Alternativer Zement schützt Umwelt besser

Neues Produktionsverfahren mit Belterra-Lehm reduziert CO2-Emissionen um rund ein Drittel

Silo im Zementwerk, das viel CO2 freisetzt (Foto: Daniel Horvat, pixabay.com)

Halle/Wittenberg/Pará (pte020/18.08.2021/12:30)

Forscher in Deutschland und Brasilien haben einen Zementersatz entwickelt, der die gleichen Eigenschaften hat wie das Original, aber bei der Herstellung zwei Drittel weniger Kohlenstoffdioxid-Emissionen (CO2) verursacht. Ein Team um Herbert Pöllmann vom Institut für Geowissenschaften und Geographie der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg und Kollegen Universität Pará nutzen Belterra-Lehm, der über Bauxit-Lagerstätten zu finden ist. Normalerweise wird er entfernt, um an den begehrten Rohstoff für die Aluminiumproduktion zu kommen und als Abfallgelagert. „Diese bis zu 30 Meter dicke Tonschicht enthält genügend aluminiumhaltige Minerale für eine gute Qualität, ist in großen Mengen verfügbar und kann ohne zusätzliche Behandlung verarbeitet werden", sagt Pöllmann.

[b]Kalkstein-Umwandlung setzt CO2 frei[/b]

Bei der klassischen Produktion von Portlandzement werden verschiedene Rohstoffe, unter anderem Kalkstein, zu so genanntem Klinker gebrannt. Dabei wird Calciumcarbonat in Calciumoxid umgewandelt und eine Menge Kohlenstoffdioxid freigesetzt. Als Alternative gilt bisher nur Calciumsulfoaluminat-Zement, bei dem ein großer Teil des Kalks durch Bauxit ersetzt wird. Allerdings ist Bauxit ein begehrtes Ausgangsprodukt für die Aluminiumherstellung und nicht in großen Mengen frei verfügbar. Belterra-Lehm dagegen schon.

[b]Brenntemperatur ist um200 Grad niedriger[/b]

Ganz ohne Calciumcarbonat funktioniert die Zementherstellung nicht, doch immerhin lassen sich 50 bis 60 Prozent des kohlensauren Kalks durch Belterra-Lehm ersetzen. Das Verfahren hat noch einen weiteren umweltrelevanten Vorteil: Für den Brennprozess sind 1250 Grad Celsius ausreichend - 200 Grad weniger als beim Portlandzement. „Unsere Methode setzt also nicht nur bei der chemischen Umwandlung weniger CO2 frei, sondern auch beim Beheizen der Drehöfen."

[b]Zement verursacht acht Prozent des CO2-Ausstoßes[/b]

In aufwändigen Laboruntersuchungen konnten die Mineralogen nachweisen, dass ihr alternativer Zement allen Qualitätsanforderungen gerecht wird, die auch an den klassischen Portlandzement gestellt werden. In weiteren Forschungsprojekten soll nun untersucht werden, ob es auch in Deutschland Abraum gibt, der sich für die Zementproduktion eignet.

Schätzungen zufolge wurden im Jahr 2020 weltweit knapp sechs Milliarden Tonnen Zement produziert. Dieser wichtige Baustoff ist für etwa acht Prozent der vom Menschen erzeugten CO2-Emissionen verantwortlich.

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