Home Building Beton als Kohlenstoffsenke? Die Empa forscht daran

Beton als Kohlenstoffsenke? Die Empa forscht daran

von redaktion
Zementforschung, CO2 binden

Zement ist mit großem Abstand der meistverwendete Baustoff und setzt bei seiner Herstellung aus gebranntem Kalk große Mengen CO2 frei. Die Zementindustrie hat die Höhe in der Vergangenheit zwar reduziert, aber durch den Einsatz von Magnesiumcarbonat anstatt Calciumcarbonat könnte sich Beton sogar zu einer Kohlenstoffsenke entwickeln. Empa-Fachleute erforschen seit Jahren derartige Bindemittel auf der Basis des Minerals Olivin. Nun erhielt ein Forschungsprojekt, das sich mit den Grundlagen sowie den praktischen Anwendungen beschäftigt, den ersten „Advanced Grant“ des Schweizerischen Nationalfonds (SNF).



Das Mineral Olivin ist etwa in Norwegen in großen Mengen verfügbar. Aus diesem Magnesiumsilicat gewonnenes Magnesiumoxid lässt sich mit Wasser und CO2 zu Zement verarbeiten. Unterm Strich wird dabei mehr Kohlendioxid gebunden als emittiert – eine Kohlenstoffsenke also. Klingt gut, aber diese Methode und die daraus gebildeten Werkstoffe werfen noch viele Fragen auf. Das Forschungsprojekt „Low Carbon Magnesium-Based Binders“ unter der Leitung von Empa-Expertin Barbara Lothenbach soll Antworten liefern.

Untersuchung der Materialeigenschaften

In sieben Schwerpunkten wollen die Empa-Fachleute mit Partnern der finnischen Universität Oulu erkunden, was sich auf molekularer Ebene abspielt. Wie erhärtet solcher Zement bei welchen Rezepturen? Wie wirken sich Temperatur, pH-Wert und andere Faktoren wie Reaktionsbeschleuniger aus? Bleibt das Volumen eines „Magnesium-Betons“ auf lange Sicht stabil? Und wie widerstandsfähig ist er?

Für diese neue Art Beton wären zwei Produktionsverfahren denkbar: die Härtung mit CO2 unter erhöhtem „Gasdruck“, ein aufwendiges Verfahren, das sich vor allem für Betonfertigteile eignen würde. Und die Hydratation: Härtung mit Wasser bei Umgebungsbedingungen, die auch für die Herstellung auf Baustellen tauglich wäre.

Prof. Dr. Barbara Lothenbach aus der Empa-Abteilung „Concrete & Asphalt“ wird das Forschungsprojekt, das Anfang 2023 startet und auf fünf Jahre angelegt ist, leiten. © Empa

Die Erkenntnisse aus Laborversuchen und thermodynamischen Modellierungen sollen schließlich in einen „digitalen Zwilling“ des Magnesiumcarbonat-Zements einfließen. Durch diese Simulation der chemischen und physikalischen Vorgänge beim Härten soll die Grundlage für Rezepturen von robustem Beton geschaffen werden, der möglichst viel CO2 binden kann.


Mehr zum Thema


Weitere TOP-Artikel

Diese Website verwendet Cookies. Bitte akzeptieren Sie, um fortzufahren. Akzeptieren Informieren