Sprudelwasser macht Beton umweltfreundlicher: Kohlenstoffdioxid wird dauerhaft gebunden

Beton anrühren ist für Alessandro Rotta Loria ein nahezu zeremonieller Akt. In seinem Labor schüttet er ins Wasser eine kleine Schaufel Zement. Dann hält der Professor für Werkstoffe, Energie und Elektrochemie an der Northwestern University in Evanston im US-Bundesstaat Illinois in die graue Flüssigkeit einen Schlauch, aus dem Kohlenstoffdioxid (CO₂) strömt. Nach kurzer Zeit ähnelt das Wasser dem Sprudel, den es zum Trinken in Flaschen gibt, außer dass die Brühe eine unappetitliche Farbe hat. Er schüttet sie in eine bereits vorbereitetes Gemisch aus Zement, Sand und Kies und rührt ordentlich um, ehe er den Beton in eine Form gießt, um ihn aushärten zu lassen. Das Ergebnis kann sich sehen lassen. Das Objekt ist stabiler als klassisch angerührter Beton und deutlich rissfester.

Bild: Alessandro Rotta Loria/Northwestern University

CO₂ reagiert zu harten Kristallen

Letzteres ist ein für ihn erfreulicher Nebeneffekt. Ziel seiner Experimente im Labor, die CEMEX unterstützt, ein global agierender Baustoffe-Hersteller aus der mexikanischen Stadt San Pedro Garza García, ist es, den Klimawandel zu verlangsamen. Denn das CO₂ in seinem Sprudelwasser bleibt fast zu Hälfte im Beton. Es reagiert mit dem Zement zu Kalziumkarbonat, äußerst festen Kristallen. Das benötigte Klimagas könnte mit etablierten Techniken aus der Luft gewonnen werden.

Kompensation für die Zementherstellung

„Wir entwickeln Techniken, die die mit der Herstellung von Baumaterial verbundenen CO₂-Emissionen verringern und Zement und Beton schließlich in massive Kohlenstoffsenken verwandeln“, so Rotta Loria. „So weit sind wir zwar noch nicht, aber wir haben jetzt eine neue Methode, um einen Teil des CO₂, das bei der Zementherstellung freigesetzt wird, in eben diesem Material wiederzuverwenden. Unsere Lösung ist technologisch so einfach, dass sie für die Industrie relativ leicht umzusetzen sein dürfte.“

Zwei andere Verfahren scheiterten

Dass sein Experiment gut ausgeht war keineswegs von Anfang an klar. Ähnliche Versuche hatte es schon vorher gegeben. In den frischen Beton hatten Baustoffforscher CO₂eingeblasen, der tatsächlich teilweise dauerhaft gebunden wurde. Andere hatten Betonfertigteile in einer Druckkammer CO₂ ausgesetzt. Auch dieses wurde gebunden, wie es geplant war. Doch in beiden Fällen waren die Mengen zu gering und der Beton hatte eine geringere Festigkeit.

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