Calcinierte Tone in CO₂-reduzierten Zementen – ­Herausforderungen vom Rohstoff bis zum Beton

Die Klimaschutzziele der Bundesregierung erfordern ein schnelles und effektives Handeln beim Umstieg auf CO₂-neutrale Produktionsweisen. Für das Handlungsfeld Industrie werden in der Novelle des Bundes-Klimaschutzgesetzes für das Jahr 2030 Emissionshöchstmengen von 118 Mio. t CO₂-Äquivalent vorgegeben. Dies entspricht einer Reduktion um 31 % bezogen auf das emittierte CO₂-Äquivalent im Jahr 2020, was vor allem die Zement- und Betonindustrie vor erhebliche Herausforderungen stellt. Während sogenannte Breakthrough-Technologien, wie die Abscheidung und Speicherung oder Verwertung von CO₂ in den publizierten Roadmaps erst nach 2030 effektiv zur Emissionsminderung beitragen werden, stehen schon heute wirksame Hebel zur Verfügung: die Reduzierung des Klinkeranteils im Zement sowie des Zementanteils im Beton.

Im Angesicht von perspektivisch rückläufigen Mengen an Flugaschen und Hüttensanden kommt den calcinierten Tonen in diesem Zusammenhang eine entscheidende Rolle zu. Während Tone weltweit in ausreichender Menge zur Verfügung stehen, stellt die Identifizierung und Auswahl geeigneter lokaler Tonvorkommen oftmals eine Herausforderung dar. Zwar werden Tone und Mergel schon seit langem als Rohstoffe für die Klinkerproduktion eingesetzt, allerdings mit einem deutlich anderen Anforderungsprofil als für die Herstellung von Zementersatzstoffen. Die auftretenden Fragestellungen von der Charakterisierung und Eignungsprüfung von Rohtonen über den Calcinierungsprozess bis hin zum Einfluss auf Frisch- und Festbetoneigenschaften waren und sind Gegenstand zahlreicher Forschungsarbeiten und wurden beispielsweise im RILEM TC 282-CCL in Form von mehreren Whitepapers zusammengefasst. Der Vortrag gibt einen Überblick über die Herausforderungen beim Einsatz calcinierter Tone in klinkerarmen Zementen über die gesamte Produktionskette und die sich daraus bietenden Möglichkeiten zur Optimierung der CO₂-Bilanz von Betonen.