Die Universität Trier will Abfälle in ökologischen Zement verwandeln. Das Forschungsprojekt CO2REDRES der Universität Luxemburg, an dem auch die Uni Trier teilnimmt, ist auf der Suche nach ökologischen Alternativen für die Bauindustrie. Die Idee der Forscher: CO2-arme industrielle Abfallstoffe in der Zementherstellung zu nutzen. Erste Ergebnisse zeigen bereits, dass der Alternativzement eine breite Anwendung im Baugewerbe finden könnte, teilte die Hochschule mit.
Das Problem: Beim Brennen von Karbonatgesteinen, dem Hauptbestandteil des herkömmlichen Zements, werden große Mengen des Klimagases CO2 freigesetzt. Die Zementherstellung verursacht etwa acht Prozent der globalen CO2-Emissionen. „Die Bauindustrie fragt nach immer leistungsstärkeren und effizienteren Baumaterialien. Gleichzeitig steigen Baukosten durch höhere Energiekosten. Wenn bei der Herstellung von Alternativzement weniger Energie benötigt wird, profitieren beispielsweise auch Privatpersonen von geringeren Kosten beim Hausbau“, sagte Karlis Kukemilks, Geologe an der Universität Trier.
Fast acht Prozent der weltweiten CO2-Emissionen werden bei der Herstellung von Zement freigesetzt. In einem Projekt von Vattenfall and Cementa wird deshalb nach Möglichkeiten gesucht- den Baustoff klimaneutral zu gewinnen. Foto: Cementa
Das von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) geförderte Projekt setzt nun auf bergbauliche Abfälle und industrielle Rohstoffe aus der Region. In den nächsten zwei Jahren wollen die Forscher tonhaltige Schlämme aus dem Kies- und Sandabbau sowie Stäube aus der Quarzitgewinnung als alternative Bindemittel in der Zementherstellung erproben. Dabei kann die Verwertung tonhaltiger Schlämme und silikatreicher Stäube unterschiedlich erfolgen, teilte die Uni Trier weiter mit. Einerseits könne Ton mit wenig Bearbeitung im Lehmbau eingesetzt werden, wobei die Lehmbauten vor Feuchtigkeit geschützt werden müssten. Andererseits könne gebrannter Ton als Ersatz für konventionellen Portlandzement dienen. Zudem würden neuartige Geopolymerrezepturen erforscht.
Geopolymere im Fokus
Die verwendeten Kieswaschschlämme, ein Nebenprodukt der Kies- und Sandaufbereitung, sowie silikatreiche Stäube werden als Ausgangsmaterialien für Geopolymere genutzt. Geopolymere sind anorganische Polymere, die durch eine chemische Reaktion zwischen einem Aluminosilikatmaterial und einem alkalischen Aktivator gebildet werden. Sie gelten als nachhaltige Alternative zu herkömmlichem Portlandzement. Forschungen zeigen demnach, dass Geopolymere nicht nur Portlandzement ersetzen können, sondern auch in bestimmten Anwendungen Keramik und Metalle.
In Kooperation mit dem Branchendienst energate.
Der Hochschule zufolge bietet Geopolymerzement zahlreiche Vorteile, darunter erhöhte Säure- und Hitzebeständigkeit, gewisse Elastizität und eine glänzende Textur. Während des Verarbeitungsprozesses entstehen demnach keine CO2-Emissionen und die benötigte Brenntemperatur ist deutlich geringer als bei Portlandzement. Geopolymerzement findet verschiedene Anwendungen, beispielsweise für Rohre, Wannen, hitzebeständige Ziegel, Beschichtungen zum Schutz von Holz- und Metallbauten, Kamine, Öfen und als Metallersatz wie Gusseisen, Schmuck und in der Innenarchitektur.
„Diese umweltfreundliche Alternative zur konventionellen Zementherstellung bietet ein großes Potenzial für die Region, aber auch weltweit“, ist Kukemilks sicher. Nicht nur im Baugewerbe, sondern auch in vielen anderen Gebieten sieht er Anwendungsmöglichkeiten.