FTE-Erfolgsstorys - Mit umweltfreundlicherem Beton nachhaltiger bauen
Beton ist der meistverwendete Baustoff weltweit, wobei die Nachfrage durch das Wachstum der Schwellenländer kontinuierlich nach oben getrieben wird. Tatsächlich ist Beton derart weit verbreitet, dass die globale Zementherstellung mit etwa 5 % der jährlichen Treibhausgasemissionen zu Buche schlägt. Und dieses Niveau ist mit dem Luftfahrtsektor vergleichbar. Die in die Atmosphäre freigesetzten Treibhausgase wie etwa Kohlendioxid beeinflussen in starkem Maße die Temperatur der Erde. Außerdem wird die Betonherstellung zu einer fortschreitenden Erschöpfung der natürlichen Ressourcen beitragen und schwere Umweltschäden hinterlassen, wenn dem nicht entgegengesteuert wird. Spare in der Zeit, so hast du in der Not Aus diesen Gründen wurde das Projekt Encore ("Environmentally friendly solutions for concrete with recycled and natural components") ins Leben gerufen. Es soll etliche Arbeitsgruppen zusammenbringen, die in der Lage sind, die Innovation in der Frage der Nachhaltigkeit von Beton ins Rollen zu bringen. Das Konsortium verfolgt außerdem das Ziel, den Austausch von Ideen und Erfahrungen beim Einsatz recycelter und erneuerbarer Bestandteile zur Herstellung eines umweltfreundlicheren Konstruktionsbetons anzuregen. "Obgleich bereits mehrere mögliche Lösungen zur Verbesserung der Umweltverträglichkeit und der Nachhaltigkeit der Betonherstellung in der Bauwirtschaft vorgeschlagen wurden, sind noch weitere Forschungsanstrengungen erforderlich, um das Potenzial recycelter und erneuerbarer Rohstoffe auszunutzen", erklärt Projektkoordinator Dr. Enzo Martinelli. Das Encore-Projekt hat drei Schwerpunktziele. Erstens soll das physikalische und mechanische Verhalten von Beton mit rezyklierten Zuschlagstoffen und Zementersatz-Beiprodukten mit "puzzolanischen" Eigenschaften untersucht werden. Puzzolane sind siliziumhaltige Gesteine, die mit Wasser vermischt werden können und chemisch mit Kalziumhydroxid, einer anorganischen Verbindung, reagieren, die entsteht, wenn Kalziumoxid oder Kalk mit Wasser gemischt wird. Endergebnis ist dann eine Verbindung, die sehr ähnliche Eigenschaften wie Zement aufweist. Bisher ergab das Projekt, dass die bei Zement gestattete aktuelle Höchstmenge an ersetzten Zuschlagstoffen erhöht werden könnte, ohne dass Qualität und Sicherheit dafür geopfert werden. Erste Betonproben mit einem Anteil von 30 bis 40 % recycelten Zuschlagstoffen zeigen beispielsweise das gleiche Verhalten wie traditionelle Betonmischungen. Zweitens erforscht das Projekt den möglichen Beitrag von Recyclingfasern aus Stahl oder Kunststoff auf dem Gebiet der diffundierten Verstärkung von Mischungen auf Zementbasis. Erste Versuche auf diesem Gebiet konzentrieren sich auf komprimierte recycelte Stahlfasern. Drittens betrachtet das Encore-Team Machbarkeit und mögliche Anwendungen naturfaserverstärkter zementartiger Verbundwerkstoffe (natural fibre-reinforced cementitious composite, N-FRCC). Die Langlebigkeit von Naturfasern unter extremen klimatischen Bedingungen wird derzeit geprüft. Auch der internationale Aspekt des Projekts ist wichtig. "Die Bedeutung der Nachhaltigkeit von Beton für die Schwellenländer war ein Schlüsselmotiv für die Zusammenziehung von sowohl europäischen als auch außereuropäischen Partnern innerhalb dieser Forschungsinitiative", bestätigt Dr. Martinelli. "Deshalb setzen derzeit europäische Forschungseinrichtungen aus Italien und Portugal ein Mitarbeiteraustauschprogramm mit außereuropäischen Kollegen aus Argentinien und Brasilien um." Chancen für die Industrie Dr. Martinelli geht davon aus, dass die vom Encore-Konsortium durchgeführte Forschung einen maßgeblichen und positiven Einfluss auf Bau- und Abfallmanagementpraktiken im städtischen und industriellen Bereich haben wird. In Folge des demografischen Wandels und der Urbanisierung gibt es derzeit eine starke Nachfrage nach Wohn- und Gewerbegebäuden. Dies gilt rund um den Erdball, ganz besonders jedoch in den Schwellenländern. Außerdem wird mit Nachdruck gefordert, die gesetzlichen Anforderungen in Bezug auf nachhaltiges Bauen, erneuerbare Materialien und die Senkung der Treibhausgasemissionen zu erfüllen. Die Optimierung der Abfallentsorgungsprozeduren genießt bei den Regierungen Priorität. Letztlich verspricht man sich von den Chancen, die Encore-Forschungsergebnisse in industriell bedeutender Größenordnung auf spezielle Anwendungsfelder zu übertragen, erhebliche ökologische und wirtschaftliche Konsequenzen. Derzeit sind bei den lateinamerikanischen Partnern des Konsortiums gewaltige Bautätigkeiten im Gange. "Die brasilianischen Politiker haben wesentlichen Wert auf nachhaltige Baupraktiken gelegt. Sie entwickeln Bauvorhaben und Infrastrukturen, die man zur Organisation der nächsten Fußball-Weltmeisterschaft und der Olympischen Spiele benötigt, die in den kommenden Jahren in Rio de Janeiro stattfinden werden", erklärt Dr. Martinelli. Zu dieser Arbeit gehört der Abriss bzw. die Sanierung existierender Bauten. Hier hat man sich ein 100 %iges Recycling zum Ziel gesetzt. Die Arbeit des Encore-Konsortiums wird dazu beitragen, dieses Ziel zu erreichen. - Vollständige Bezeichnung des Projekts: "Environmentally friendly solutions for Concrete with Recycled and natural components" - Projektakronym: Encore - Encore-Projektwebsite - Projektreferenznummer: 295283 - Name/Land des Projektkoordinators: Università degli Studi di Salerno, Italien - Gesamtprojektkosten: 197 400 EUR - Beitrag der EK: 197 400 EUR - Projektbeginn/-ende: Januar 2012 bis Dezember 2014 – Weitere Partnerländer: Portugal, Argentinien, Brasilien