29. 10. 2024
Verfasst von: Macielle Deiters

Kreislaufwirtschaft im Betonbau

Das Bild zeigt ein quer gelagertes großes Rohr. — Zementproduktion: Im 65 Meter langen Drehrohrofen sintert das Rohmehl bei etwa 1450°C zu Zementklinker. Das bei diesem Prozess entstehende CO2 soll durch die Verwendung von Reststoffen gesenkt werden.

Betonabbruch wird in Deutschland bereits heute mechanisch aufbereitet und als ressourcenschonender Ersatz für natürlichen Sand und Kies eingesetzt, zum Beispiel um neuen Beton herzustellen. Der bei der Aufbereitung anfallende und bisher wenig genutzte Brechsand könnte als CO2-armer Rohstoff für die Zementherstellung verwendet werden. Bisher stehen dafür aber keine geeigneten Technologien zu Verfügung. Die Leibniz Universität Hannover entwickelt mit Verbundpartnern neue Verfahren.

Kombination aus Ressourcenschutz und Klimaschutz

Klima- und ressourcenschonende Verfahren zur Herstellung von Beton sind aufgrund seiner immensen Nachfrage für eine nachhaltige Bauindustrie wichtig. Beispielsweise trägt die Zementproduktion zu fast sieben Prozent zum weltweiten CO₂-Ausstoß bei. Der zur Zementherstellung verwendete Rohstoff Kalkstein verursacht zirka 70 Prozent dieser Emissionen, da er sich beim Brennvorgang in Calciumoxid und CO₂ zersetzt. Außerdem werden für die Betonherstellung große Mengen an mineralischen Ressourcen benötigt. Diese beiden Thematiken verknüpft das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderte Verbundprojekt „URBAN“, um einen weiteren Schritt in Richtung Klima- und Ressourcenschutz zu erreichen.

Reststoff für die Zementherstellung

Ein Forschungsteam vom Institut für Baustoffe der Leibniz Universität Hannover erforscht daher neue Herstellungstechniken für CO₂-arme und ressourcenfreundliche Zemente und Betone. Neben dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) als Koordinator zählen die Holcim (Deutschland) GmbH, die Sika AG sowie die Ehl AG zu den Verbundpartnern. Als Alternative ersetzen sie hier Kalkstein durch fein gemahlenen Brechsand aus dem Gebäudeabbruch, der in der Regel kaum chemisch gebundenes CO₂ enthält. Durch diesen teilweisen Austausch können sie den CO₂-Ausstoß bei der Zementherstellung um bis zu 40 Prozent reduzieren. Gleichzeitig werden natürliche Ressourcen geschont.

Die Kreisgrafik zeigt Kies und die Verarbeitung von Abbruchmaterial zu Recyclingzement und -beton. — Durch das Recycling von Reststoffen aus der Betonaufbereitung ergibt sich ein nachhaltiger und ressourceneffizienter Betonkreislauf.

Betonabbruch als CO₂-armer Rohstoff

Zielsetzung des Projekts ist es, die technische Machbarkeit zur Einbindung von Reststoffen und das Potenzial zur CO₂-Reduktion zu erkunden. Weiterhin erforschen die Projektpartner Wege, wie dennoch im Prozess anfallende CO₂-Emissionen im Betonabbruch über mineralogische Ansätze gebunden werden können. Schließlich werden mittels der so entwickelten Techniken Recycling-Betone hergestellt und auf ihre Eigenschaften hin geprüft.