Mit klimapositiven Baustoffen CO2-Emissionen reduzieren

Michael Prokein (l.) und Jannick Armenat von Ruhrstoffbauwerke an der vorindustriellen Anlage zur Härtung von Baustoffen und CO₂-Speicherung. © Fraunhofer Umsicht

Die Baubranche und der Betrieb von Gebäuden verantworten 36 Prozent des globalen Energieverbrauchs sowie 39 Prozent der energiebezogenen CO2 -Emissionen. Gleichzeitig ist der Wohnungsmarkt insbesondere in Großstädten angespannt, es fehlt an bezahlbaren und klimaneutralen Wohnungen. Daher sind nachhaltige und günstige Baustoffe gefragter denn je. Hier setzt das Projekt „ZEROES“ an.

Die Projektpartner Betonwerk Büscher, Rohstoffbauwerke und Projektleitung Fraunhofer UMSICHT verfolgen das Ziel, CO2 -Emissionen bei der Produktion von mineralischen Baustoffen zu reduzieren. Ein zentraler Ansatz ist der Einsatz von Karbonisaten als Bindemittel oder Füllstoff in Beton und Kalksandsteinen. Die Projektpartner trafen sich am 3. Juli 2024 zum offiziellen Kick-off bei Fraunhofer UMSICHT in Oberhausen.

Ein Hauptgrund für die hohen CO2-Emissionen in der Baubranche ist die energetisch aufwändige Herstellung mineralischer Bindemittel. Weltweit werden jährlich etwa 40 Milliarden Tonnen Sand und Kies verbraucht, um mineralische Baumaterialien zu erzeugen. Das am häufigsten eingesetzte Bindemittel hierbei ist Zement, das für fließfähigen Beton - unverzichtbar für Fundamente und Decken im Wohnungsbau - der meistgenutzte Baustoff weltweit ist.

Im Projekt „ZEROES“ verfolgen die Projektpartner das Ziel, Karbonisate als Bindemittel oder Füllstoff in Beton und Kalksandsteinen zu nutzen. Karbonisate sind kohlenstoffreiche Materialien, die durch die thermochemische Umsetzung von Biomasse erzeugt werden. Wenn sie in Baustoffen eingebunden und gespeichert sind, wird somit kein CO2 in die Atmosphäre freigesetzt, wodurch gleichzeitig Emissionen der energieintensiven Herstellung kompensiert werden können. Eine zentrale Bedingung im Projekt ist zudem, dass alle benötigten mineralischen Materialien aus recyceltem Bauschutt zu gewinnen sind.

Um die CO2-Emissionen, insbesondere der unvermeidbaren Calcinierung in der Kalksandsteinindustrie zu kompensieren, untersuchen die Forschenden im Projekt „ZEROES“ in einem zweiten Forschungsansatz neben der Verwendung der Karbonisate auch die direkte Einbindung von CO2 in Kalksandsteine bereits während deren Herstellung.

Das Projekt ZEROES hat ein signifikantes Potenzial, die derzeit hohen CO₂-Emissionen in der energieintensiven Baumaterialherstellung zu reduzieren und gleichzeitig nachhaltige Baustoffe für klimapositives Bauen bereitzustellen. „Mit dem ganzheitlichen und industriebezogenen Ansatz bündeln wir im Projekt „ZEROES“ unsere Expertisen in den Bereichen der Baustoffherstellung, Karbonisaten, Reststoffnutzung und stoffliche CO2-Nutzung – insbesondere Mineralisierung -, was den Industriestandort NRW im Bereich Umweltwirtschaft enorm stärken kann“, erklärt Projektleiter Dr. Michael Prokein von Fraunhofer UMSICHT.

Quelle und Foto: Fraunhofer UMSICHT