Beton bekämpft Luftverschmutzung
Seit Mitte der 1990er Jahre baut in bestimmte Betonmaterialien einen Photokatalysator (Titandioxid, TiO2) ein, um belastende Stickstoffoxide aus der Luft zu entfernen. Während TiO2-haltiger Beton tatsächlich bis zu 80 % der Luftverschmutzung entfernen kann, ist seine Anwendbarkeit auf Gebiete mit hoher Sonneneinstrahlung eingegrenzt, da für diesen Vorgang ultraviolettes (UV) Licht erforderlich ist. Das durch die EU finanzierte Projekt LIGHT2CAT (Visible light active photocatalytic concretes for air pollution treatment) hat photokatalytischen Beton unter Verwendung einer Form von TiO2 hergestellt, die mit Hilfe von sichtbarem Licht aktiviert werden kann. Dieses modifizierte TiO2, das Stickstoffoxide zu Nitraten (unbedenkliche Mineralien, die beispielsweise im Trinkwasser vorkommen) oxidiert, ist überdies selektiver als sein Vorgänger. Während normales TiO2 unter Umständen Stickstoffoxid (NO) zu dem hochtoxischen Luftschadstoff Stickstoffdioxid (NO2) oxidiert, stellte LIGHT2CAT unter Beweis, dass sein Produkt nur minimal NO2 erzeugt. Neben der direkten Verringerung der Menge von NO2 in der Luft wird auf diese Weise indirekt die Menge an von NO2 abgeleitetem atmosphärischem Ozon gesenkt. LIGHT2CAT entwickelte auf der Grundlage von Labortests 3 verschiedene Betonmischungen, die 4 % Photokatalysator enthalten, und testete sie unter verschiedenen Lichtquellen. Die Forscher stellten fest, dass ihre Photokatalysator-Zementkomposite unter Bedingungen mit vermindertem UV 15 % aktiver als Zemente mit normalem TiO2 waren. Zudem blieb der LIGHT2CAT-Zement auch unter warmweißem LED-Licht ohne UV-Anteil aktiv, während gewöhnlicher Zement auf TiO2-Basis keine Aktivität zeigte. Nach der Ausweitung der Produktion ihrer Zement-Photokatalysatorkomposite erprobten die Wissenschaftler die Prototypen an mehreren Forschungsstandorten in Dänemark und Spanien. Sie führten erstmalig unter realen Bedingungen vor, dass ihr Produkt sowohl NO als NO2 aus der Luft entfernt. Der die Luftverschmutzung bekämpfende Beton von LIGHT2CAT kann für Betonbauten in Form von Straßen und Autobahnen, Pflastersteine und Außengebäudefassaden verwendet werden. Als zusätzlicher Bonus ist dieses Material selbstreinigend, wodurch die Menge an aggressiven Reinigungschemikalien reduziert wird, die in Wasserkreisläufe gelangen kann.
Schlüsselbegriffe
Beton, Gebäude, Luftverschmutzung, Titandioxid, Stickoxide, Stickstoffoxide, LIGHT2CAT, photokatalytisch
