Das Problem mit Beton

Warum Experten eines der meistgenutzten Baumaterialien jetzt neu bewerten
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Beton, eines der ältesten Baumaterialien, wurde seit dem antiken Rom von jeder Zivilisation verwendet und ist auch in der heutigen Baubranche noch ein äußerst beliebtes Material. Viele Experten sagen, dass Beton nach Wasser das am zweithäufigsten verwendete Material auf der Welt ist.

„Beton hat viele bemerkenswerte Eigenschaften“, erklärt Dr. Emanuela Del Gado, Professorin an der Georgetown University, die mithilfe einer Kombination von statistischer Mechanik und computergestützten Berechnungen komplexe Materialien wie Beton untersucht. „Sie nehmen einfach ein Pulver, mischen es mit Wasser und bei Raumtemperatur verwandelt es sich in etwas, das die Konsistenz von Stein hat. Innerhalb weniger Stunden können Sie praktisch darauf laufen.“

Abgesehen von der einfachen Handhabung ist Beton aufgrund seiner Materialeigenschaften für die moderne Bauweise unverzichtbar. „Selbst wenn er sehr dicht wird“, so Del Gado, „behält er ein Netzwerk aus sehr feinen Poren mit unterschiedlicher Größe bei. Diese Poren sind für bestimmte Installationen, die Wärme- und Geräuschdämmung sowie die Beständigkeit gegenüber äußeren Einwirkungen sehr wichtig.“ Diese Eigenschaften machen es für die Planung und den Bau der meisten Bauwerke unentbehrlich.

Die CO2-Bilanz von Beton

Die Allgegenwärtigkeit von Beton bringt jedoch hohe Umweltkosten mit sich. Beton ist eine der Hauptquellen von Kohlenstoffdioxid in der Atmosphäre und trägt schätzungsweise bis zu 8 % zu den weltweit von Menschen verursachten Emissionen dieses Gases bei. „Beton ist in Bezug auf den CO2-Ausstoß nicht wirklich so schlecht“, betont Del Gado. „Wir verwenden nur so viel davon.“

Die Herstellung des Zementpulvers, das mit gemahlenem Kalkstein und Wasser gemischt werden muss, um Beton herzustellen, erzeugt in jedem Produktionsschritt CO2. „Für die Produktion von Klinker, dem Hauptbestandteil von Zement, wird Kalkstein in Zementöfen sehr stark erhitzt“, erklärt ein Sprecher des multinationalen Baustoffunternehmens LafargeHolcim Ltd. aus der Schweiz. „Dadurch wird das im Kalk gebundene Kohlenstoffdioxid freigesetzt. Diese chemische Reaktion ist für 60 % des CO2-Ausstoßes bei der normalen Klinkerherstellung verantwortlich. Fossile Brennstoffe, mit denen der Ofen betrieben wird, verursachen ebenfalls CO2-Emissionen.“

Laut Del Gado ist ein Teil der mit der Herstellung von Beton verbundenen CO2-Emissionen auf die fossilen Brennstoffe zurückzuführen, die für den Transport der Materialien zu Baustellen auf der ganzen Welt notwendig sind. Aber auch der hohe Energiebedarf der industriellen Betonherstellung macht einen Teil aus. „Eine Tonne Zement entspricht ungefähr einer Tonne CO2“, erklärt Del Gado. „Und wir verwenden jedes Jahr mehrere Milliarden Tonnen Beton.“

LafargeHolcim konzentriert sich seit 1990 auf die Reduzierung der mit der Betonherstellung verbundenen Umweltprobleme. Das Unternehmen ist stolz darauf, einer der kohlenstoffeffizientesten Hersteller auf dem Markt zu sein.

„Wir reduzieren unseren CO2-Fußabdruck, indem wir das Verhältnis von Klinker zu Zement optimieren und weniger Energie pro Tonne Produkt verbrauchen, indem wir alternative Brennstoffe verwenden und die Effizienz unserer Prozesse verbessern“, erklärt der Sprecher von LafargeHolcim und fügt hinzu, dass das Unternehmen großen Wert auf die Entwicklung von emissionsarmen Lösungen für jeden Schritt der Betonherstellung legt.

Einer der ersten Erfolge dieser Bemühungen ist eine Partnerschaft mit Solidia Technologies zur Entwicklung „eines neuen Bindemittels, das bei niedrigeren Temperaturen und durch eine andere chemische Reaktion hergestellt wird und dabei 30 % weniger CO2 erzeugt als herkömmlicher Portlandzement“, so der Sprecher. „Solidia Cement härtet durch die Zugabe und Bindung von CO2 in einem patentierten Abbindeprozess aus, der den CO2-Fußabdruck insgesamt um bis zu 70 % reduziert.“

Eine komplexe Lösung

Für Del Gado stellt Solidia ebenso wie andere materialorientierte Lösungen für das CO2-Problem bei der Betonproduktion einen Schritt in die richtige Richtung dar. „Die Idee, mit Zement zu bauen, der während des Abbindens CO2 binden und speichern kann, ist interessant“, so Del Gado. „Das zeigt auch, dass Menschen darüber nachdenken, wie sie die Verwendung eines umweltbelastenden Materials ausgleichen können. Ich halte das für eine interessante Lösung.“

Del Gado ist allerdings der Ansicht, dass größere Änderungen auf gesetzlicher Ebene sowie eine Veränderung der Einstellung der Gesellschaft hinsichtlich der Art und Weise, wie die Branche mit den Themen Sicherheit und Nachhaltigkeit umgeht, erforderlich sind, wenn die Branche den CO2-Fußabdruck der Betonherstellung wirklich reduzieren will.

„Wenn man dieses Problem lösen will, gibt es nicht eine einzige Lösung, die das schafft“, mahnt Del Gado. „Es muss weiter an erfolgversprechenden Lösungen geforscht werden. Und das mache ich; so gehe ich an dieses Problem heran. Dabei ist es jedoch sehr offensichtlich geworden, dass wir dies mit politischen Änderungen wie einer CO2-Steuer und mit einer Anpassung der für die Baubranche geltenden Regelungen kombinieren müssen.“

Laut dem Sprecher von LafargeHolcim hat die Betrachtung der CO2-Emissionen von Beton Auswirkungen, die weit über den Umwelteinfluss des Herstellungsprozesses hinausgehen. „Die Verwendung von emissionsarmem Beton trägt dazu bei, den CO2-Ausstoß der gesamten Wertschöpfungskette der Bauindustrie zu senken“, so der Sprecher. „Das kann einen großen Unterschied machen, da Berichten zufolge 40 % der weltweiten CO2-Emissionen aus der Baubranche stammen.“

Neue Technologien und strenge Regelungen für Innovationen scheinen der Schlüssel zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes bei einem der ältesten und effizientesten Baumaterialien der Welt zu sein.

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