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CO2-neutrale Alternativen für den Klimakiller Zement

Die Herstellung von Bauzement ist ein klimaschädlicher Prozess: Rund acht Prozent des weltweit jährlich ausgestoßenen Kohlenstoffdioxids (CO2) gehen darauf zurück. Gleichzeitig steigt der Bedarf. Ein Team von Geowissenschaftlern der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) haben einen Weg gefunden, mit Industrieabfällen hochwertige, klimaschonende Zementvarianten herzustellen.

Puzzolan-Abbau Guatemala
Bild eines Puzzolan-Abbaus in Guatemala. Dort werden große Mengen vulkanischer Aschen zu Zementen zugesetzt, um den CO2-Ausstoß zu senken. (Abb.: Bernd Pöllmann)

Der Grundrohstoff für Zement ist Kalkstein, der in großen Öfen in Zementklinker umgewandelt wird. Die Ökobilanz dieses Vorgangs ist allerdings fatal. „Pro Tonne Kalkstein wird bei der Herstellung von Zement etwa eine Tonne Kohlenstoffdioxid freigesetzt. Der wesentliche Anteil davon stammt aus dem Kalkstein selbst“, sagt der Geowissenschaftler Prof. Dr. Herbert Pöllmann von der MLU. Ließe sich der Kalkstein bei der Produktion von Zement ersetzen, ergebe sich daraus ein enormes Einsparpotential, so der Forscher weiter. Notwendig sei es aber, Stoffe herzustellen, die die gleichen vorteilhaften Eigenschaften wie klassischer Zement haben.

Auf der Suche nach alternativen Ausgangsstoffen sind die Forscher aus Halle bei zwei Arten von Industrieabfällen fündig geworden: Reststoffe aus der Kaolin- und Aluminiumproduktion. Pöllmanns Team testete Mischverhältnisse und analysierte die physikalischen Eigenschaften der neu produzierten Zemente. Dabei zeigte sich, dass mit den beiden Reststoffen Zemente hergestellt werden können, die über die gleichen Eigenschaften wie konventionelle Mischungen verfügen. Der entscheidende Vorteil der beiden Reststoffe, die die halleschen Mineralogen untersucht haben: Sie enthalten kein Kohlenstoffdioxid, das bei der weiteren Verarbeitung freigesetzt werden könnte. „Und es entstehen in großen Mengen Zemente, die super verwendbar sind“, so Pöllmann. Mit seinem Team beschreibt er in der Studie, die Grundlage der Forschungsergebnisse ist, auch detailliert die Mischverhältnisse und Produktionsschritte für die umweltfreundlicheren Zemente. Produzenten könnten, so der Forscher, einerseits komplett auf die klimafreundlicheren Stoffe umschwenken oder Mischzemente herstellen, die einen geringeren Kalksteinanteil aufweisen und so ebenfalls klimaschonend sind.

Das Verfahren hat allerdings Grenzen: „Die industriellen Reststoffe reichen nicht aus, um den globalen Zementbedarf zu decken“, sagt Pöllmann. Deshalb sucht er mit seinem Team auch nach geeigneten Naturprodukten, wie vulkanische Aschen oder verschiedene mineralische Rohstoffe, die bisher nicht industriell verwertet werden und kein CO2 freisetzen. Weitere Informationen auf der Website der MLU .