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Gelänge es, den Kalkstein bei der Produktion von Zement zu ersetzen, ließe sich damit viel schädliches CO2 einsparen.

Forschung

Wie sich der Klimakiller Zement entschärfen lässt

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Forscher der Universität Halle-Wittenberg entwickeln eine umweltfreundliche Variante des Baumaterials.

Umweltfreundlicher, aber doch mit den gleichen erwünschten Eigenschaften wie das herkömmliche Material: Das ist nach eigenen Angaben Geowissenschaftlern der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg im Falle von Zement gelungen – und zwar mit Industrieabfällen. Ihr Verfahren haben die Forscher im Fachmagazhin „Construction and Building Materials“ vorgestellt.

Üblicherweise ist die Herstellung des verbreiteten Baustoffs ein ziemlich klimaschädlicher Prozess: Rund acht Prozent des weltweit jährlich ausgestoßenen Kohlenstoffdioxids (CO2) gehen auf das Konto dieses Prozesses.

Gleichwohl ist Zement als Material unverzichtbar, und der Bedarf dafür wird in Zukunft eher noch ansteigen.

Der Grundrohstoff von Zement ist Kalkstein, der in großen Öfen zu Zementklinkern verarbeitet wird – und das genau ist der Moment, der so umweltschädlich wirkt. „Pro Tonne Kalkstein wird bei der Herstellung von Zement etwa eine Tonne Kohlenstoffdioxid freigesetzt“, sagt Herbert Pöllmann vom Institut für Geowissenschaften, Mineralogie/Geochemie der Universität Halle-Wittenberg. Der wesentliche Anteil dieses CO2 stammt dabei aus dem Kalkstein selbst.

Das bedeutet: Gelänge es, den Kalkstein bei der Produktion von Zement zu ersetzen, ließe sich damit viel schädliches CO2 einsparen. Bedingung ist freilich, dass der hergestellte Stoff über die gleichen positiven Eigenschaften wie klassischer Zement verfügt.

Stoffe enthalten kein CO2

Auf der Suche nach solchen alternativen Stoffen wurden die Wissenschaftler bei zwei Arten von Industrieabfällen fündig. Es handelt sich dabei um Reststoffe aus der Kaolin- und Aluminiumproduktion. „Eigentlich gefällt mir der Begriff Industrieabfälle nicht“, sagt Pöllmann. Doch beides seien Reststoffe, die „sich noch hervorragend weiterverwenden lassen“.

Für ihre Studie testeten die Wissenschaftler verschiedene Mischverhältnisse und analysierten die physikalischen Eigenschaften der neu produzierten Zemente. Es habe sich gezeigt, „dass mit den beiden Reststoffen Zemente hergestellt werden können, die über die gleichen Eigenschaften wie konventionelle Mischungen verfügen“.

Der große Vorteil gegenüber klassischen Zement: Die beiden Reststoffe enthalten kein Kohlenstoffdioxid, das bei der weiteren Verarbeitung freigesetzt werden könnte. „Und es entstehen in großen Mengen Zemente, die super verwendbar sind“, schwärmt Pöllmann. Mit seinem Team beschreibt er in der Studie auch detailliert die Mischverhältnisse und Produktionsschritte für die umweltfreundlicheren Zemente. Produzenten könnten, so der Forscher, einerseits komplett auf die klimafreundlicheren Stoffe umschwenken oder Mischzemente herstellen, die einen geringeren Kalksteinanteil aufweisen und so ebenfalls klimaschonend sind.

Das Verfahren hat allerdings seine Grenzen: „Die industriellen Reststoffe reichen nicht aus, um den globalen Zementbedarf zu decken“, räumt Pöllmann ein. Deshalb sucht er mit seinem Team auch nach geeigneten Naturprodukten wie vulkanischen Aschen oder mineralischen Rohstoffen, die bisher nicht industriell verwertet werden und kein CO2 freisetzen, zum Beispiel verschiedene Tone.

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