K4 – Kohlendioxidreduktion durch kalkarme Klinker und Karbonatisierungshärtung bei der Betonherstellung
CO2-neutraler Beton – das ist das Ziel der deutschen Zementindustrie bis 2050: Durch die Nutzung von Recyclingmaterialien und die Einbindung von CO2 kann dies möglich werden. Daran forscht das vom BMBF geförderte Projekt K4.
Nachhaltiges Wirtschaften ist ein Grundsatz der Zementindustrie. Zentrale Aufgaben dieser energie-intensiven Branche stellen hierbei die Optimierung der CO2-Bilanz und die Steigerung der Energieeffizienz dar. In der Zementindustrie müssen neue Wege beschritten werden, damit Beton CO2-neutral wird. Das bedeutet, dass die CO2-Reduktionsstrategie Maßnahmen in allen Prozessstufen kombinieren muss: in der Klinker-, der Zement- und auch der Betonherstellung.
Das Projekt K4 vereint die direkte Vermeidung prozessbedingter CO2-Emissionen (Carbon Direct Avoidance) in der Klinkerherstellung und die dauerhafte Einbindung von Kohlendioxid in Beton durch Karbonatisierungshärtung. Im Fokus des Projektes steht die Entwicklung kalkarmer Klinker aus recyceltem Zementstein, der bisher als Rohstoff für die Klinkerherstellung kaum Beachtung fand. Im Gegensatz zu dem sonst verwendeten Kalkstein vermeidet der weitgehend CO2-freie recycelte Zementstein CO2-Emissionen in der Klinkerherstellung. Der Einsatz von recyceltem Zementstein eröffnet ein bedeutendes CO2-Reduktionspotenzial von 530 kg CO2 je Tonne Klinker – das entspricht 63 Prozent der bei der Zementklinkerherstellung freigesetzten CO2-Emissionen. Ein weiterer Vorteil von kalkarmem Klinker ist der niedrige Kalziumbedarf. Dadurch können das CO2-Verminderungspotenzial in der Zementherstellung maximiert und Ressourcen geschont werden.
Neues Verfahren bei der Härtung von Beton – für weniger CO2-Emissionen
Bei der Weiterverarbeitung der CO2-armen Zemente zu nachhaltigen Betonprodukten zielt K4 darauf ab, ein neuartiges Härtungsverfahren zu entwickeln. Durch dieses können während der Betonhärtung große Mengen Kohlendioxid in das fertige Produkt dauerhaft eingebunden werden. Ziel des neuen Verfahrens: die jährliche Reduktion von etwa 1,7 Millionen Tonnen CO2-Emissionen durch Vermeidung und dauerhafte Einbindung von Kohlendioxid. Diese aktive Minderung der CO2-Emissionen ermöglicht der deutschen Zementindustrie, auch bei weitreichender Reduktion der EU-Emissionszertifikate, weiterhin wettbewerbsfähig zu sein. Damit trägt K4 sowohl zu nachhaltiger Zement- und Betonproduktion als auch auf gesellschaftlicher, volkswirtschaftlicher Ebene direkt zum Erhalt des Produktions- und Wissenschaftsstandortes Deutschland bei.
Das BMBF fördert K4 innerhalb der Maßnahme KlimPro-Industrie mit 2,6 Millionen Euro.
Projektleitung
Dr. Peter Blaum
Heidelberg Materials AG
Oberklamweg 2-4, 69181 Leimen
Tel.: +49 6221 481 13 674
E-Mail: Peter.Blaum@heidelbergcement.com
Dr. Martina Dietermann
Tel.: +49 6221 481 13 719
E-Mail: Martina.Dietermann@heidelbergcement.com
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