Knapp 40 % der weltweiten CO₂-Emissionen gehen auf das Konto der Baubranche. In Deutschland werden 12 % der Treibhausgasemissionen dem Sektor zugeschrieben. Vor allem bei der Herstellung des für Beton so wichtigen Bindemittels Zement entstehen große Mengen des klimaschädlichen Treibhausgases Kohlendioxid (CO₂). Die Entwicklung nachhaltiger Baustoffe, die CO₂ binden und damit die Emissionen reduzieren, ist auch am Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT ein zentrales Forschungsthema. Im Projekt ZEROES wollen die Fraunhofer-Forschenden gemeinsam mit zwei Industriepartnern nun sogenannte klimapositive Baustoffe entwickeln, die nachhaltig und günstig sind.

Reststoffe als Kohlenstoffsenke nutzen

Das im Mai gestartete Vorhaben zielt darauf ab, vor allem CO₂-Emissionen bei der Produktion von mineralischen Baustoffen wie Beton zu reduzieren. Dabei setzt das Team auf den Einsatz von sogenannten Karbonisaten als Bindemittel oder Füllstoff in Beton und Kalksandsteinen. Karbonisate sind kohlenstoffreiche Materialien, die durch die thermochemische Umsetzung von Biomasse und biogenen Abfall- und Reststoffen erzeugt werden können. Der in den organischen Reststoffen gebundene Kohlenstoff wird so in den Baustoffen eingebunden und gespeichert und nicht wie bei der Zementherstellung üblich an die Umwelt abgegeben. So können die Emissionen der energieintensiven Herstellung kompensiert werden, schreiben die Forschenden.

CO₂ im Baustoff binden

Neben dem Einsatz von Karbonisaten wird das Projektteam auch untersuchen, inwiefern die Einbindung von CO₂ in Kalksandsteinen schon bei der Herstellung erfolgen kann. So sollen CO₂-Emissionen kompensiert werden, die bei der Calcinierung in der Kalksandsteinindustrie entstehen. Darüber hinaus sollen alle zur Baustoffherstellung benötigten mineralischen Materialien aus recyceltem Bauschutt gewonnen werden.

„Mit dem ganzheitlichen und industriebezogenen Ansatz bündeln wir im Projekt ZEROES unsere Expertisen in den Bereichen der Baustoffherstellung, Karbonisaten, Reststoffnutzung und stoffliche CO₂-Nutzung – insbesondere Mineralisierung –, was den Industriestandort NRW im Bereich Umweltwirtschaft enorm stärken kann“, erklärt Projektleiter Michael Prokein von Fraunhofer UMSICHT.

Das Projekt ZEROES wird durch die Europäische Union und das Land Nordrhein-Westfalen von 2024 bis 2027 gefördert.

bb