Carbonatisierung [in] der Zukunft

Stärkung der Kreislaufwirtschaft im Baubereich zur Erreichung der Nachhaltigkeitsziele: CO₂ Sequestrierung in Abbruchbeton als innovativer Ansatz zur verbesserten sortenreinen Trennung von Gesteinskörnung und Zementstein beim Rückbau

Das Voranschreiten der Transformation der Zement-/Betonindustrie hin zu einer Kreislaufwirtschaft erfordert stetig innovative Impulse bei der Wiederverwendung vorhandener Baustoffe zur Schonung natürlicher Ressourcen. Zentraler Aspekt ist dabei eine sortenreine Trennung von Abbruchbeton in seine Bestandteile für die Wiederverwendung der rezyklierten Gesteinskörnung und die Nutzung des Zementsteins, idealerweise nach CO₂ Behandlung, als Bestandteil neuer Zemente (Sekundärstoff). Diese Vorgehensweise umfasst vereinfacht zwei Schritte: (i) Trennung Gesteinskörnung und Zementstein, (ii) beschleunigte Carbonatisierung Zementstein.

Dieses Forschungsprojekt zielt darauf, die Carbonatisierung als Werkzeug zur verbesserten sortenreinen Trennung der Bestandteile zu nutzen. Dieser Ansatz basiert auf der mit Calciumhydroxid angereicherten Übergangszone zwischen Gesteinskörnung und Zementstein als Transportweg für externe Medien. Durch den Einsatz von CO₂ in der dichten Phase oberhalb des kritischen Punktes (besonders penetrativ, da keine Oberflächenspannung) und der natürlichen Volumenvergrößerung im Zuge der lokalen Umwandlung von Hydroxid zu Carbonat wird eine Veränderung der Übergangszone erwartet. Dieser Umstand soll genutzt werden, um durch gezielte CO₂ Behandlung die spätere Trennung von Gesteinskörnung und Zementstein zu verbessern. Das Ziel des Projektes ist es, das Verfahren und die prozesstechnischen Rahmenbedingungen dieses innovativen Ansatzes zu evaluieren und die Übertragbarkeit auf verschiedene Betonrezepturen zu ermitteln.

Das erarbeitete Wissen (Leitfaden) soll das Fundament für das zuvor beschriebene Verfahren bilden und dadurch die CO₂ Sequestrierung in Abbruchbeton unter Nutzung der CO₂-Infrastruktur (CO₂ aufkonzentriert für Transport) für die Zukunft ermöglichen. Eine verbesserte sortenreine Trennung beim Rückbau von Beton vereinfacht die Verwendung von Rezyklaten bzw. Sekundärstoffen beim Neubau und steigert somit die Nachhaltigkeit im Baubereich.