Europäische Forscher entwickeln Kohlendioxid-speichernden Beton

Die Baustoffindustrie ist für rund acht Prozent der weltweiten Kohlendioxidemissionen verantwortlich. Europäische Forscher entwickeln einen Baustoff, der sogar das Treibhausgas aus der Atmosphäre entfernen soll.

Für die Kohlendioxidemissionen ist der Zement verantwortlich, genauer die Herstellung eines Ausgangsmaterials Zementklinker „Diese hohen Emissionen entstehen durch den Energieeinsatz bei der Produktion, aber vor allem auch durch die chemisch bedingte Entsäuerung von Kalkstein bei der Herstellung von Portlandzementklinker, dem am häufigsten verwendeten Bindemittel für Beton“, sagt Frank Dehn, Leiter des Instituts für Massivbau und Baustofftechnologie am Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Im Rahmen des europäischen Projekts C-SINC entwickeln Forscher aus Karlsruhe zusammen mit Kollegen aus Belgien, den Niederlanden und Spanien einen sauberen Zementersatz. Zement ist das Bindemittel für Beton. Koordiniert wird das Projekt von einem Industriepartner aus Schweden.

Magnesiumcarbonat statt Zementklinker

Die Forscher setzen dabei auf magnesiumhaltige Silikate, die in einem gezielten, beschleunigten Mineralisierungsprozess mit Kohlendioxid (CO₂) zu Magnesiumcarbonat reagieren. Das Magnesiumcarbonat soll dann als sekundärer zementärer Zusatzstoff den Zementklinker zum Teil ersetzen.

„Indem wir das dabei eingesetzte CO₂ gezielt aus Industrieabgasen abscheiden, also der Atmosphäre entziehen, kann Beton künftig nicht nur emissionsärmer werden, sondern aktiv als CO₂-Senke wirken“, sagt Dehn. „Das CO₂ wird nicht einfach gespeichert, es wird chemisch in ein Mineral eingebaut. Es bleibt fest gebunden und kann so über sehr lange Zeiträume nicht wieder entweichen.“

Ziel des Projekts ist, dass der saubere Beton in absehbarer Zeit als Baustoff zur Verfügung steht. Das KIT übernimmt dabei die Materialprüfung: „Wir untersuchen mithilfe von Strategien des Maschinellen Lernens und strukturmechanischer Modelle, wie sich das Bindemittel im Beton verhält, wie wir den Beton optimal zusammensetzen und wie er sich in der Praxis bewährt“, sagt Dehn. „Das machen wir in kleinem Maßstab, aber auch in realen, großen Bauteilen.“

(wpl)