Ökozement reduziert CO₂-Emissionen und die Produktionskosten

Abraum- und Abfallstoffe haben ein hohes Potenzial für die Anwendung in der Zementproduktion
Foto: Universität Trier / Karlis Kukemilks

Man selbst schreibt es tagtäglich und es wird im gefühlten Stundentakt von den Kolleg:innen aus der Branche wiederholt: Weltweit zählt die Bauindustrie zu den größten CO₂-Emittenten. Dabei steht ganz besonders die Zementproduktion im Fokus, hier werden etwa 8 % des jährlichen globalen CO₂-Ausstoßes verusacht. In einem Projekt forschen darum nun Wissenschaftler:innen an der Herstellung von sogenannten „Ökozementen“ aus bergbaulichen Abraum- und Abfallstoffen. Neben der Reduktion von CO₂-Emissionen ist diese Alternative auch aus wirtschaftlicher Sicht von hohem Interesse.

Zu den Abfallmaterialien zählen Kieswäscheschlämme, die beim Kies- und Sandabbau anfallen, aber auch Stäube aus der Quarzitgewinnung und Rückstände aus dem Kalk- und Dolomitabbau.

In dem durch das EU-Programm „Interreg“ geförderten und von der Universität Luxemburg geleiteten Projekt CO2REDRES sind neben den Geo­logen der Universität Trier auch die Universitäten Lüttich und Lothringen beteiligt, die aus geeigneten Materialien neue Zementzusammensetzungen und Betonrezepturen entwickeln. Die Universität Lüttich ist mit der Erstellung von Ökobilanzen beauftragt, die ökologische Auswirkungen der neuen Zemente und ihrer Produktionsprozesse analysieren.

Zur Herstellung des sogenannten „Ökozements“ werden zwei grundlegende Strategien verfolgt: Beim ersten Verfahren, an dem die Universität Luxemburg arbeitet, wird konventionell genutzter Portlandzement teilweise durch Alternativmaterialen ersetzt. Die Ergebnisse zeigen, dass bei einem 20-prozentigen Ersatz von Portlandzement durch gebrannten Ton, der beispielsweise beim Kiesabbau in der Eifel anfällt, sogar höhere Festigkeiten erreicht werden können. Gleichzeitig reduzieren sich der Energieaufwand und die CO₂-Emissionen.

Bei der zweiten Strategie, die Geologen der Universität Trier untersuchen, wird komplett auf Portlandzement verzichtet und auf den Einsatz neuartiger Bindemittel gesetzt. Die Trierer Wissenschaftler:innen forschen hier an sogenannten „Geopolymerzementen“ aus CO₂-freien Alternativmaterialien. Die Zementzusammensetzung besteht überwiegend aus gebrannten Tonmineralen, die durch die Zugabe einer Lauge aktiviert werden.

Das Interreg-Projekt CO2REDRES „Behandlung von Sekundärrohstoffen zur Reduzierung von CO₂-Emissionen in der Bauindustrie“ vereint 18 Partner mit einem Budget von insgesamt rund 1,2 Mio. €.