Grüner Beton: 3D-gedruckter Beton bindet Kohlendioxid
Ein Einfamilienhaus wird im 3D-Druckverfahren gebaut.
(Bild: guteksk7 / Shutterstock.com)
Ein neues Betondruckverfahren aus Singapur bindet schädliches CO2 direkt in der Masse. Der neuartige Baustoff ist deutlich stabiler als andere Betonsorten.
Im modernen Bauwesen spielt Beton eine wichtige Rolle. Er ist allerdings auch ein Grund dafür, dass Bauen momentan kaum klimaneutral sein kann. Der Grund ist der Zement, der ein Hauptbestandteil von Beton ist, bei dessen Herstellung aber große Mengen Kohlendioxid entstehen.
Nach Angaben des Umweltbundesamts emittierte die Zementindustrie in der Bundesrepublik im Jahr 2018 rund 20 Millionen Tonnen Kohlendioxid – etwa fünf Prozent aller CO2-Emissionen in Deutschland und rund 16 Prozent der Emissionen der Industrie.
Weltweit verursacht Zement jährlich rund 1,6 Milliarden Tonnen CO2, was etwa acht Prozent der globalen Emissionen sind. Vor diesem Hintergrund wird deutlich, dass Wissenschaft und Bauindustrie ein gesteigertes Interesse daran haben, Wege zu finden, um den CO2-Ausstoß zu senken.
So wurde ein Verfahren entwickelt, bei dem Cyanobakterien Zement ersetzen sollen. Es wurde auch ein Verfahren entwickelt, bei dem die Herstellung von Stahl und Zement zusammengelegt wird, was den CO2-Ausstoß auf nahezu Null reduziert.
Jetzt haben Forscher der Nanyang Technological University (NTU) in Singapur ein neuartiges 3D-Betondruckverfahren entwickelt, das die Umweltauswirkungen der Baubranche ebenfalls reduzieren könnte. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Carbon Capture Science & Technology veröffentlicht.
Das Prinzip klingt einfach: Beim 3D-Druck wird der Beton schichtweise aufgetragen. Die Singapurer Forscher injizieren nun Dampf und Kohlendioxid, die als Nebenprodukte industrieller Prozesse anfallen, direkt in die Betonmasse. Dadurch wird das Treibhausgas chemisch in der Betonstruktur gebunden und dauerhaft gespeichert.
Im Vergleich zu anderen Betonarten, die im 3D-Druckverfahren hergestellt werden, werden demnach rund 38 Prozent mehr Kohlendioxid gespeichert.
Der auf diese Weise produzierte Beton ist nicht nur klimafreundlicher als herkömmliche Varianten, sondern hat auch noch einen beeindruckenden Nebeneffekt: bessere mechanische Eigenschaften des Baustoffs. Der Beton weist NTU Singapur eine bis zu 36,8 Prozent höhere Druckfestigkeit auf. Und die Biegefestigkeit ist um bis zu 45,3 Prozent höher als bei herkömmlichen 3D-Druckbeton.