Zement und Beton auf dem Weg zur Klimaneutralität

Beim diesjährigen Kolloquium „Forschung & Entwicklung für Zement und Beton“ standen die fünf C im Zentrum. Die Vereinigung der Österreichischen Zementindustrie, VÖZ, organisiert seit über 30 Jahren die Expertenveranstaltung. Heuer fand die Tagung aufgrund von Covid 19 nur virtuell statt, dennoch lauschten knapp 300 Teilnehmer den Vorträgen und führten mit Statements und Fragen zu einer spannenden Diskussion. Sebastian Spaun, Geschäftsführer VÖZ, freut sich über das rege Interesse und den internationalen Austausch: „Die breite Palette an Innovationen zeigt, dass die österreichische Zementindustrie mit ihren Partnern einmal mehr dabei ist, eine Vorreiterrolle einzunehmen und sich die gemeinsamen Anstrengungen lohnen: Energiespeicher Beton, die Nutzung von CO2, Beton als CO2-Senke oder auch Betonstraßen als Beitrag zum Klimaschutz sind erfolgsversprechende Innovationen. Erfreulich ist für uns aber auch das interdisziplinäre Interesse, das bedeutet, das verantwortungsvolle Handeln der österreichischen Zementindustrie ist in den Köpfen angekommen.“
Joseph Kitzweger, LafargeHolcim, startete die Tagung mit der Präsentation des Projekts „C2PAT“. Dabei soll CO2 aus der Zementerzeugung abgetrennt und genützt werden. Am Standort des Lafarge Zementwerks in Mannersdorf werden eine Wasserelektrolyse zur Herstellung von grünem Wasserstoff und ein neuer Synthesepfad für Methanol errichtet. Das abgeschiedene CO2 wird in die OMV-Raffinerie integriert. Die Polymerisierungsanlage von Borealis in Schwechat erzeugt daraus Kunststoff. Der Kreislauf ist theoretisch unendlich. An die 700.000 Tonnen CO2 pro Jahr können dann in erneuerbare Produkte verwandelt werden. Weiterer Projektpartner ist der Verbund.

Sparsam vorgefertigt
Bei vorgefertigten Betonbauteilen wird aktuell ebenso eifrig an Potenzialen der CO2-Einsparung getüftelt. Die Emissionen der österreichischen Betonfertigteilindustrie betragen 536.000 Tonnen CO2. Bis zum Jahr 2030 will die Branche 40 Prozent der Emissionen einsparen. Professor Stefan Peters und Bauingenieur David Gierlinger vom Institut für Tragwerksentwurf, TU Graz, analysierten in einer Studie Einsparungspotenziale: „Aussparungskörper in diversen Bauteilen, optimierte Betonrezepturen, Veränderungen im verwendeten Strom-Mix sowie Auswirkungen im Sektor Transport sind die Stichworte.“

Städte vor Überhitzung schützen
Neueste Forschungsergebnisse präsentierte Luc Rens, Direktor der European Concrete Paving Association, Eupave. Erforscht werden „High Albedo“ und „Less Fuel Consumption“. Der Albedo-Effekt beschreibt die Fähigkeit einer Oberfläche, Lichtstrahlen zu reflektieren. „Bei einer hellen Betonoberfläche wird in der Atmosphäre mehr Energie reflektiert als bei einer schwarzen Oberfläche, die die Wärme absorbiert.“ Zudem beschrieb Rens die Effekte in puncto Hitzeinseln: „Auch in den Bemühungen, Städte vor Überhitzung zu schützen, spielt Beton eine bedeutende Rolle.“

Energiespeicher Beton
Im Hochbau muss Beton kaum noch Überzeugungsarbeit leisten, die Vorzeigebeispiele, die Thomas Kreitmayer, Stadt Wien, MA 20 Energieplanung, präsentierte, sprechen für sich. „Durch intelligente Lösungen bietet sich in Städten das besondere Potenzial, mit wenigen Maßnahmen große Wirkung zu erzielen und damit das Energiesystem nachhaltig umzugestalten“, ist Kreitmayer überzeugt. „Ein großer Hebel ist jedoch die Raumwärme, die mehr als ein Drittel des Wiener Endenergiebedarfes ausmacht. Damit wird der Gebäudesektor zu einem zentralen Element der Dekarbonisierung des Energiesystems“, so Kreitmayer, „Als ein entscheidender Erfolgsfaktor hat sich die thermische Aktivierung schwerer Gebäudemassen herausgestellt.“ Am Beispiel des sozialen Wohnbauprojekts MGG22 wird klar, wie einfach das System der Bauteilaktivierung ist, das Gebäude selbst wird zum Energiespeicher.

CO2 absorbieren
Die vielfachen positiven Effekte von Beton scheinen perfekt, fehlt nur noch die Nutzung von Beton als CO2-Senke. Bauingenieur Peter Lunk, Holcim Schweiz, forscht und tüftelt an neuen Lösungen. CO2 kann in der Herstell-, Nutzungs- und Recyclingphase absorbiert werden. Aktuell werden auch Möglichkeiten einer künstlichen, beschleunigten Carbonatisierung erforscht. Lunk betont, dass bei allen Forschungsprojekten auch die CO2-Aufnahme von Beton (Recarbonatisierung) bei der Bewertung berücksichtigt werden muss. Den Knackpunkt spricht er unumwunden an: „Die Entsäuerung verursacht rund zwei Drittel der gesamten CO2-Emissionen in der Zementproduktion. Die Carbonatisierung ist die Umkehr der Entsäuerung und ein natürlicher Prozess. Hier setzen wir an.“

Mit dem Kolloquium steht ein weiteres Klimaschutzpaket der Zementindustrie in den Startlöchern. Für Sebastian Spaun ein tolles Signal auf dem Weg zur Klimaneutralität bis 2040.