Das Recycling von Zementstein gehört zu den effizientesten und kostengünstigsten Methoden, um Emissionen aus der Zementproduktion zu senken. Zu diesem Ergebnis kommt eine kürzlich im US-amerikanischen Fachjournal PNAS („Proceedings of the National Academy of Sciences“) veröffentlichte Studie. Die von Forschenden des Imperial College London geleitete Studie, an der auch Wissenschaftler der Schweizer Forschungseinrichtungen Empa und EPFL beteiligt sind, hebt hervor, dass die CO2-Mineralisierung von Zementabfällen eine kostengünstige Möglichkeit zur Verringerung der CO2-Emissionen der Zementproduktion darstellt.
Bei der CO2-Mineralisierung wird emittiertes und atmosphärisches CO2 dadurch reduziert, indem es in Infrastrukturen wie Beton, Ziegeln, Pflastersteinen und Klinkerersatzstoffen absorbiert wird. Dieser Prozess hat nach Angaben des Imperial College das Potenzial, die Emissionen aus der Zementproduktion um rund 15 Prozent zu senken, was 0,8 Prozent der globalen Treibhausgasemissionen im Jahr 2020 entspreche.
Mit Blick auf die zehn im Rahmen der Studie untersuchten Technologien zur CO2-Mineralisierung fanden die Forscher heraus, dass recycelter Zementstein aus Abriss-Beton am effektivsten und wirtschaftlichsten ist. Zementstein ist eine leimähnliche Substanz, die Materialien wie Sand oder Kies miteinander verbindet und so Beton erzeugt. Rezyklierter Zementstein stammt in der Regel aus alten Infrastrukturen wie abgerissenen Gebäuden.
„Im Kampf gegen den Klimawandel ist es eine Herausforderung, die Emissionen aus der Zementherstellung und der Bauindustrie im Allgemeinen zu reduzieren. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass CO2-mineralisierter Zement eine führende Technologie sein könnte, die uns bei der Dekarbonisierung des Sektors hilft“, sagt Rupert Myers, Hauptautor der Studie und Forscher am Department of Civil and Environmental Engineering des Imperial College.
Die wirtschaftliche Attraktivität der CO2-Mineralisierung zeige sich darin, dass sie zwei- bis fünfmal kostengünstiger sei als Technologien zur Abscheidung und Speicherung von Kohlenstoff (CCS). Ein weiterer Vorteil der CO2-Mineralisierung sei, dass es sich dabei um eine dauerhafte Lösung handele, die relativ einfach zu handhaben sei. Baumaterialien könnten CO2 für Hunderte von Jahren in der Infrastruktur speichern, möglicherweise noch länger, wenn abgerissene Materialien recycelt werden.
CO2-Mineralisierung keine Patentlösung für alles
Myers‘ Kollege und Co-Autor Justin Driver betont aber, „dass die CO2-Mineralisierung keine Patentlösung für alles ist. Es gibt nur eine begrenzte Anzahl von Rohstoffen, die CO2 absorbieren können, was bedeutet, dass das Potenzial dieser Technologie, Emissionen in allen Sektoren zu reduzieren, ebenfalls begrenzt ist.“
Ellina Bernard, Mitautorin und Wissenschaftlerin am Empa-Labor für Beton und Asphalt, ergänzt: „Die Studie zeigt, dass eine breitere Anwendung der CO2-Mineralisierung durch Altbeton oder andere Industrieabfälle auf Kalziumbasis durch die Menge des zu karbonisierenden Materials begrenzt wird. CO2-Einsparungen von 15 Prozent bei der Herstellung von Baumaterialien sind allerdings nicht zu vernachlässigen.“ Man müsse unbedingt weiterhin daran forschen, einerseits um die Kosten zu senken, aber auch um die Technologien zur CO2-Abscheidung und -Verwertung (CCU) weiter zu optimieren.
