Wege zum klimafreundlichen Beton – Forschung des Fraunhofer IBP

Beton ist einer der meistgenutzten Baustoffe weltweit. Sein hoher Energieverbrauch in der Herstellung und die damit verbundenen CO2-Emissionen stellen jedoch eine große Herausforderung für die Bauwirtschaft dar. Fachleute des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik IBP arbeiten deshalb an alternativen Lösungen, die den Baustoff nachhaltiger machen und zugleich die bewährte Qualität erhalten.

Pyrokohle als Schlüsselkomponente

Ein zentraler Ansatz ist die Integration von Pyrokohle. Diese entsteht durch die thermische Behandlung organischer Reststoffe in sauerstoffarmer Umgebung. Bis zu 40 Prozent des enthaltenen Kohlenstoffs werden dabei dauerhaft gebunden. Wird Pyrokohle in Beton eingesetzt, kann dieser rechnerisch mehr CO2 speichern, als bei seiner Herstellung freigesetzt wird. Darüber hinaus entwickeln die Forschenden Verfahren, um die Kohle zu granulieren und so als Ersatz für Sand zu nutzen. Das Ergebnis ist ein leichterer und transporteffizienter Baustoff.

Biogener Kalk und reduzierte Klinkeranteile

Neben der Pyrokohle erprobt das Fraunhofer IBP die Verwendung von biogenem Kalk. Dieser bindet Kohlendioxid aus der Atmosphäre und trägt damit zur weiteren Verbesserung der Klimabilanz bei. Ein weiterer Ansatz ist die Reduktion des Klinkeranteils im Zement. Da herkömmliche Ersatzstoffe wie Hüttensande oder Flugaschen zunehmend knapp werden, rücken Tone in den Fokus. Sie können thermisch oder mechanochemisch aktiviert werden und dienen als regional verfügbare Alternative.

Nutzung lokaler Ressourcen

Im Projekt LOCALAY untersucht das Institut geeignete Tonlagerstätten in Deutschland. Ziel ist es, CO2-arme und zementfreie Bindemittel zu entwickeln. Da Tone vor allem im Bodenaushub vorkommen, bietet sich die Möglichkeit, den größten Mineralstrom des Landes besser zu nutzen und Stoffkreisläufe im Bauwesen zu schließen.

Inspiration aus der Antike

Die Suche nach nachhaltigem Beton führt auch in die Vergangenheit. Römische Betone waren zementfrei, dauerhaft und aus lokalen Materialien hergestellt. Im Projekt RICIMER arbeiten Forschende daran, diese antiken Rezepturen zu entschlüsseln und für die moderne Bauwirtschaft nutzbar zu machen. Dabei werden heutige Reststoffe wie Müllverbrennungsaschen anstelle von Vulkanaschen erprobt.

Geopolymere als alternative Bindemittel

Auch Geopolymere stehen im Fokus der Forschung. Diese Bindemittel, die bereits in historischen Bauwerken zum Einsatz kamen, sind korrosionsresistent, hochfest und unbrennbar. Sie lassen sich aus industriellen Nebenprodukten wie Schlacken oder Flugaschen herstellen und eignen sich für besonders beanspruchte Anwendungen, etwa im Kanalbau oder in der Infrastruktur.

Ausblick

Die Arbeiten des Fraunhofer IBP verdeutlichen, dass sich klimafreundliche Alternativen zu herkömmlichem Beton entwickeln lassen, ohne auf bewährte Eigenschaften zu verzichten. Der Einsatz regionaler Ressourcen, die Nutzung von Reststoffen und die Rückbesinnung auf historische Bauweisen eröffnen neue Perspektiven für die Bauwirtschaft.

Quelle: https://kurzlinks.de/pxu8