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Einbetonierter Klimawandel

Beton allein produziert 5% aller Treibhausgasemissionen

Concrete consists of c. 14% cement, a serious greenhouse gas emitter
Beton besteht aus c. 14% Zement, ein ernstes Emittent von Treibhausgasen
DI26 LANG = de

Wir wissen schon das die Straßenfahrzeuge für rund 13% der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich sind. Jedoch die Herstellung und Verwendung von Zement, vor allem für den Baubeton, allein produzieren 5% der gesamten CO2-Emissionen der Welt! Das CO2 kommt aus zwei Quellen: etwa 40% von der Verbrennung fossiler Brennstoffe während der Herstellung von Zement, und gegen 50% wurde freigesetzt während Calciumcarbonat thermisch zersetzt als der Beton sich abbindet. 900kg CO2 wird für jede Tonne Zement (das heißt 400kg für jede Tonne Beton) freigesetzt.

Limestone quarry
3,5 GJ Energie wird gebraucht, um Kalkstein in eine Tonne Klinker für die Zementproduktion zu konvertieren.

Kalkstein wird für einige Stunden bei hohen Temperaturen von 1500°C zu Klinker gebrannt. Das liegt daran, dass Alit (Ca3SiO5), die mineralische Komponente die Beton seine ursprungliche Festigkeit verleiht, für den Klinkerbildungsprozess auf 1500°C erhitzt werden muss. Die Ersetzung dieser Funktion durch Belit würde Kraftstoff sparen, da diese eine niedrigere Temperatur von 1200°C für den Klinkerbildungsprozess erfordert.

In vollständig ausgehärtetem Beton ist Belit noch stärker als Alit, obwohl es bis zu Monaten dauert, bis die maximale Stärke erreicht wurde, und daher in der Zwischenzeit mit schwächerem Beton zu rechnen ist. Es wird nach Zusatzstoffen geforscht, die die Aushärtungszeit beschleunigen könnten. Ein weiteres Problem besteht, in dass Belit mehr Energie bei der Verarbeitung, vor allem Schleifen, erfordert, wodurch die in Heizöl eingesparte Energie ausgeglichen wird.

Cement
Die Herstellung von Portland-Zement verlangt hohe Temperaturen, 1500° C, um Klinker aus Kalkstein zu erzeugen, und macht etwa 40% der gesamten CO2-Emissionen von Beton aus.

Beton besteht aus ca. 14% Zement, der Rest sind variable Anteile von Flugasche, Aggregaten und Puzzolan. Normalerweise muss nur der Zement von Fernlieferanten importiert werden, so dass die graue Energie (d.h. das Energie-Budget für die Bereitstellung und Verwendung der Materialien) für Beton günstiger als die anderer Materialien wie Holz und Stahl wäre. Die graue Energie von Beton teilt sich in der Regel in 7% für Transport und 70% für die Zementproduktion. Die Beimischung von Flugasche reduziert das Konto der grauen Energie proportional um 70% des ausgetauschten Gewichts.

Beton hat eine natürliche Tendenz, im Laufe der Zeit CO2 aus der Atmosphäre zu absorbieren. Deshalb kann Beton durch die Zugabe von Dikalziumsilikat während der Aushärtungsphase neutral gegenüber CO2-Emissionen werden, wobei der Beton absorbiert soviel oder sogar mehr CO2 als das Produktions-Heizöl emittiert. Dadurch könnten bis zu 400kg/m3 CO2 Emissionen in der Aushärtungsphase eingespart werden.

Artikel von Andrew Bone, Montag, den 12 September 2016