzen.
„Indem wir das eingesetzte CO2 gezielt aus Industrieabgasen abscheiden, kann Beton künftig nicht nur emissionsärmer werden, sondern auch aktiv als CO2-Senke wirken“, sagt Dehn. „Das CO2 wird chemisch in ein Mineral eingebaut, bleibt dauerhaft gebunden und kann über sehr lange Zeiträume nicht entweichen.“ Sein Team untersucht, wie sich das Bindemittel im Beton verhält, wie der Beton optimal zusammengesetzt wird und wie er sich in der Praxis bewährt.
