Eine sich abzeichnende Strategie zur Entfernung von CO2 aus der Atmosphäre und zur Kompensation der Treibhausgasemissionen von Zement und Beton basiert auf der Einarbeitung von Biokohle in Beton. Mit diesem Ansatz kann Beton in eine funktionale Kohlenstoffsenke (C-Senke) verwandelt werden. Bisher wurde Biokohle hauptsächlich unverändert als Ersatz für einen Teil des Zements oder der Zuschlagstoffe in Beton verwendet. Diese Technologie ist jedoch mit einer Reihe praktischer Probleme verbunden, zu denen die hohe Wasseraufnahme der Biokohle (aufgrund ihrer großen spezifischen Oberfläche) und Gefahren (Staub, Verbrennungsgefahr) gehören.
In diesem Beitrag wird ein alternativer Ansatz vorgestellt, bei dem Biokohle zunächst in einem Kaltbindeverfahren zu leichten Aggregaten verarbeitet wird. Zu diesem Zweck wird Biokohle zusammen mit Wasser und einer geringen Menge hydraulischen Bindemittels zu runden Pellets pelletiert, die durch Hydratation weiter aushärten. Auf diese Weise erhält man kohlenstoffreiche Leichtzuschläge (C-LWA), die leichter zu handhaben sind als die ursprüngliche Biokohle. Die C-LWA-Pellets haben eine ähnliche Porosität und Festigkeit wie herkömmliche LWA und können für ähnliche Anwendungen eingesetzt werden. Allerdings werden die CO2-Emissionen aus der Sinterung herkömmlicher LWA vermieden, und die C-LWA sind stattdessen eine effektive C-Senke. Es wird gezeigt, dass es möglich ist, eine ausreichende Menge an Kohlenstoff in die Pellets und schließlich in den Beton einzubringen, um die ursprünglichen Emissionen des Betons zu kompensieren. Der mit diesem Ansatz hergestellte Netto-Null-Emissions-Beton besitzt eine ausreichende mechanische Leistung für typische strukturelle Anwendungen in Gebäuden.
Wyrzykowski, M.; Toropovs, N.; Winnefeld, F.; Lura, P. (2024) Cold-bonded biochar-rich lightweight aggregates for net-zero concrete. Journal of Cleaner Production 434, 140008.
https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2023.140008