Aus altem Betonschutt und CO2 werden neue Betonsteine
Neue Betonsteine aus Betonschutt und Kohlendioxid könnten das Bauen nachhaltiger machen und die CO2-Emissionen senken.
Betonschutt landet heute noch häufig auf Deponien, mit einem neuen Verfahren könnten künftig daraus neue Betonsteine zum Bauen von Häusern entstehen.
Foto: PantherMedia / romantsubin
Beton ist das Fundament unserer modernen Welt. Seine Anwendungsmöglichkeiten sind beinahe endlos, doch seine Herstellung hat einen hohen Preis: Der herkömmliche Produktionsprozess von Beton verursacht etwa 8 % der weltweiten CO2-Emissionen. Nach Ablauf seiner Nutzungsdauer landet alter Beton oft auf Deponien, was das Problem weiter verschärft. Das könnte sich durch eine Entwicklung an der Universität Tokio künftig ändern.
Ein Forschungsteam hat eine innovative Methode entwickelt, um aus Betonschutt und atmosphärischem Kohlendioxid neue, haltbare Betonsteine herzustellen. Diese neuartigen Blöcke sind stark genug, um Häuser und Gehwege zu errichten. Sie bieten eine vielversprechende Lösung für die Kreislaufwirtschaft und tragen gleichzeitig zur Reduzierung der CO2-Belastung bei.
So funktioniert die Herstellung
Der Prozess zur Herstellung dieser neuen Betonsteine beginnt mit dem Zerkleinern von altem Beton zu einem feinen Pulver. Dieses Pulver wird anschließend mit CO2 aus der Luft oder industriellen Abgasen versetzt. Pulver und CO2 reagieren miteinander. Unter hohem Druck werden dann Schichten des angereicherten Pulvers in Formen gepresst und anschließend erhitzt, um sie zu neuen Blöcken zu verfestigen. Durch die Kombination aus Druck und Hitze entsteht ein extrem festes Material, das den Anforderungen im Bauwesen mühelos standhält.
Dieser Prozess bietet laut Forschungsteam gleich mehrere Vorteile: Zum einen wird Betonabfall effektiv recycelt, was die Menge an Deponiemüll reduziert. Zum anderen bindet das Verfahren CO2, das andernfalls zur Erderwärmung beitragen würde. Das Endergebnis sind stabile Betonsteine, die theoretisch immer wieder mit demselben Verfahren hergestellt werden könnten. Dadurch eröffnet sich die Möglichkeit, Betonreste alter Gebäude als Rohstoff für neue Bauprojekte zu nutzen.
Weg zur Kreislaufwirtschaft im Bauwesen
Professor Ippei Maruyama, der die Materialentwicklung leitete, sieht in diesem Ansatz einen bedeutenden Schritt hin zur Kreislaufwirtschaft und Kohlenstoffneutralität. In Japan (und nicht nur dort), wo die Nachfrage nach Baumaterialien derzeit niedriger ist als in früheren Jahrzehnten, könnte dies ein idealer Zeitpunkt sein, um neue, nachhaltige Baupraktiken zu etablieren. Die Technologie könnte nicht nur die Abhängigkeit von natürlichen Ressourcen wie Kalkstein verringern, sondern auch dazu beitragen, wertvolle Ressourcen im Kreislauf zu halten.
Kalkstein ist ein zentraler Bestandteil von Beton und sorgt für dessen Festigkeit und Langlebigkeit. Doch die weltweiten Vorräte an Kalkstein sind begrenzt. Länder wie Japan, die nur über geringe Reserven verfügen, setzen daher zunehmend auf Recycling und die Wiederverwendung von Baustoffen. Die Entwicklung der Kalziumkarbonatbetonsteine könnte ein entscheidender Schritt sein, um diesen Bedarf zu decken und gleichzeitig die Umwelt zu schonen.
Von der Forschung zur Praxis
Die Grundlagen für diese Technologie wurden bereits vor einigen Jahren im Rahmen des Projekts „C4S“ gelegt. Damals entwickelten Forschende erstmals Betonblöcke auf Basis von recyceltem Material und CO2. Diese Blöcke waren jedoch nur wenige Zentimeter groß. Heute ist das Team in der Lage, größere und stabilere Bausteine herzustellen, die in realen Bauprojekten eingesetzt werden können.
Das Ziel des Forschungsteams ist es, bis 2030 ein zweistöckiges Haus vollständig aus diesen recycelten Betonsteinen zu bauen. In den kommenden Jahren plant das Team den Bau einer Pilotanlage, um die Produktion zu skalieren und das Material für den kommerziellen Einsatz vorzubereiten. Langfristig könnte diese Technologie den Standard für umweltfreundliches Bauen setzen und die Bauindustrie grundlegend verändern.
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