Nachhaltige Baumaterialien
Zementfreie Werkstoffe für die Gebäude der Zukunft
db deutsche bauzeitung
Sonderausgabe „Anders Bauen“ 2021
Verlag
Konradin Medien (Stuttgart)

Die Zementindustrie trägt als energie- und emissionsintensive Branche eine besondere Verantwortung beim Klimaschutz. Bis 2050 wollen die Produzenten klimaneutralen Zement und Beton herstellen. Überall auf der Welt arbeiten Wissenschaftler bereits seit einigen Jahren an innovativen Technologien, um CO2-Emissionen einzusparen und natürliche Ressourcen zu schonen.
Zementfreier Beton dank Alkohol
Gebaut wird immer – Die Bevölkerung steigt und Wohnraum wird dringend benötigt. Die Zementproduktion soll für rund 7 % des weltweit emittierten CO2 verantwortlich sein. Laut dem Verein Deutscher Zementwerke (vdz) werden bei der Herstellung von einer Tonne Zement in Deutschland ca. 600 kg CO2 in die Atmosphäre ausgestoßen. Dabei entfällt ein Drittel auf den Einsatz von Brennstoffen für die Öfen. Bei Temperaturen um 1450 °C wird Kalkstein zu Zementklinker umgewandelt. Die restlichen Zwei Drittel der CO2-Emissionen gehen auf rohstoffbedingte Prozessemissionen zurück. Um das Ziel von klimaneutralem Zement und Beton zu erreichen, bedarf es innovativer Technologien, die die herkömmliche Art des Bauens mit Beton grundlegend und nachhaltig verändern werden.
Wissenschaftler vom Institute of Industrial Science der University of Tokyo haben jüngst eine neue Methode zur Bindung von Sandpartikeln präsentiert, die ohne die Zugabe von Zement auskommt. Professor Yuya Sakai und sein Team erklären, dass sie Trialkoxysilane aus Sand durch eine Reaktion mit Alkohol und einem Katalysator herstellen können, indem sie das Wasser, das ein Nebenprodukt der Reaktion ist, entfernen.
Hinter dieser scheinbar simplen chemischen Reaktion steht jahrelange Forschung. Denn um ein Produkt mit ausreichender Festigkeit zur erhalten, braucht es optimale Reaktionsbedingungen. Die richtigen Mengenverhältnisse von Sand, Alkohol, Katalysator und Dehydrierungsmittel sowie Heiztemperatur und Reaktionszeit mussten systematisch ermittelt werden.
Nach Aussagen der Wissenschaftler konnten auch unter Einsatz von Quarzsand, Glasperlen und sogar Wüstensand mechanisch stabile Baustoffverbindungen realisiert werden. Vor allem die Verwendung von Wüstensand ist dabei bemerkenswert. Denn dieser konnte bislang nicht für Baumaterialien genutzt werden, da er aufgrund seiner runden Körnung kaum zu fixieren ist.
Den vollständigen Artikel findet man in der Sonderausgabe der deutschen bauzeitung „Anders Bauen“.
Bildquelle: Oxara
Biobasierte Folie mit verbesserten Barriereeigenschaften
12. September 2023
In einem Forschungsprojekt ist es gelungen, eine PLA-Folie mit…
Naturfaser-Verbundmaterialien mit Hanf
14. August 2023
FUSE Composite aus Leipzig hat Produktionsverfahren zur Herstellung…
Transistor aus Holz
1. Juni 2023
Forscher der Universität Linköping haben zusammen mit Kollegen vom KTH Royal…
3D-druckbares Quarzglas für Hochleistungsanwendungen
12. April 2023
Die auf den 3D-Druck keramischer Hochpräzisionsbauteile spezialisierte Lithoz…
Motorradhelm mit OLED-Mikrodisplay
19. September 2023
Wissenschaftler am Fraunhofer FEP haben hochauflösende OLED-Mikrodisplays für…
Batterieroboter
14. September 2023
Für die Transformation der Mobilität werden dringend neue Energiespeicher…
Rekordanteil aus erneuerbaren Energien
25. Juli 2023
Mit einem Anteil von 57,7 Prozent an der Nettostromerzeugung zur öffentlichen…
Ultra-low power OLED Mikrodisplays
23. Februar 2023
Am Fraunhofer FEP wurde ein Testboard zur Bestückung mit bis zu 64…