Nach Angaben der Deutschen Umwelthilfe ist der Bausektor für 40 % des gesamten Rohstoffverbrauchs und 12 % der Treibhausgasemissionen in Deutschland verantwortlich. Einen vielversprechenden Ansatz, die Treibhausgasemissionen des Bausektors zu reduzieren, verfolgte das Verbundprojekt DACCUS-Pre. Darin haben Forschende unter Leitung des Deutschen Instituts für Textil- und Faserforschung (DITF) gemeinsam mit der Firma TechnoCarbon Technologies einen Baustoff entwickelt, der nicht nur langfristig Kohlenstoff bindet, sondern sogar mehr CO₂ entnimmt, als bei der Herstellung freigesetzt werden.

Hauswand aus nachhaltigem Baustoff auch umweltfreundlich

Im Fokus stand die Entwicklung eines Verbundwerkstoffes, der aus Naturstein, pflanzlichen Carbonfasern und Biokohle besteht. Ein erster Demonstrator, ein Hauswandelement, wurde bereits hergestellt und zeigt, wie klimafreundlich der neue Baustoff ist. Im Vergleich zu einer Hauswand aus Stahlbeton wäre die CO₂-Bilanz einer Hauswand aus dem neuen Baustoff viel positiver. Die Berechnung der Forschenden ergab eine Differenz von 157 CO₂-Äquivalenten je Quadratmeter Hauswand.

Jede einzelne Komponente – Naturstein, Carbonfaser und Biokohle – leistet demnach ihren Beitrag zur negativen CO₂-Bilanz des neuartigen Wandelements. So fallen beim Zuschneiden der beiden Natursteinplatten, die jeweils die Sichtwände bilden, große Mengen Gesteinsstaub ab. Dieser sei durch seine große spezifische Oberfläche sehr reaktionsfreudig und binde allein durch Silikatverwitterung dauerhaft große Mengen des klimaschädlichen Kohlendioxids. Als Naturstein wurde ein Gestein aus Indien verwendet, das für besonders hohe Lasten geeignet ist.

Bessere Energie- und CO₂-Bilanz

Die zum Einsatz kommenden Carbonfasern bestehen wiederum aus pflanzenbasierter Biomasse und dienen als Decklagen der Gesteinsplatten. Verwendet werden Lignin-basierte Carbonfasern, die am DITF technisch optimiert wurden. Den Forschenden zufolge sind nicht nur die Kosten für die Herstellung dieser biobasierten Carbonfasern niedrig, sondern auch die Kohlenstoffausbeuten hoch.

„Wenngleich Carbonfasern in der Herstellung energieintensiver sind als Stahl, wie er in Stahlbeton verwendet wird, so wird doch nur eine geringe Menge für den Einsatz im Baustoff benötigt“, schreiben die Forschenden. Unterm Strich sei die Energie- und CO₂-Bilanz durch die Verwendung von Biomasse und Solarwärme bei der Herstellung der biobasierten Carbonfasern sogar negativ, wodurch CO₂-negatives Bauen von Gebäuden möglich werde, heißt es.

Dämmstoff aus Biokohle als zusätzliche CO₂-Speicherquelle

Die Biokohle kommt wiederum zwischen den Gesteinsplatten als Füllmaterial zum Einsatz, das gleichzeitig als Dämmstoff dient und den Forschenden zufolge zusätzlich eine „dauerhafte CO₂-Speicherquelle“ darstellt.

Das Vorhaben wurde von Juni 2022 bis Dezember 2023 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen der Fördermaßnahme CDRterra gefördert.

bb