Carbon Capture – Ansätze in der Betonindustrie
Carbon Capture ist ein wichtiger Bestandteil der europäischen Strategie für eine klimaneutrale Wirtschaft bis 2050. Die EU hat mehrere Initiativen und Maßnahmen ergriffen, um die Entwicklung und Anwendung von Carbon Capture zu fördern. Diese zeigen die Bedeutung der CO2-Abscheidung als einen wesentlichen Baustein für eine klimaneutrale Zukunft.
Betrachtet man die Emittenten von CO2, so steht die Industrie mit 31 Prozent Anteil als der Sektor mit den größten weltweiten Emissionen, hierunter die Zement- und Stahlindustrie mit jeweils 19 Prozent Anteil bezogen auf den Industrieanteil.
Die Zementproduktion ist derzeit für insgesamt rund 5 Prozent der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich (19 Prozent in Bezug auf das Segment Industrie) und es ist klar, dass herkömmliche Technologien zur Kohlenstoffabscheidung nicht ausreichen, um die Klimaauswirkungen der Branche einzudämmen. Zumal auch die Nachfrage nach Beton perspektivisch weiter zunehmen wird. Deshalb werden auf Baustoffbasis alternative Technologien wie Zemente auf Geopolymerbasis oder kohlenstoffangereicherter Beton erforscht.
- Substitution von Zement: Beim Geopolymerbeton wird der traditionelle Zement als Bindemittel durch Mineralstoffe, Alkalien und einen Aktivator (Geopolymer) ersetzt. Die kalklose Alternative zu Normalbeton ist Untersuchungen zufolge im Herstellungsprozess besonders CO2-arm – um bis zu 70 Prozent.
- Bindung von Kohlenstoff: Beim kohlenstoffangereicherten Beton wird im Herstellungsprozess CO2 im Granulat gebunden. In ersten Versuchsanlagen konnte bis zu 10 Kilogramm CO2 pro Kubikmeter im Recyclingbeton in kristalliner Form permanent gebunden werden.
Ebenfalls eine vielversprechende Technologie ist die direkte Luftabscheidung (DAC). Dabei handelt es sich um ein Verfahren, das CO2 direkt aus der Luft abscheidet. DAC kann daher eingesetzt werden, um CO2-Emissionen aus einer Vielzahl von Quellen zu mindern, einschließlich solcher, die mobil und verteilt oder schwer zu dekarbonisieren sind.
Die Technologie hat ebenfalls ein breites Anwendungsspektrum bei der Dekarbonisierung der Zementherstellung. Dazu gehört auch die Einführung von in der Industrie akzeptierten Alternativen wie „kohlenstoffausgehärtete“ Zemente. Diese Zemente können das durch DAC abgeschiedene CO2 anstelle von Wasser absorbieren, wenn sie aushärten, und gleichzeitig das endgültige Betonprodukt stärken. Wenn diese CO2-Absorption schneller erfolgt als die CO2-Freisetzung bei der Herstellung, kann Zement zu einer Kohlenstoffsenke werden oder, technisch gesehen, kohlenstoffnegativ sein.
DAC ist noch mit hohen Kosten, hohem Energiebedarf und regulatorischen Unsicherheiten konfrontiert. Um DAC wettbewerbsfähig zu machen, sind eine verstärkte Forschung und Entwicklung, eine beschleunigte Demonstration und Skalierung, sowie die Schaffung von Märkten für abgeschiedenes CO2 oder kohlenstoffarme Produkte erforderlich.
Die Notwendigkeit, den Kohlenstoffausstoß zu reduzieren, wird von der Branche erkannt, und es gibt eine Vielzahl von Initiativen, die darauf abzielen, den CO2-Ausstoß zu senken.
Daneben werden auch Anstrengungen unternommen, um die Energieeffizienz der Zementproduktion zu verbessern, indem beispielsweise erneuerbare Energien wie Wind- und Solarenergie genutzt werden. Darüber hinaus könnten die Regulierung und Besteuerung von Kohlenstoffemissionen Anreize für die Branche schaffen, um emissionsreduzierende Technologien zu implementieren.
Yvonne Jacoby, Market Intelligence Senior Expert
Quellen:
- https://www.baublatt.ch/baupraxis/co2-speicherung-im-beton-richtig-gas-geben-bei-der-dekarbonatisierung-30871;
- https://www.recyclingmagazin.de/2023/01/11/co2-kreislauf-bei-beton-schliessen/;
- https://www.uni-due.de/materials/forschung_beton.php;
- https://www.aramco.com/en/sustainability/climate-change/managing-our-footprint/carbon-curing;
- https://rhg.com/research/global-greenhouse-gas-emissions-2021/ ;
- https://www.globalefficiencyintel.com/new-blog/2021/global-cement-industry-ghg-emissions.
