Die Bauindustrie ist seit Langem für hohe CO₂-Emissionen verantwortlich – von der Herstellung herkömmlicher Baustoffe bis hin zur Errichtung ganzer Gebäude. Angesichts der drängenden Klimakrise rückt die Entwicklung innovativer und nachhaltiger Materialien zunehmend in den Fokus.
Neue Ansätze sollen dabei helfen, CO₂ nicht nur zu vermeiden, sondern aktiv in den Baustoffen zu speichern. Wissenschaftliche Studien und erste Pilotprojekte zeigen, dass in Zukunft ganz neue Wege möglich sind, den Ausstoss von klimaschadlichen Gasen zu reduzieren und gleichzeitig langlebige, stabile Konstruktionen zu errichten.
Innovative Impulse aus angrenzenden Branchen
Schon früh wird deutlich, dass auch Unternehmen ausserhalb der klassischen Bauindustrie mit innovativen Ideen aufwarten. So zeigt beispielsweise fensterversand.ch, ein Online-Anbieter für Fensterlösungen, wie moderne Logistik und nachhaltige Produktionsprozesse Hand in Hand gehen können.
Während fensterversand.ch seinen Kunden effiziente und umweltfreundliche Produkte liefert, wird deutlich, dass auch in der Bauindustrie ähnliche Konzepte etabliert werden müssen. Der Transfer solcher Ansätze könnte den Weg für neue Materialien ebnen, die in der Lage sind, CO₂ in grossen Mengen einzulagern und damit einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten.
Das enorme Potenzial neuer CO₂-Speichertechnologien
Eine aktuelle Studie, veröffentlicht im Fachjournal Science, legt nahe, dass herkömmliche Baustoffe wie Beton, Asphalt und Ziegel zukünftig als CO₂-Speicher genutzt werden können.
Das Forschungsteam um Elisabeth Van Roijen von der University of California in Davis rechnet damit, dass allein diese Materialien theoretisch bis zu 17 Milliarden Tonnen CO₂ pro Jahr speichern könnten – fast die Hälfte der weltweit durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe freigesetzten Emissionen.
Selbst wenn nur zehn Prozent der weltweit eingesetzten Zuschlagstoffe in Beton mit neuen Technologien hergestellt werden, ergäbe dies eine jährliche Einsparung von etwa einer Milliarde Tonnen CO₂. Solche Zahlen verdeutlichen das enorme Potenzial, das in innovativen Ansätzen zur CO₂-Bindung steckt.
Zuschlagstoffe als wirksame CO₂-Speicher
Ein zentraler Ansatz zur Reduktion von Emissionen liegt in der Verwendung spezieller Zuschlagstoffe. Durch die Zugabe von Kalzium- und magnesiumreichen Mineralien oder aufbereiteten Industrieabfällen in Beton und Asphalt kann eine chemische Umwandlung erfolgen, bei der CO₂ in stabile Karbonate umgewandelt wird.
Potenzielle Ausgangsstoffe umfassen unter anderem Rotschlamm aus der Aluminiumerzeugung, Hochofenschlacke, Stahlschlacke, Bergwerksrückstaende, Zementofenstaub und Kohleasche. Auch Altbeton, der bereits in einigen Regionen zur Herstellung von Strassenunterbauten verwendet wird, bietet durch Karbonatisierung einen Ansatzpunkt.
Diese Verfahren versprechen nicht nur eine Reduktion der Emissionen, sondern könnten auch einen wesentlichen Beitrag zur nachhaltigen Nutzung industrieller Nebenprodukte leisten.
Herausforderungen und technische Risiken
Trotz des vielversprechenden Potenzials stehen der breiten Anwendung der neuen Materialien noch einige Hürden im Wege. Ein wesentlicher Punkt ist die Stabilitaet der durch Karbonatisierung modifizierten Baustoffe.
Experten, wie Volker Thome vom Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP, weisen darauf hin, dass eine zu hohe Ansaetzung von Karbonaten im Stahlbeton den Säuregrad erhoehen und somit Korrosionsgefahren mit sich bringen kann. Insbesondere in Deutschland, wo die Verfuegbarkeit von Nebenprodukten wie Hochofenschlacke und Flugasche oft begrenzt oder sogar ruecklaeufig ist, stellt dies eine erhebliche technische Herausforderung dar.
Gleichzeitig muessen umfangreiche Langzeittests durchgeführt werden, um die dauerhafte Stabilität und Belastbarkeit der neuartigen Materialien sicherzustellen.
Praxisnahe Pilotprojekte und Erfolgsgeschichten
Erste praktische Anwendungen geben bereits jetzt Anlass zur Hoffnung. Ein Beispiel ist ein deutsches Bauunternehmen, das für ein innovatives Verfahren zur Wiederaufbereitung von Altbeton mit dem Deutschen Innovationspreis für Klima und Umwelt ausgezeichnet wurde.
Das Unternehmen zerkleinert Altbeton und trennt ihn in seine Einzelbestandteile – Sand, Kies und Zementstein. Letzterer besitzt die Eigenschaft, CO₂ aufzunehmen und zu speichern, sodass er als wertvoller Rohstoff in der Zementproduktion wiederverwendet werden kann.
Ein solches Verfahren reduziert den Bedarf an Kalk, der bei herkömmlichen Herstellungsprozessen grosse Mengen an CO₂ freisetzt. Eine Anlage in Polen beweist bereits die Praxistauglichkeit dieses Ansatzes und liefert wichtige Daten für die weitere Optimierung der Technologie.
Integration von Biokohle und alternativen Rohstoffen
Neben den mineralischen Zuschlagstoffen rückt auch die Integration von Biokohle in den Fokus. Biokohle, ein Produkt aus der Pyrolyse organischer Abfallstoffe, kann als Ersatzstoff im Zement fungieren – Schätzungen zufolge könnten etwa 15 Prozent des herkömmlichen Zements durch Biokohle ersetzt werden.
Allerdings ist die derzeitige Produktion von Biokohle im Vergleich zum theoretisch erforderlichen Volumen sehr gering. Im Jahr 2021 wurden beispielsweise lediglich 0,4 Millionen Tonnen Biokohle hergestellt, während zur realen Umsetzung der neuen Konzepte mehrere hundert Millionen Tonnen benötigt wurden.
Dennoch bietet diese Alternative interessante Perspektiven, um nicht nur CO₂-Emissionen zu reduzieren, sondern gleichzeitig industrielle Abfallprodukte sinnvoll zu verwerten.
Globale Perspektiven und Zukunftsaussichten
Die neuen Technologien zur CO₂-Speicherung in Baustoffen bieten ein enormes globales Potenzial. Werden sie weltweit in der Bauindustrie implementiert, könnte theoretisch mehr CO₂ aus der Atmosphäre entfernt werden, als es zur Erreichung der Klimaziele nach dem Pariser Abkommen erforderlich ist.
Dieser Puffer würde einen wichtigen Beitrag zur Eindämmung der Erderwärmung leisten. Allerdings müssen auch die Verfügbarkeit der erforderlichen Mineralien sowie der hohe Energiebedarf bei deren Gewinnung berücksichtigt werden.
Internationale Kooperationen und weitere Investitionen in Forschung und Entwicklung sind unabdingbar, um die Technologien zu optimieren und auf breiter Basis wirtschaftlich rentabel zu machen. Nur so können die vielversprechenden Ansätze in grünere und stabilere Baumaterialien überführt werden.
Zusammenfassend zeigt sich, dass nachhaltiges Bauen durch den Einsatz neuer Materialien, die als CO₂-Speicher fungieren, ein zentraler Baustein im Kampf gegen den Klimawandel sein kann.
Die innovative Nutzung von Zuschlagstoffen, die Karbonatisierung von industriellen Nebenprodukten und der Einsatz von Biokohle bieten vielversprechende Ansätze, um den Ausstoss klimaschädlichen Kohlendioxids in der Bauindustrie deutlich zu reduzieren. Trotz technischer Herausforderungen und der Notwendigkeit umfangreicher Langzeittests steht der Weg zu einer CO₂-neutraleren Bauweise offen.
