Beton ohne Zement

Klimafreundlicher Betonersatz saugt CO2 aus der Luft. Zement, der zu den schlimmsten Klimakillern gehört, lässt sich ganz oder teilweise ersetzen. Im günstigsten Fall senkt er sogar die Kohlendioxid-Konzentration in der Atmosphäre.

Zwei der Forschenden mit einer Zementprobe, die mit Flugasche aus Kohle hergestellt wurde.

Foto: Gustavo Raskosky/Rice University

Beton, der mit weniger Zement als üblich auskommt, ganz ohne diesen vermeintlich unverzichtbaren Baustoff angerührt wird oder gar Kohlenstoffdioxid (CO2) aus der Luft entfernt, haben Forscher in Finnland und den USA entwickelt. Das könnte den Klimawandel verlangsamen. Die Zementherstellung ist weltweit für fast acht Prozent aller CO2-Emissionen verantwortlich.

Biokohle kann Zement ersetzen

Den klimafreundlichsten Beton haben Forscher der Washington State University (WSU) in Pullman entwickelt. Sie ersetzen Zement durch gemahlene Biokohle, die durch Pyrolyse aus pflanzlichen Abfällen hergestellt wird. Damit sie ihre Aufgabe als Zementersatz zufriedenstellend lösen kann wenden Xianming Shi, Professor an der WSU-Abteilung für Bau- und Umweltingenieurwesen, einen Trick an. Sie übergießen die Kohle mit so genannten Betonabwässern. Diese entstehen beim Reinigen von Betonmischern und Werkzeugen, die mit dem Baumaterial in Berührung gekommen sind.

Dass dennoch Zement eingesetzt wird, wenn auch in kleinen Mengen, finden die WSU-Forscher gar nicht schlimm. Die Emissionen, die dieser verursacht habe, werde überkompensiert, weil die Biokohle, mit der der Beton angerührt wird, 23 Prozent ihres Eigengewichts an CO2 aus der Luft entfernt und dauerhaft bindet. Das tut nicht nur dem Klima gut, sondern auch dieser Art von Beton: Er wird durch die Einbindung des Klimagases so fest wie „richtiger“ Beton.

Die Nachteile des Verfahrens: Biokohle lässt sich bei weitem nicht in den erforderlichen Mengen herstellen. Außerdem funktioniert das Verfahren nur, wenn auch Abwasser aus der klassischen Betonproduktion zur Verfügung steht.

CO2 wird zu steinhartem Karbonat

Das finnische Unternehmen Carbonaide in Joensuu, das aus dem Forschungszentrum VTT Technical Research Centre of Finland in Espoo hervorgegangen ist, geht einen ganz anderen Weg. Es ersetzt das Bindemittel Zement durch ein Gemisch aus Hochofenschlacke, Grünlauge, die bei der Zellstoffherstellung anfällt, und Bioasche etwa aus Heizkraftwerken, in denen Holz verfeuert wird. Daraus wird ein Brei angerührt, der in Formen gefüllt wird. Beim Abbinden, also beim Verdunsten des Wassers, wird zusätzliches CO2 eingelagert und in einem Karbonatisierungsprozess versteinert.