Empa macht vielversprechende Erfahrungen mit Beton als CO2-Fänger

Die Produktion von Zementbaustoffen wie Beton führt zu einem hohen Ausstoss von Kohlendioxid (CO2). Nachher nehmen sie das Klimagas zwar wieder auf, aber über Jahrzehnte hinweg. Die Empa hat mit Partnern eine vielversprechende Lösung erarbeitet: Die Injektion von CO2 beim Beton-Recycling.

Sechs bis acht Prozent des weltweiten CO2-Ausstosses lassen sich dem Zement zuschreiben, dem unabdingbaren Bindemittel auf dem Bau. Wie die Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) am Donnerstag mitteilte, zeigt nun ein Karbonisierung genannter Prozess Ansätze, Zement klimafreundlicher zu machen.

Bei der Karbonisierung entsteht aus Calciumhydroxid im Beton und CO2 Kalkstein. Das dauert normalerweise Jahre. Eine eigens installierte Anlage bei der Firma Kästli Bau in Rubigen BE füttert nun beim Beton-Recycling aus einem Silo ständig Kohlendioxid in das dabei entstehende Granulat. Das CO2 stammt aus einer Kläranlage und wird flüssig angeliefert.

Die Forschenden und die Entwickler der Anlage massen, wie das Granulat das CO2 aufnahm. Sie untersuchten auch, wie sich sogenanntes Recyclingwasser zum Binden von Kohlendioxid nutzen lässt. Dieses Wasser ist mit Zement und Sand gemischt und fällt etwa beim Reinigen von Betonlastwagen oder -mischanlagen an.

Unter dem Mikroskop zeigte sich nach Empa-Angaben in dem Granulat, dass sich beim Karbonisieren Kalziumkarbonat und Kalziumsilikathydrat bildeten. Letzteres verleiht dem Beton seine Festigkeit. Diesem Kalziumsilikathydrat entzog das Verfahren einen Teil seines Kalziums, so dass es wiederum mit neu gebildeten Zementverbindungen im Recyclingbeton reagieren kann. Dadurch steigt die Druckfestigkeit des Recycling-Betons.

Das mit CO2 «geimpfte» Granulat fing nach Empa-Angaben bis zu zehn Prozent des bei der ursprünglichen Beton-Produktion ausgestossenen Klimagases ein. Weiter führte die höhere Druckfestigkeit des Betons dazu, dass sich fünf bis sieben Prozent Zement einsparen liessen.

Gemäss Empa lässt sich durch diese zwei Faktoren 15 Prozent CO2 bei der Betonproduktion einsparen. Beim Recyclingwasser ergab sich eine Aufnahme von 120 Gramm CO2 pro Kilo getrockneten Materials.

Eine mit dem Paul-Scherrer-Institut vorgenommene Untersuchung über den ganzen Lebenszyklus des Betons ergab, dass sich mit dem karbonisierten Recycling-Granulat 13 Prozent des CO2-Ausstosses von konventionellem Zement einsparen lässt.

Gegenüber nicht mittels Karbonisierung behandeltem Recycling-Beton ergab sich eine Ersparnis von 9 Prozent. Das Potenzial der Methode ist damit gemäss der Empa beträchtlich.