"Grüner" Zement Celitement hinterlässt kleinere "ökologische Fußabdrücke"

(4.1.2010) Die globale Erwärmung zu bremsen und ein neues internationales Klimaabkommen auszuhandeln war Ziel der Weltklimakonferenz, die Ende 2009 in Kopenhagen stattfand. Ein "grünes" Verfahren für die Zementherstellung, entwickelt von Wissenschaftlern des KIT, verspricht nun enorme Einsparungen an Energie. Der neue Zement mit dem Namen "Celitement" hat damit das Potenzial, den weltweiten Ausstoß des Klimagases Kohlendioxid in den nächsten Jahrzehnten deutlich zu verringern und so zum Klimaschutz beizutragen.

Die Zementherstellung ist ein energieintensiver Prozess. Jährlich emittieren Zementwerke mehr als eine Milliarde Tonnen des Treibhausgases Kohlendioxid (CO₂) - dies sind fünf Prozent der weltweiten CO₂-Emissionen. Damit setzt die Zementherstellung drei bis viermal so viel CO₂ frei wie der gesamte Flugverkehr. Wissenschaftlern am KIT ist es nun nach eigenen Angaben gelungen, mit Celitement ein neues, mit Portlandzement vergleichbares zementäres Bindemittel zu entwickeln, das auf bisher unbekannten, hydraulisch aktiven Calciumhydrosilikaten basiert. Als Rohstoffe für das zweistufige Verfahren bei Celitement dienen im einfachsten Fall gebrannter Kalk und Sand. Die Herstellung von Celitement erfolgt bei Temperaturen unter 300 Grad Celsius - im Vergleich zu den etwa 1450 Grad Celsius, die üblicherweise für die Zementherstellung notwendig sind, also in relativ "kühlem" Umfeld. So sollen sich im gesamten Herstellungsprozess im Vergleich zur Produktion von herkömmlichem Portlandzement bis zu 50 Prozent der Energie einsparen lassen. Auch den Bedarf am Rohstoff Kalk konnten die KIT-Wissenschaftler stark reduzieren.

Neben der Einsparung an Energie ist vor allem auch die Emissions-Bilanz bemerkenswert: Bei der Herstellung von Celitement wird im Vergleich zu bisherigen Verfahren zur Produktion von Portlandzementklinker nur halb so viel CO₂ an die Umwelt abgegeben wie bei üblichen Verfahren. Jährlich etwa zwei Milliarden Tonnen des Bindemittels produzieren die Zementwerke weltweit für die Bauindustrie. "Wären - in die Zukunft gedacht - alle Zementwerke weltweit auf unserer Verfahren umgestellt, würde jährlich eine halbe Milliarde Tonne weniger Kohlendioxid in die Atmosphäre entweichen - mit enormen Effekten für den Klimaschutz!", so die Vision von Dr. Peter Stemmermann vom Institut für Technische Chemie (ITC) des KIT. Gemeinsam mit drei weiteren Wissenschaftlern vom ITC hat er die Grundidee für den umweltfreundlichen Zement und das neue Verfahren entwickelt. Möglich wurde dies erst durch den Einsatz der Synchrothronstrahlung, die es erlaubte, den Zement im Nanometerbereich zu erforschen.

Weltweit suchen Wissenschaftler nach neuen Verfahren, die Energie- und Umweltbilanzbilanz bei der Zementherstellung zu verbessern. "Wir gehen davon aus, dass wir mit Celitement in diesem Punkt einen großen Schritt vorwärts gehen", so Dr. Hanns-Günther Mayer vom Innovationsmanagement des KIT. Um den neuen Zement nach und nach zur Marktreife zu bringen, haben die Erfinder und das KIT gemeinsam mit dem Industriepartner Schwenk ein Unternehmen, die Celitement GmbH, gegründet. Der nächste Schritt ist der Bau einer Pilotanlage auf dem KIT-Campus Nord. "Damit können wir mit ersten Tests starten, die für die langfristige industrielle Anwendung notwendig sind", so Mayer.

siehe auch für zusätzliche Informationen:

• Celitement GmbH
  ... ist eine Gründung der Schwenk Baustoff-Gruppe, des Karlsruher Instituts für Technologie KIT und von Wissenschaftlern des KIT

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