Neuer Beton soll CO2-Emissionen senken
Dübendorf ZH - Die Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) will in der Bauindustrie verwendeten Beton mit Pflanzenkohle anreichern. Mit dieser Technologie soll die CO2-Bilanz der Schweiz verbessert werden.
Forschende des Concrete & Asphalt Laboratoriums der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) entwickeln einen Beton, der Kohlenstoff binden soll. Mit dieser Forschung will das Institut laut einer Medienmitteilung zur Reduzierung der CO2-Emissionen für eine klimaneutrale Schweiz bis 2050 beitragen. Bei dem Projekt beachten die Forschenden um Projektleiter Prof. Dr. Pietro Lura, dass weltweit 8 Prozent der Treibhausgasemissionen von der Zementherstellung verursacht werden. Um dem entgegenzuwirken, will das Empa-Forschungsteam Pflanzenkohle bei der Betonherstellung verwenden. Der in Pflanzen vorkommende Kohlenstoff wird von der Absorption von Kohlendioxid aus der Luft gebildet. Bei der Verkohlung wird kein erneutes CO2 frei. Direkt kann Pflanzenkohle dem Beton jedoch nicht beigemischt werden.
„Die Pflanzenkohle ist sehr porös und absorbiert deshalb nicht nur viel Wasser, sondern auch teure Zusatzmittel, die bei der Betonherstellung verwendet werden“, wird der Empa-Forscher Mateusz Wyrzykowski in der Mitteilung zitiert. Die Lösung, die das Empa-Team vorschlägt, liegt in der Pelletierung der Kohlebestandteile. In einem Rotationsmischer wird die Kohle mit Wasser und Zement vermengt. Dabei entstehen Pellets mit einem Durchmesser zwischen 4 und 32 Millimetern. Diese Pellets können zum Herstellen von Normalbeton der Festigkeitsklassen C20/25 bis C30/37 – jener Klassen, die heute die grösste Verbreitung im Hoch- und Tiefbau haben – verwendet werden.
„Bei einem Anteil von 20 Volumenprozent Kohlenstoffpellets im Beton erreichen wir Netto-Null-Emissionen“, so Mateusz Wyrzykowski. „Das heisst, die gespeicherte Menge Kohlenstoff kompensiert alle Emissionen, die bei der Produktion der Pellets wie auch des Betons anfallen“.
Das Projekt gehört zum breit angelegte Konzept Mining the Atmosphere, das mehrere Forschungsabteilungen an der Empa verfolgen, darunter die Produktion von synthetischem Methangas mithilfe von Sonnenenergie, Wasser und CO2 aus der Atmosphäre in sonnenreichen Regionen der Erde und die anschliessende Pyrolyse des Gases. „Dadurch erhält man Wasserstoff, den man als Energieträger in der Industrie oder der Mobilität nutzen kann und festen Kohlenstoff, den wir – wie die Pflanzenkohle – zu Pellets verarbeiten und in den Beton einbringen können“, erklärt Forschungsleiter Lura.