Können Karbonisate Zement bei Baustoffproduktion ersetzen?

Ein zentraler Ansatz ist der Einsatz von Karbonisaten als Bindemittel oder Füllstoff in Beton und Kalksandsteinen. Die Projektpartner trafen sich am 3. Juli zum offiziellen Kick-off bei Fraunhofer UMSICHT in Oberhausen.

Ein Hauptgrund für die hohen CO2-Emissionen in der Baubranche ist die energetisch aufwändige Herstellung mineralischer Bindemittel. Weltweit werden jährlich etwa 40 Milliarden t Sand und Kies verbraucht, um mineralische Baumaterialien zu erzeugen. Das am häufigsten eingesetzte Bindemittel ist Zement, der für fließfähigen Beton der meistgenutzte Baustoff weltweit ist.

Die ZEROES-Projektpartner verfolgen das Ziel, Karbonisate als Bindemittel oder Füllstoff in Beton und Kalksandsteinen zu nutzen. Karbonisate sind kohlenstoffreiche Materialien, die durch die thermochemische Umsetzung von Biomasse erzeugt werden. Wenn sie in Baustoffen eingebunden und gespeichert sind, wird somit kein CO2 in die Atmosphäre freigesetzt, wodurch gleichzeitig Emissionen der energieintensiven Herstellung kompensiert werden können. Eine zentrale Bedingung im Projekt ist zudem, dass alle benötigten mineralischen Materialien aus recyceltem Bauschutt zu gewinnen sind.

Um die CO2-Emissionen, insbesondere der unvermeidbaren Calcinierung in der Kalksandsteinindustrie zu kompensieren, untersuchen die Forschenden im Projekt ZEROES in einem zweiten Forschungsansatz neben der Verwendung der Karbonisate auch die direkte Einbindung von CO2 in Kalksandsteine bereits während deren Herstellung.

Das Projekt hat ein signifikantes Potenzial, die derzeit hohen CO2-Emissionen in der energieintensiven Baumaterialherstellung zu reduzieren und gleichzeitig nachhaltige Baustoffe für klimapositives Bauen bereitzustellen. "Mit dem ganzheitlichen und industriebezogenen Ansatz bündeln wir im Projekt ZEROES unsere Expertisen in den Bereichen der Baustoffherstellung, Karbonisaten, Reststoffnutzung und stoffliche CO2-Nutzung – insbesondere Mineralisierung -, was den Industriestandort Nordrhein-Westfalen im Bereich Umweltwirtschaft enorm stärken kann", erklärt Projektleiter Dr. Michael Prokein von Fraunhofer UMSICHT.

Fraunhofer UMSICHT