Klimafreundlich: Dieser Beton absorbiert mehr CO2 als er emittiert

Beton ist eines der am meisten genutzten Baumaterialien der Welt. Er zeichnet sich vor allem durch seine hohe Stabilität und relativ geringen Kosten aus. Allerdings ist Beton auch die weltweit größte Einzelquelle für CO2-Emissionen. Forscher:innen der Washington State University haben nun eine neue Methode zur Betonherstellung entwickelt, bei der mehr CO2 absorbiert als emittiert wird.

Beton als Klimakiller

Die Herstellung von Zement erfordert relativ hohe Temperaturen. Die dafür benötigte Energie stammt im Regelfall aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe. Dabei entsteht CO2. Die Emissionen der Zementherstellung können zwar durch den Wechsel auf erneuerbare Energien teilweise verhindert werden, aber das ist zum einen eher eine Ausnahme, und zum anderen sorgen chemische Reaktionen in der Mischung dafür, dass Beton große Mengen CO2 emittiert. Diese Emissionen sind deutlich schwieriger zu vermeiden. Unterm Strich beträgt der geschätzte Anteil der globalen Zementproduktion an den globalen CO2-Emissionen bei bis zu 8 Prozent.

Weltweit arbeiten Forscher:innen deshalb daran, den CO2-Fußabdruck von Beton zu verringern, etwa indem sie Kalkstein durch vulkanisches Gestein ersetzen oder dem Beton Zutaten wie Titandioxid, Bauabfälle, Backpulver oder Ton zuzusetzen. Die Forscher:innen der WSU setzen auf biologische Kohle, die aus organischen Abfällen gewonnen wird. Zwar wurde derartige Kohle schon mal als Zusatz bei der Zementproduktion verwendet, allerdings hat das Team die Kohle in diesem Fall mit Abwässern aus der Betonproduktion vorbehandelt. Dies fügt dem Material mehr Festigkeit hinzu, sodass mehr davon bei der Zementproduktion verwendet werden kann. Zusätzlich kann diese biologische Kohle bis zu 23 Prozent ihres Eigengewichts an CO2 aufnehmen.

Biologische Kohle aus Biomasse rückt die CO2-Bilanz gerade

In Experimenten konnten die Forscher:innen zeigen, dass Beton mit einem Anteil von 30 Prozent der vorbehandelten biologischen Kohle unterm Strich eine negative CO2-Bilanz aufweist, also mehr CO2 absorbiert als während der Produktion emittiert wird. Laut den Berechnungen des Teams entfernt 1 Kilogramm des so hergestellten Betons etwa 13 Gramm mehr CO2 aus der Atmosphäre als während seiner Produktion emittiert werden. Das klingt nicht nach viel, allerdings wird Beton zum einen in großen Mengen verwendet, und zum anderen emittiert klassischer Beton pro Kilogramm etwa 900 Gramm CO2. Der Beton des Teams unterscheidet sich somit deutlich von solchem, der unter klassischen Bedingungen produziert wurde.

Die Bilanz des Betons der WSU könnte sogar noch besser sein. Die Forscher weisen darauf hin, dass es bei der Produktion sekundäre Effekte gibt. Die in der biologischen Kohle verwendete Biomasse könnte andernfalls bei ihrer Entsorgung weitere CO2-Emissionen verursachen. Außerdem gehen die Forscher:innen davon aus, dass ihr Beton über mehrere Jahrzehnte hinweg weiter CO2 absorbieren würde.

In den Experimenten zeigte sich außerdem, dass der so produzierte Beton stabil bleibt. Nun planen die Forscher:innen, ihre Methode zu optimieren und an ihrer Skalierbarkeit zu arbeiten. Außerdem wollen sie testen, wie gut der neue Beton äußeren Einflüssen wie etwa dem Wetter widersteht.

via Washington State University