Wissenschaftler sagen, sie könnten Zement ohne Emissionen herstellen

Forscher erklärten am Mittwoch, sie seien der Lösung eines der schwierigsten Probleme im Kampf gegen den Klimawandel einen Schritt näher gekommen: der Frage, wie man trotz seines enormen CO2-Fußabdrucks weiterhin Zement produzieren könne.

Ingenieure der britischen Universität Cambridge haben weltweit erstmals gezeigt, dass Zement recycelt werden kann, ohne dass dabei die gleichen hohen Umweltbelastungen entstehen wie bei einer Neuherstellung.

Zement bindet Beton zusammen, doch die Herstellung des weißlichen Pulvers ist äußerst kohlenstoffintensiv; die Branche verursacht mehr als dreimal so viele Emissionen wie der globale Flugverkehr.

Die Nachfrage nach Beton – bereits jetzt das am häufigsten verwendete Baumaterial der Welt – steigt rasant an, doch die bekanntermaßen umweltschädliche Industrie hat große Mühe, ihn auf eine für das Klima weniger schädliche Weise herzustellen.

Das Team in Cambridge glaubt, eine Lösung gefunden zu haben: Es hat ein Verfahren entwickelt, mit dem ein bestehender Prozess der Stahlherstellung so optimiert wird, dass recycelter Zement ohne die damit verbundene CO2-Belastung produziert werden kann.

Diese Entdeckung, veröffentlicht in der Zeitschrift Naturkönnte „eine absolut massive Veränderung“ herbeiführen, indem es in großem Maßstab kostengünstigen und emissionsarmen Zement bereitstellt, sagt Julian Allwood, der Co-Autor der Studie.

„Es ist ein äußerst spannendes Projekt … ich denke, es wird enorme Auswirkungen haben“, sagte Allwood, ein Experte für Industrieemissionen und wichtiger Autor von Berichten des wissenschaftlichen UN-Gremiums zum Klimawandel.

Zur Herstellung von Zement, dem Grundbestandteil von Beton, muss Kalkstein in Öfen bei sehr hohen Temperaturen gebrannt werden, die normalerweise durch das Verbrennen fossiler Brennstoffe wie Kohle erreicht werden.

Hinzu kommt, dass beim Erhitzen von Kalkstein erhebliche Mengen zusätzliches CO2 entstehen.

„Große Hoffnung“

Allein die Zementindustrie ist für fast acht Prozent der vom Menschen verursachten CO2-Emissionen verantwortlich – mehr als jedes andere Land außer China und den Vereinigten Staaten.

Branchenangaben zufolge werden jedes Jahr etwa 14 Milliarden Kubikmeter Beton gegossen, und angesichts des künftigen Wirtschafts- und Städtewachstums wird der Bedarf noch weiter steigen.

Laut der Internationalen Energieagentur wird das Ziel der CO2-Neutralität bis 2050 mit ziemlicher Sicherheit unerreichbar bleiben, wenn die Emissionen der Zementindustrie weiter steigen.

Viele Bemühungen zur Herstellung von kohlenstoffarmem oder sogenanntem „grünem Zement“ sind zu teuer oder zu schwierig in großem Maßstab umzusetzen, basieren auf nicht erprobten Technologien oder erreichen keine Null-Emissionen.

Die Forscher aus Cambridge näherten sich dem Problem, indem sie sich einen bereits gut etablierten Industriezweig anschauten: das Stahlrecycling, bei dem zur Herstellung der Legierung elektrisch betriebene Öfen eingesetzt werden.

Sie ersetzten einen wichtigen Bestandteil dieses Prozesses durch alten Zement aus abgerissenen Gebäuden, sagte Allwood.

Das Endergebnis war keine Abfallproduktion, sondern recycelter, für die Betonherstellung bereiter Zement. Dabei wurde der emissionsintensive Prozess der Überhitzung von Kalkstein in Öfen umgangen.

Bei dieser Methode, für die ein Patent angemeldet wurde, handele es sich um eine „Innovation mit sehr geringem Störungsaufwand“, die auf Seiten des Unternehmens nur geringe Änderungen oder zusätzliche Kosten erfordere, sagte Allwood.

Würden diese Öfen mit erneuerbarer Energie betrieben, sagte er, könnten sie in großem Maßstab emissionsfreien Beton produzieren.

„Wenn der Strom keine Emissionen verursacht, wird auch unser Prozess keine Emissionen verursachen“, sagte Allwood.

Mit Beton in seiner heutigen Form könnten die Länder nicht hoffen, ihre CO2-Emissionen bis 2050 auf Null zu senken – das ist die zentrale Zusage des Pariser Klimaabkommens –, fügte er hinzu.

„Das ist meiner Meinung nach die große Hoffnung“, sagte Allwood.

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