Beton ist heute der weltweit wichtigste Baustoff – und wird wichtig bleiben. Mit speziellen Zusatzmitteln verbessert Bauchemie seine Eigenschaften und reduziert den Anteil von CO2.
Umfassend optimiert:
Moderne Betonzusatzmittel steigern Leistung und CO2-Einsparung
Weltweit werden jährlich mehr als 10 Mrd. Tonnen Beton hergestellt und verbaut – damit ist er der bedeutsamste Baustoff unserer Zeit. Dabei wurde Beton schon immer weiterentwickelt und seine Ursprungsrezeptur aus Zement, Wasser und einer Gesteinskörnung aus Sand und Kies veränderte sich. So werden die ursprünglichen drei Inhaltsstoffe heute durch intelligente Betonzusatzmittel ergänzt.
Diese flüssigen oder pulverförmigen Additive verändern die Eigenschaften des Betons. Sie können etwa die Aushärtungszeit von Frischbeton verzögern oder beschleunigen sowie die Verarbeitbarkeit verbessern, aber auch die Widerstandskraft, Dauerhaftigkeit und Festigkeit von Festbeton erhöhen. Damit sind sie gerade bei der Herstellung von Transportbeton oder Fertigteilbeton unverzichtbare Hilfsmittel; oder sie ermöglichen neue Zusammensetzungen des Betons, die für signifikante CO2-Einsparungen sorgen.
Mit Betonzusatzmitteln:
CO2-intensive Inhaltsstoffe reduzieren
Positive Effekte
Eine Optimierung von Betonen und zementgebundenen Baustoffen durch Betonzusatzmittel kann dabei helfen, die Anteile von Wasser, Klinker und Bindemittel zu reduzieren. Das Resultat sind Betone mit einer identischen Dauerhaftigkeit aber einem deutlich geringeren Gehalt an CO2, insbesondere durch Reduktion des Zementklinkers.
Betonzusatzmittel lassen sich einsetzen, um das Endprodukt Beton nachhaltiger zu machen. Ein Fokus liegt dabei auf dem Bestandteil Zement, dessen Vorprodukt Zementklinker mit enormem Energieeinsatz hergestellt werden muss. Um die Reaktionsfähigkeit des Zementklinkers zu erreichen, wird während des Brennvorganges (Calcinierungsprozess) aus den Grundrohstoffen (u.a. Kalkstein) weiterhin eine hohe Menge CO2 ausgetrieben.
Um die Effizienz und die Nachhaltigkeit zu steigern, werden dem Klinker weitere Rohstoffe hinzugefügt, so dass ein sogenannter klinkerreduzierter Zement entsteht – mit dadurch deutlich geringeren CO2-Emissionen.
Jedoch: Beton mit klinkerreduziertem Zement ist schwieriger zu verarbeiten und seine Konsistenz schwieriger über eine bestimmte Zeit zu erhalten. Hier kommen die Betonzusatzmittel ins Spiel. Hochwirksame Fließmittel können die Verarbeitbarkeit, Betonrheologie, Verarbeitungszeit und Konsistenzhaltung optimieren – und so die Betonanwendung nachhaltiger machen.
In Zahlen
Im Jahr 2021 wurden insgesamt rund 29 Mio. Tonnen Zement innerhalb Deutschlands verbraucht. Diese Menge lässt sich noch einmal aufteilen in verschiedene Zement-Klassifizierungen, je nach Zusammensetzung. In die Klasse CEM I fällt der sogenannte Portlandzement, der über den höchsten Anteil von Zementklinker verfügt und in seiner Herstellung pro Tonne rund 700 kg CO2-Emissionen verursacht. Der Durchschnitt aller Zementarten liegt deutlich darunter, nämlich bei 583 kg CO2. Gelänge es nun, die insgesamt 7,5 Mio. Tonnen CEM I, die in Deutschland 2021 produziert wurden, durch Zementarten mit durchschnittlicher Emission zu ersetzen, entspräche das einer Einsparung von 877.500 Tonnen CO2 pro Jahr. Dieser Ansatz kann auf zahlreiche weitere Zementqualitäten übertragen werden, wodurch das Potential insgesamt noch deutlich höher ausfällt.
Fazit
So kann eine neue Generation von klinkerreduzierten Zementen zur Herstellung von praxistauglichen, robusten Betonen dabei helfen, signifikant CO2-Emissionen zu sparen – ermöglicht durch den Einsatz moderner Betonzusatzmittel.
Quellen
Broschüre VDZ Zementindustrie im Überblick 2022/2023
Mit Betonzusatzmitteln:
Bauteile nachhaltiger herstellen
Positive Effekte
Auch bei der Herstellung von Bauteilen in Betonfertigteilwerken können mit Hilfe von Betonzusatzmitteln verschiedene Verbesserungen im Sinne von Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung erzielt werden. So wurden dort bislang häufig besonders klinkerreiche Zemente verwendet, um eine hohe Frühfestigkeit der Bauteile zu erzielen. Dank Betonzusatzmitteln für eine beschleunigte Frühfestigkeit werden gleiche oder sogar bessere Ergebnisse erzielt, so dass auf weniger klinkerreiche und somit deutlich CO2-sparende Zemente zurückgegriffen werden kann.
Außerdem kommen in Fertigteilwerken in vielen Fällen Heizungen und beheizte Schalungen zum Einsatz, um die zum Entschalen erforderliche Mindestfestigkeit der Betonteile schnellstmöglich zu erreichen. Werden stattdessen beschleunigende Betonzusatzmittel verwendet, reichen häufig auch normale Umgebungstemperaturen für die Festigkeitsentwicklung und die Heizenergie kann eingespart werden.
In Zahlen
In einem Rechenbeispiel zur Frühfestigkeitsminderung lässt sich durch Betonzusatzmittel in Fertigteilwerken eine Klinkerreduktion von 50 bis 70 kg/m3 erzielen, in Sonderfällen sogar bis zu 150 kg. Das Ergebnis ist eine CO2-Reduktion im Beton von 40 bis 55 kg/m3, in Sonderfällen über 100 kg. Übertragen auf die Betonfertigteilbranche, die jährlich 5 Mio. m3 produziert, ist so eine Reduzierung von bis zu 275.000 Tonnen CO2 möglich.
Ein weiteres Beispiel beziffert den Effekt durch den Wegfall der Werks- bzw. Schalungsheizung per Heizöl. Bei einer vorausgesetzten Emission von 2,6 kg CO2 durch die Verbrennung eines Liters Heizöl und für die Fertigteilproduktion anfallenden 10 Litern Öl pro m3 Beton, ergibt sich ein Einsparpotenzial von 26 kg CO2/m3.
Fazit
Auch bei der Herstellung von Betonfertigteilen erzielen Betonzusatzmittel greifbare Nachhaltigkeitseffekte – ob durch klinkerreduzierte Betone oder den Wegfall von Heizenergie im Fertigungsprozess.
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