Pflanzenkohle in Beton

Gebäude und Infrastruktur werden zur Kohlenstoffsenke

Beitrag von Mario Vaupel ecoLocked GmbH

Zur Einhaltung unserer Klimaziele ist neben der Reduktion von Emissionen auch der Entzug von CO2 aus der Atmosphäre nötig. Der Bau und Betrieb von Gebäuden und Infrastruktur trägt mit knapp 40 % den größten Anteil zu den jährlichen globalen Emissionen bei – über 8 % kommen von Zement.

Welche Rolle spielt Beton beim Klimawandel?

Das Bevölkerungswachstum und der globale wirtschaftliche Aufschwung führen zu einem steilen Nachfrageanstieg nach Beton. Bis 2060 wird eine Verdopplung erwartet. Um sich das bildlich vorzustellen: Zwischen heute und 2060 wird jeden Monat ein neues Paris gebaut.

Die Konsequenzen für unser Klima sind fatal. Wir brauchen dringend Technologien zur Dekarbonisierung von Beton, die zeitnah in großem Stil eingesetzt werden können, finanziell tragbar sind und in bestehende Prozesse integriert werden können. Innovative Materialien machen dies realisierbar – der Hauptinhaltsstoff ist Pflanzenkohle.

Was ist Pflanzenkohle?

Durch Photosynthese speichern Pflanzen Kohlenstoff. Werden Pflanzen verbrannt oder zersetzen sie sich, wird dieser Kohlenstoff freigegeben und gelangt gemäß dem natürlichen CO2 -Zyklus zurück in die Atmosphäre.

Mit Pyrolyse lässt sich dieser Vorgang unterbinden. Erhitzt man organische (=kohlenstoffhaltige) Abfälle unter Ausschluss von Sauerstoff, entsteht Pflanzenkohle. Das IPCC [1] hat die Herstellung von Pflanzenkohle als Negative Emission Technology (NET) anerkannt und bezeichnet sie als eine der wenigen NETs, die bereits heute skalierbar sind.

Organische Abfälle sind weltweit in großen Mengen verfügbar. Dazu gehören unter anderem unverarbeitbare Holzreste, Abfälle aus der Landwirtschaft und Lebensmittelindustrie, sowie Gülle und Klärschlamm.

Wie beeinflusst Pflanzenkohle den Beton?

Pflanzenkohle ist nicht gleich Pflanzenkohle: Je nach Ausgangsstoff und Pyrolysetechnologie entstehen Materialien, die sich für unterschiedliche Anwendungen eignen.

Um diese Materialien wirkungsvoll und in großem Stil in Beton zu integrieren, müssen anwendungsspezifische Rezepturen entwickelt werden – inklusive Nachbearbeitung der Pflanzenkohle. So kann die maximale Klimawirkung mit funktionalen Verbesserungen verknüpft werden. Man erhält einen Beton, der nicht nur klimaneutral ist, sondern auch dämmfähiger, leichter, und haltbarer als konventioneller Beton.

ecoLocked entwickelt CO2 - und leistungsoptimierte Rezepturen und Betonmischungen aus einem breiten Portfolio von Pflanzenkohlen für jede Art von Betonanwendung.

Für die verbesserte Ökobilanz des Betons gibt es drei Haupttreiber:

  1. CO2 -Speicherung: Die Pflanzenkohle besteht bis zu 90 % aus gebundenem Kohlenstoff, der für tausende von Jahren fixiert ist. Diesen einzubauen, macht den Beton zur Kohlenstoffsenke und erhöht die lebenslange CO2 - Absorptionsfähigkeit des Gebäudes.
  2. Direkte CO2 -Reduktion: Ersetzt das pflanzenkohlebasierte Material Teile des Zements, kommt es zu einer Verringerung der Prozessemissionen, da weniger Zementklinker produziert werden muss.
  3. CO2 -Reduktion im Betrieb: Durch die Integration von Pflanzenkohle kann – bei passender Rezeptur – die Dämmleistung des Betons deutlich erhöht und Gebäude daher energieeffizienter werden.

Was sind mögliche Anwendungsbereiche?

Pflanzenkohle kann in nahezu allen Bereichen eingesetzt werden: Tragende Wände in Wohn- und Gewerbeimmobilien, Schallschutzwände, Pflastersteine, vorgefertigte Bodenplatten, Brücken und vieles mehr.

Quelle

[1] Intergovernmental Panel on Climate Change

Erstmals erschienen in: TiB Ausgabe 01/2023 JAN/FEB