Grüner Beton

Das Londoner Start-up Novacem will einen Zement auf den Markt bringen, der nicht Teil des Klimaproblems ist, sondern zum Klimaschutz beiträgt.

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Von
  • David Bradley

Das Londoner Start-up Novacem will einen Zement auf den Markt bringen, der nicht Teil des Klimaproblems ist, sondern aktiver Klimaschutz.

Eine der wichtigsten Quellen menschlicher Treibhausgasemissionen ist die Herstellung von Zement, dem Bindemittel für den allgegenwärtigen Beton. Dabei mischt man feingemahlenen Kalkstein, Ton und Sand und erhitzt sie auf 1450 Grad Celsius. Vor allem bei der chemischen Reaktion des Kalks zu Kalziumoxid wird enorm viel CO2 freigesetzt: für eine Tonne Portland-Zement – die verbreitetste Art – zwischen 650 und 920 Kilogramm. 2009 wurden weltweit 2,8 Milliarden Tonnen Zement produziert. Ihr Anteil an den globalen anthropogenen CO2-Emissionen: mehr als fünf Prozent.

Muss das so sein? Nein, glaubt Nikolaos Vlasopoulos, leitender Wissenschaftler des Londoner Start-ups Novacem. Er arbeitet an einem Verfahren, das der Atmosphäre unter dem Strich Kohlendioxid entziehen soll: In jeder Tonne Zement will er 100 Kilogramm Kohlendioxid einschließen.

Auf die Idee zu seinem Verfahren kam Vlasopoulos als Student am Imperial College London. „Ich untersuchte damals eine Mischung aus Portland-Zement mit Magnesiumoxid“, erzählt er. In einem Versuch ließ er den kohlenstoffreichen Portland-Kalkstein weg. Als er Wasser in die Magnesium-haltige Ton- und Sandmischung gab, erhärtete sich das Gemisch dennoch. Während des Aushärtens reagierte Kohlendioxid aus der Umgebungsluft mit dem Magnesium zu Karbonaten, die dem Zement seine Festigkeit gaben. Das Magnesiumoxid gewinnt Novacem nach eigenen Angaben mit Hilfe eines Verfahrens, bei dem das freigestzte CO2 recycelt werden kann. Nun arbeite Vlasopoulos daran, seine Zementformel so zu verfeinern, dass das Ergebnis es mit den mechanischen Eigenschaften von Portland-Zement aufnehmen kann.

Die Londoner Firma ist allerdings nicht die einzige, die den CO2-Fußabdruck des Zements verkleinern will: So stellten Wissenschaftler des Karlsruhe Institüt für Technolologie im Dezember 2009 mit ihrem so genannten "Celitement" ein neues, mit Portlandzement vergleichbares zementäres Bindemittel vor, das auf Calciumhydrosilikaten basiert. Das Bindemittel wird bei Temperaturen unter 300 Grad Celsius hergestellt – im Vergleich zu den etwa 1450 Grad Celsius, die üblicherweise für die Zementherstellung notwendig sind.

Das Unternehmen Calera aus Los Gatos in Kalifornien etwa hat ebenfalls eine neue Zementmischung entwickelt. Die sei aber nur als Zusatz zu Portland-Zement und nicht als Ersatz gedacht, wendet Franz-Josef Ulm, Direktor des Zentrums für Beton-Nachhaltigkeit am MIT, ein. Novacems Ansatz könnte hinsichtlich der CO2-Emission der Durchbruch sein. Allerdings kämpfen alle Start-ups noch damit, ihre Konzepte auch in einer Massenproduktion umsetzen zu können – „hochzuskalieren“, wie es im Industriejargon heißt.

Das heiße nicht, dass diese Firmen Millionen Tonnen Portland-Zement substituieren müssten, fügt Ulm hinzu. Es wäre schon ein Anfang, Nischenmärkte in Spezialbautechniken zu besetzen. Wenn Novacem 500.000 Tonnen im Jahr schaffe, könne es den Preis von Portland-Zement erreichen, ist Vlasopoulos zuversichtlich.
Doch selbst das ist ein ehrgeiziges Ziel. „Novacem will ein ganz neues Material in einer sehr konservativen Branche etablieren“, beschreibt Hamlin Jennings, Bauingenieur an der Northwestern University, ein nicht unerhebliches Problem. „Da werden kritische Fragen gestellt.“

Novacem hofft, mit Laing O’Rourke den Türöffner gefunden zu haben. Das Londoner Start-up hat das größte britische Bauunternehmen für eine erste Zusammenarbeit gewinnen können. Mit einem Kapital von 1,5 Millionen Euro – unter anderem Fördergeld von der britischen Royal Society – will Novacem 2011 eine neue Pilotanlage für seinen neuen Zement bauen. Das könnte dann der erste Schritt zum „grünen Beton“ sein. (nbo)