Folgen von neuen, unbekannten (Recycling-)Materialien

Unkalkulierbare Risiken mit veränderten Baustoffen

Die angestrebte Dekarbonatisierung der europäischen Baustoffindustrie kann nur durch grundlegende Veränderungen bei der Herstellung von Bindemitteln, Zuschlägen und Zusatzmitteln sowie den daraus hergestellten Baustoffen und Bauprodukten erreicht werden. Veränderte Baustoffe haben andere Eigenschaften als die von den Verarbeitern gewohnten »herkömmlichen« Baustoffe. Mangelnde Kommunikation sowie Unkenntnis dieser veränderten Eigenschaften kann zu Fehlanwendungen, Reklamationen und Bauschäden führen.

1 Dekarbonatisierung der Baustoffindustrie 

Infolge des Pariser Abkommens 2015 beschloss die Europäische Union, bis 2050 treibhausgasneutral zu werden. Um dieses Ziel zu erreichen, ist die Dekarbonatisierung unserer gesamten Lebens- und Wirtschaftsweise erforderlich. Dies betrifft aufgrund des hohen CO₂-Ausstoßes bei der Zementherstellung zunächst die Zementindustrie, welche bereits seit einigen Jahren an Dekarbonatisierungsstrategien arbeitet.

Aufgrund des Ausstieges aus der Kohleverbrennung ist auch die Gipsindustrie betroffen, da deren derzeit noch wichtigster Rohstoff REA-Gips in absehbarer Zeit nicht mehr ausreichend zur Verfügung stehen wird.

Aufgrund des CO₂-Ausstoßes beim Kalkbrennen sowie des für den Brennprozess erforderlichen Energieeinsatzes ist auch die Kalkherstellung betroffen.

Zur Verwirklichung eines Stoffkreislaufes in der Baustoffindustrie ist zudem der verstärkte Einsatz von Recyclingprodukten erforderlich, welche insbesondere als Zuschlag in Beton und Mörteln eingesetzt werden.

Zum Erreichen der europäischen Klimaziele ist die Dekarbonatisierung der gesamten Baustoffherstellung erforderlich.

1.1 Zementindustrie

Entsprechend den Fachstudien (»Roadmap«) des VDZ [1] bzw. VÖZ [2] entfallen ca. ein Drittel der CO₂-Emissionen bei der Zementherstellung auf den Brennstoffeinsatz und ca. zwei Drittel auf prozessbedingte Emissionen.

Dieser Artikel befasst sich nur mit der Reduktion der Prozessemissionen. Davon werden ca. 40% als unvermeidbar angesehen und können nur durch Technologien zur Abscheidung und Speicherung von CO₂ kompensiert werden. Ca. 60% könnten entsprechend der derzeitigen Strategie der Zementwerke [1, 2, 4] im Prozess der Zement- und Betonherstellung eingespart werden.

Bei der Zementherstellung sind folgende Punkte relevant:

• Reduktion des Klinkeranteils – »Klinkereffizienz«
• neue Bindemittel
• Reduktion des Kalkeinsatzes

Bei der Herstellung von Beton und weiteren Baustoffen wird außerdem auf

• effizienteren Zementeinsatz,
• Bauweisen mit geringerem Betonvolumen und
• neue Baustoffe

gesetzt.

Klinkerreduzierte Zemente sind unter verschiedenen Bezeichnungen wie zum Beispiel »Klimazement«, »Ökozement«, »Bluestar« etc. vor allem beim Transportbeton sowie in Fertigteilwerken bereits im Einsatz – ihr Anteil wird weiter zunehmen, Stichwort »Klimabeton«.

In der Zement- und Transportbetonindustrie wird inzwischen zur Optimierung der Zusammensetzung künstliche Intelligenz (KI) eingesetzt, welche auf der Basis von Labordaten die Rezepturen optimiert. Damit wird in erster Linie ein effizienter Ressourceneinsatz ermöglicht. Die auf diese Weise optimierten Zemente und Betone erfüllen »punktgenau« die Normenanforderungen, ohne Reserven.

1.2 Gipsindustrie

Aufgrund des Ausstiegs aus der Kohleerzeugung wird (vor allem in Deutschland) in naher Zukunft weniger REA-Gips zur Verfügung stehen [5].

Grundsätzlich ist in Deutschland genügend Naturgips vorhanden, jedoch kann dieser voraussichtlich nicht schnell genug abgebaut werden, um die zur Herstellung von Gipskartonplatten und Gipsputzen benötigten Rohgipse zu erzeugen. Auch das Gipsrecycling steht noch am Anfang. Studien [6] zeigen, dass das Ausweichen auf alternative Produkte, wie zum Beispiel Holzwerkstoffprodukte oder lehmbasierte Produkte, aus verschiedenen Gründen nicht einfach möglich sein wird.

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