Klimafreundlicher Zement

Der im November 2016 von der Bundesregierung verabschiedete Klimaschutzplan 2050 sieht vor, bis zum Jahr 2050 weitgehend treibhausneutral zu werden.  Das Etappenziel für den Sektor Industrie ist eine Halbierung der Emissionen bis 2030 gegenüber dem Niveau von 1990. So will das Land seinen Anteil leisten, um die globale Erderwärmung auf unter 2 °C zu begrenzen. Wichtig ist dabei das entschlossene Handeln der Industrie, weil dieser Sektor nach der Energieerzeugung in Deutschland der zweitgrößte Verursacher von Treibhausgasemissionen ist.

Die Schaffung einer kohlenstofffreien Wirtschaft ist daher eine der wichtigsten Maßnahmen zur Begrenzung der Erderhitzung. Sicherlich ist all das mit teils kostenintensiven Prozessveränderungen in den Produktionsstätten verbunden, doch die Einführung von CO²-neutralen Techniken kann auch eine Chance sein, die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Industrie zu stärken. 

In der Verantwortung steht u. a. auch die Zementindustrie. Die Branche gilt als energie- und emissionsintensiv, denn für die Herstellung einer Tonne Zement fallen hierzulande etwa 600 kg CO² an. Auch wenn die deutschen Zementwerke ihre spezifischen Emissionen durch verfahrenstechnische Verbesserungen, alternative Rohstoffe, etc. in den letzten 30 Jahren deutlich reduziert haben,  sind weitere Minderungsmaßnahmen zur Erreichung der Klimaschutzziele dringend nötig. 

Ein interessanter Ansatz kommt vom  Baustoffhersteller Cemex. Der global operierende Konzern hat mit dem Schweizer Cleantech-Unternehmen Synhelion eine Technologie zur Dekarbonisierung von Zement entwickelt. Die Kernidee: im Zementwerk soll einerseits die Nutzung fossiler Brennstoffe durch Hochtemperatur-Solarwärme ersetzt werden. Andererseits werden sämtliche CO²-Emissionen eingefangen und anschließend als Ausgangsmaterial für die Herstellung von solaren Treibstoffen verwendet, wodurch die Zementherstellung eine neutrale Klimabilanz erreichen kann. Möglich machen dies die Solarwärme-Technologie im Hochtemperaturbereich von Synhelion sowie der eigens entwickelte Prozess zur Umwandlung von CO² in synthetische Drop-in-Treibstoffe wie Kerosin, Diesel und Benzin. 

„Unser Solar-Receiver liefert nachweislich Prozesswärme mit konkurrenzlosen Temperaturen von über 1.500 °C und bietet eine saubere Alternative zur Verbrennung fossiler Brennstoffe“, sagt Gianluca Ambrosetti, CEO von Synhelion. „Die CO²-Emissionen aus der Zementherstellung werden mit der Wärmeträgerflüssigkeit für den Solar-Receiver vermischt und in den Prozess integriert. Da wir mit einem geschlossenen Kreislaufsystem arbeiten, lassen sich die CO²-Emissionen auf einfache Weise extrahieren. Anschließend schließen wir den CO²-Kreislauf, indem wir das CO² zur Herstellung von Brennstoffen nutzen.“ „Die Partnerschaft mit Synhelion sollte uns in die Lage versetzen, noch schneller auf unser konkretes Ziel hinzuarbeiten, 2050 netto null CO² zu erreichen“, ergänzt Davide Zampini, Cemex Head of Global R&D und IP Management. 

Im Frühjahr 2020 haben Cemex und Synhelion nach eigenen Angaben ein Forschungsprojekt erfolgreich abgeschlossen. Bis Ende 2022 soll eine Pilotanlage in ein bestehendes Zementwerk integriert und dann sukzessive ausgebaut werden.

Autor: Paul Deder

Weitere Artikel:

Trend
Thermoskanne für die Wand
Thermoskanne für die Wand
Thermoskanne für die Wand

Deutschlands Gebäudefassaden erzählen eine stille Geschichte des Energieverlusts. Rund 21 Mio. Gebäude prägen den Bestand – und der Großteil davon gelten energetisch als sanierungsbedürftig. Etwa 35 % des gesamten deutschen Endenergieverbrauchs entfallen auf den Gebäudesektor – vor allem für Heizen und Warmwasserbereitung. Gleichzeitig stagniert die energetische Sanierungsrate seit Jahren bei rund 1 % – viel zu wenig, um die Klimaziele zu erreichen. 

Trend
Asphalt aus Plasikmüll
Asphalt aus Plastikmüll
Asphalt aus Plasikmüll

Ohne Straßen läuft nichts. Sie sind unverzichtbar, weil sie nahezu alles verbinden, was wir im Alltag brauchen. Und sie bestehen vor allem aus Asphalt: einem Gemisch aus rund 95 % Gesteinskörnung und etwa 5 % Bitumen. Damit der Fahrbahnbelag eine möglichst lange Lebensdauer erreicht, werden dem Material seit geraumer Zeit spezielle Kunststoffe beigemischt. Diese erhöhen die Flexibilität des Asphalts und reduzieren dadurch die Rissbildung.

Trend
Zweite Chance für WDVS-Abfälle
Zweite Chance für WDVS-Abfälle
Zweite Chance für WDVS-Abfälle

Seit den 1960er-Jahren werden in Deutschland Wärmedämmverbundsysteme (WDVS) im großen Stil eingesetzt. Sie bestehen aus mehreren schichtweise verbundenen Materialien, wobei als Dämmstoff überwiegend expandiertes Polystyrol (EPS) verwendet wird. Trotz wiederkehrender Kritik an EPS-Systemen bleibt der vergleichsweise günstiger  Dämmstoff sowohl im Neubau als auch in der Sanierung weit verbreitet, auch wenn seine Marktanteile allmählich zurückgehen. Da die Menge an WDVS-Abfällen stetig zunimmt, wächst der Druck, umweltfreundliche und wirtschaftliche Entsorgungsmöglichkeiten zu entwickeln.

Trend
Gebäude auf Knopfdruck
Gebäude auf Knopfdruck
Gebäude auf Knopfdruck

Mit dem Großraumroboter Instatiq P1 bringt das Putzmeister-Spin-off Instatiq eine neue Dimension des Bauens auf die Baustelle. Das robotergestützte 3D-Druckverfahren fertigt tragende Wände direkt vor Ort aus Normbeton – schnell, präzise und ohne konventionelle Schalungen. So werden Bauprozesse effizienter, nachhaltiger und sicherer. Eingesetzt wird das System derzeit vom Bauunternehmen Züblin beim Neubau von Mehrfamilienhäusern in Metzingen-Neugreuth.

Trend
Mauern ohne Muskelkraft
Mauern ohne Muskelkraft
Mauern ohne Muskelkraft

Mauern ohne Hilfsgeräte wie Versetzkrane kann für Facharbeiter auf der Baustelle äußerst ermüdend sein. Doch selbst mit maschineller Unterstützung bleibt die Produktivität im Vergleich zur industriellen Fertigung in der Fabrik verbesserungswürdig. Hinzu kommt: Fachpersonal ist auf Baustellen heute Mangelware, denn körperlich schwere und monotone Arbeiten unter freiem Himmel schrecken viele potenzielle Arbeitskräfte ab. Aus diesem Grund hält die Robotik zunehmend Einzug auf der Baustelle. Viel Potenzial bietet dabei ein Seilroboter, der in der Lage ist, eigenständig Mauern zu errichten. Anfang des Jahres wurde diese Technologie Vertretern aus Politik und Presse präsentiert.

Trend
Dämmplatte mit Rezyklatanteil
Dämmplatte mit Rezyklatanteil
Dämmplatte mit Rezyklatanteil

Energie ist teuer, Rohstoffe werden knapper – und was nach dem Rückbau eines Gebäudes übrig bleibt, landet noch immer viel zu häufig auf der Deponie. Vor dem Hintergrund von Klimakrise, Ressourcenschonung und dem Wandel hin zur Kreislaufwirtschaft rücken daher Rezyklatanteile in Baustoffen zunehmend in den Fokus. So lassen sich heute bei der Betonherstellung – je nach Expositionsklasse und Betontyp – bereits bis zu 45 % der natürlichen Gesteinskörnung durch rezyklierte Materialien ersetzen. Auch in der Asphaltproduktion kommen Altasphalt und in der Gipskartonplattenfertigung Recyclinggips zum Einsatz. Besonders sticht Stahl hervor: Mit seinem hohen Anteil an Sekundärrohstoffen ist er ein Paradebeispiel für zirkuläres Wirtschaften.

Trend
Haselnussschalen als Baustoff?
Haselnussschalen als Baustoff?
Haselnussschalen als Baustoff?

Auch wenn Deutschland derzeit in einer Bau-Rezession steckt, gilt Bausand – global betrachtet und nach Süßwasser der meistverwendete Rohstoff – zunehmend als Mangelware. Derzeit verbraucht die Menschheit etwa doppelt so viel Sand, wie alle Flüsse der Erde jährlich nachliefern können: Rund 50 Mrd. t werden weltweit jedes Jahr benötigt. Haupttreiber sind massive Infrastrukturinvestitionen in China, der Bauboom in Indien durch eine rapide wachsende Mittelschicht sowie milliardenschwere Großprojekte im Nahen Osten, mit denen sich die Region vom Öl unabhängig machen will. Und es ist nur eine Frage der Zeit, bis auch die Metropolen Afrikas ihre Bauwirtschaft deutlich ausweiten. Da Wüstensand – vom Wind rundgeschliffen – für den Einsatz im Bauwesen weitgehend ungeeignet ist, braucht es dringend einen verantwortungsvolleren Umgang mit nutzbarem Bausand sowie die Entwicklung nachhaltiger Alternativen. Nur so lässt sich eine langfristig drohende Knappheit bewältigen und der wachsende Bedarf mit den ökologischen und gesellschaftlichen Herausforderungen in Einklang bringen.

Trend
Wärme aus dem Abwasser
Wärme aus dem Abwasser
Wärme aus dem Abwasser

Energie ist teuer – das ist uns spätestens seit dem Ukrainekrieg bewusst, der die Preise für Strom, Gas und Öl auf Rekordhöhen schnellen ließ. Energie zu sparen, sei es aus Kostengründen oder im Sinne des Klimaschutzes, ist daher heute wichtiger denn je. Während Altbauten energetisch saniert und Neubauten nach strengen  Effizienzstandards errichtet werden, bleibt eine wertvolle Energiequelle oft ungenutzt: die im Abwasser enthaltene Wärme.

Trend
Bio-Bindemittel für den Holzbau
Bio-Bindemittel für den Holzbau
Bio-Bindemittel für den Holzbau

Als natürlich nachwachsender Baustoff ist Holz bei nachhaltiger Forstwirtschaft nahezu unbegrenzt verfügbar. Während seines Wachstums bindet es CO2,  was es zu einem besonders klimafreundlichen Baumaterial macht. Darüber hinaus erfordert die Herstellung, Verarbeitung und der Transport von Holz weniger Energie als klassische Baustoffe wie Stahl oder Beton. Aus diesem Grund werden Holzwerkstoffe wie Spanplatten, OSB, Sperrholz oder Faserwerkstoffe in der Bauindustrie in großen Mengen als nachhaltige Baumaterialien eingesetzt.