Wegen des weltweiten Baubooms sind Sand und Kies nach Wasser die am meisten verbrauchten Rohstoffe. Und aus diesen Materialien besteht Beton! Bevölkerungswachstum und globaler wirtschaftlicher Aufschwung führen zu einer Nachfragesteigerung nach Beton, bis 2060 rechnet man mit einer Verdopplung. Bildlich gesprochen wird zwischen heute und 2060 jeden Monat ein neues Paris erbaut.
Inzwischen kann man durchaus von Sandknappheit sprechen. Diesem Thema haben wir im August 2018 schon einmal einen Beitrag in unserem Onlinemagazin gewidmet. Nachzulesen unter http://www.umweltbuero-lichtenberg.de/umweltbewusst/archiv/zukunft-gestalten/493-ein-dringendes-problem-sandknappheit.html?highlight=WyJzYW5kIl0. Die endlichen Ressourcen fördern neue Ideen zu Tage, welche Wertstoffe uns zukünftig als Baustoff dienen können. Ziegelsteine aus Pilzgeflechten Beitrag nachzulesen unter http://www.umweltbuero-lichtenberg.de/umweltbewusst/archiv/zukunft-gestalten/728-bauen-der-zukunft-alleskoenner-pilz.html?highlight=WyJwaWx6Il0 werden ebenso erforscht wie die Verwendung von Pflanzenkohle im Beton.
Die Zementindustrie ist weltweit einer der größten CO2 Emittenten. Um aus Kalkstein Zement herzustellen, werden sehr viele fossile Energieträger, wie Kohle, Öl und Gas verbrannt, der Prozess ist sehr energieintensiv. Seit Jahren wird geforscht, wie sich hier Ressourcen und Emissionen einsparen lassen. Nun, bspw. durch die Beimischung von Pflanzenkohle.
Pflanzenkohle ist eine nährstoff- und humusreiche Erde mit dunkler Färbung. Sie entsteht aus pflanzlicher Biomasse wie sie in der Landwirtschaft, im Garten- und Weinbau und den Kommunen anfällt wenn sich die Pflanzen zersetzen. Bei der Zersetzung geben sie das gebundene CO2 wieder an die Atmosphäre ab. Mit dem Vorgang der Pyrolyse lässt sich die Freisetzung von CO2 unterbinden. Dabei werden mit sehr hohen Temperaturen (am besten zwischen 450 und 700 Grad, Zement entsteht in Hochöfen bei etwa 1.500 Grad Celsius) und weitgehend unter Ausschluss von Sauerstoff zum Beispiel Holzreste, Hecken-, Baum- oder Grasschnitt ebenso wie Getreidespelzen karbonisiert.
Beton besteht aus Zement, Gesteinskörnung (Sand, Kies, Recyclingmaterial), Wasser und Zusatzstoffen. Erste Forschungen ergaben, dass Pflanzenkohle im Beton sowohl die Zusatzstoffe, den Zement oder den Sand zumindest teilweise ersetzen kann. Da Zement momentan der teuerste und energiereichste Bestandteil von Beton ist, sollte hier ein Austausch mit Pflanzenkohle stattfinden.
Derzeit entstehen bei der Herstellung einer Tonne Zement in Deutschland 580 Kilogramm CO2. Bei der Verwendung von 40 Kilogramm Pflanzenkohle pro Tonne Zement können bis zu 141 Kilogramm CO2 eingespart werden.
Der Einsatz von Pflanzenkohle in Beton ist umstritten, weil die technischen Eigenschaften noch wenig erforscht sind und andere Anwendungsbereiche (z. B. landwirtschaftliche Bodenverbesserung) besser geeignet scheinen. Auf dem Weg zur CO2-neutralen Stadt könnte das aber ein Teil der Lösung sein...
In der Schweiz hat eine Firma in Zusammenarbeit mit einer Universität den ersten Klimabeton auf den Markt gebracht. Als Zusatzstoff wird dem Beton Pflanzenkohle beigefügt, wodurch er CO2 bindet. Im Vergleich zu herkömmlichen Beton können mit dem Klimabeton bis zu 200 Kilogramm CO2 pro Kubikmeter eingespart werden. Rechnet man dies hoch auf ein Einfamilienhaus mit rund 120 Kubikmeter Beton ergibt sich eine Ersparnis von 24 Tonnen CO2. Da der Klimabeton die gleichen Bedingungen erfüllt wie herkömmlicher Beton kann dieser auch problemlos im Hochbau eingesetzt werden.
Es wird weiter daran geforscht diesen Beton stetig zu verbessern. Erst einmal soll dieser schweizweit verfügbar sein, zukünftig auch auf dem globalen Markt.
Quellen:
https://www.ecobau.ch/resources/uploads/Veranstaltungen/2107_zmittagKomakt/20210617_zmittagKompatk_Faktenblatt%20Beton_Zement.pdf
https://www.youtube.com/watch?v=OyEG_KUZAfI
https://fachverbandpflanzenkohle.org/pflanzenkohle/
https://www.gebaeudetechnik-news.ch/klimabeton-aus-pflanzenkohle/
https://www.technik-in-bayern.de/bauen-und-gebaeudetechnik/nachhaltiges-bauen/mensch-raum-und-pflanze