CO2-Absorption von Beton

Neubewertung der Ökobilanzen für Betonprodukte?

Als Carbonatisierung wird die physikalisch-chemische Reaktion zwischen CO2 und Zementstein in der Gegenwart von Porenwasser bezeichnet, durch die Kohlenstoff aus der Atmosphäre gebunden wird. Die Autoren eines im November 2016 in „Nature Geoscience“ veröffentlichten Artikels [1] schätzen ab, dass weltweit 43 % der CO2-Prozessemissionen der Zementherstellung in den Jahren 1930 bis 2013 durch die Carbonatisierung von Beton und Mörtel im gleichen Zeitraum gebunden wurden.

In dem Artikel wird somit eine Perspektive eingenommen, bei der eine globale CO2-Bilanz für einen abgeschlossenen Zeitraum der Vergangenheit betrachtet wird. Für eine Abschätzung der Frage, welcher Anteil des bei der aktuellen Zementproduktion emittierten Kohlendioxids durch Carbonatisierung gebunden werden kann, wären Eingangsgrößen zu wählen, die zum Teil von den Annahmen im Artikel abweichen. Beispielhaft können hier genannt werden:

Verhältnis Zementmörtel/Beton: In den Berechnungen von „Nature Geoscience“ wurde angenommen, dass 30 % der Zementproduktion im Mörtel verwendet wurden. Andere Wissenschaftler schätzen diesen Prozentsatz für aktuelle Betrachtungen als zu groß ein.

Klinkerfaktor: Die maximale Aufnahme von Kohlenstoff im Zementstein hängt unter anderem vom Anteil des Zementklinkers im Zement ab. In „Nature Geoscience“ wurde der Klinkeranteil mit 75 % bis 97 % (statistisch verteilt) abgeschätzt, während der durchschnittliche Klinkerfaktor aktueller Zemente geringer ist (2015 in Deutschland etwa 74 %).

Das bei der Zementproduktion emittierte Kohlendioxid aus fossilen Brennstoffen bleibt bei dem oben genannten Prozentsatz von 43 % unberücksichtigt.

Die in Kürze erscheinende Norm EN 16757 [2] wird in einem Anhang Hinweise geben, mit deren Hilfe qualifizierte Abschätzungen zur CO2-Aufnahme von zementgebundenen Baustoffen vereinfacht werden. Die so berechnete CO2-Aufnahme kann in Ökobilanzen ausgewiesen werden und dort das mit der Herstellung von zementgebundenen Baustoffen verbundene Treibhauspotenzial zum Teil ausgleichen.

References/Literatur

[1] Fengming Xi et al.: „Substantial global carbon uptake by cement carbonation“, Nature Geoscience, November 2016

[2] EN 16757 - Sustainability of construction works - Environmental product declarations - Product Category Rules for concrete and concrete elements

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