Forschende des «Concrete & Asphalt Labs» der Empa loten sie das Potenzial von CO2-neutralem oder gar CO2-negativem Beton aus – mit dem Einbringen von Pflanzenkohle in Beton. Für optimale Praxistauglichkeit verarbeiten sie die Kohle vorab zu Pellets und ersetzen damit handelsübliche Gesteinskörnungen.
Rund acht Prozent der globalen Treibhausgasemissionen werden durch die Zement-Herstellung verursacht. Gleichzeitig bietet auch der Bausektor mit seinem massiven Ressourcenverbrauch das Potenzial als mögliche Kohlenstoffsenke genutzt zu werden. Dazu braucht es grosse wissenschaftliche Vorarbeit wie sie etwa im «Concrete & Asphalt Lab» der Empa geleistet wird. Ein Team rund um Abteilungsleiter Pietro Lura entwickelt dort ein Verfahren, wie Pflanzenkohle praxistauglich in Beton integriert werden kann.
Pflanzenkohle entsteht durch einen pyrolytischen Verkohlungsprozess unter Luftabschluss und besteht zu einem sehr grossen Teil aus reinem Kohlenstoff – jenem Kohlenstoff, den die Pflanzen beim Wachsen in Form von CO2 der Atmosphäre entnommen haben.
«Die Pflanzenkohle ist sehr porös und absorbiert deshalb nicht nur viel Wasser, sondern auch teure Zusatzmittel, die bei der Betonherstellung verwendet werden», sagt der Empa-Forscher Mateusz Wyrzykowski in der Pressemitteilung zum Projekt. «Ausserdem ist die Handhabung schwierig und auch nicht ganz ungefährlich. Der Kohlenstaub ist problematisch für die Atemwege und birgt eine gewisse Explosionsgefahr.»
Aus diesen Gründen schlagen die Forschenden in ihrem eben erschienenen Paper im «Journal of Cleaner Production» die Verarbeitung der Pflanzenkohle in Pellets vor. «Solche leichten Gesteinskörnungen gibt es heute bereits aus anderen Materialien wie Blähton oder Flugasche. Das Know-how im Umgang mit diesen Stoffen ist in der Branche vorhanden und damit steigen auch die Chancen, dass das Konzept in die Praxis übergeht», sagt Wyrzykowski.