Der Beton der Zukunft

Beton ist eines der am häufigsten verwendeten Baumaterialien weltweit. Allerdings hat seine Herstellung erhebliche Umweltfolgen, insbesondere durch den hohen CO₂-Ausstoss bei der Zementproduktion. Angesichts der dringenden Notwendigkeit, den CO₂-Ausstoss zu reduzieren, arbeitet Mapei gemeinsam mit Forscher:innen und Ingenieur:innen an innovativen Lösungen, um die Umweltbelastung von Beton zu verringern.

Zusatzstoffe sind Materialien, die dem Beton beigemischt werden, um dessen Eigenschaften zu verbessern. Dazu gehören unter anderem Flugasche, Silikastaub, Schlacke oder Kalksteinmehl. Diese Stoffe können den Zement teilweise oder vollständig ersetzen, was zu einer signifikanten Reduktion des CO₂-Ausstosses führt.

Betonzusatzmittel wie Fliessmittel verbessern die Verarbeitbarkeit des Betons. Sie ermöglichen es, weniger Wasser und Zement zu verwenden, ohne die Festigkeit des Betons zu beeinträchtigen und können diese sogar erhöhen. Die Zusatzmittel müssen auf die neuartigen Beton-Rezepturen mit geringerem Klinkeranteil abgestimmt werden. Diese bergen nämlich gewisse Herausforderungen wie eine verzögerte Festigkeitsentwicklung und eine geringere Endfestigkeit. Mapei hat speziell dafür das CUBE-System entwickelt. Die Zusatzmittel des CUBE-Systems tragen nicht nur zur Reduktion des CO₂-Fussabdruckes bei, sie verbessern auch die Dauerhaftigkeit von klinkerreduziertem Beton und dessen Abbindeverhalten.

Philipp Truffer ist dipl. Bauingenieur ETH / SIA / suisse.ing und Geschäftsführer/Prüfstellenleiter der Valtest AG.

Welche Fortschritte haben Sie in der Forschung zur CO₂-Reduktion im Beton durch Betonzusatzmittel gemacht, und welche Herausforderungen sind Ihnen dabei begegnet?

Bei der Dekarbonatisierung von Beton spielt die Reduktion des Zement- bzw. des Klinkergehalts eine wesentliche Rolle. Leistungsfähige Betonzusatzmittel werden hier künftig noch vermehrt einen wichtigen Beitrag liefern, sei es z. B. bei der optimaleren Klinkeraktivierung oder bei der Einhaltung von erforderlichen Frühfestigkeiten bei klinkerreduzierten Betonen. Hierbei gibt es bereits jetzt innovative Ansätze der Zusatzmittel-Industrie, die uns bei der Entwicklung von neuen Betonen sehr dienlich sind.

Wie sehen Sie die Zukunft der Betontechnologie in Bezug auf nachhaltige Baupraktiken und die Reduktion von CO₂-Emissionen?

Die geplante Einführung (voraussichtlich gegen Ende 2024) des Nationalen Anhangs ND der Betonnorm SN EN 206 in der Schweiz stellt eine kleine Revolution dar. Mit dem Wegfall der deskriptiven Vorgaben an Betone wie die Einhaltung eines Mindestzementgehalts oder eines maximalen Wasser-Zementwerts wird es künftig den Betonproduzenten freigestellt, wie sie ihre Betone zusammensetzen. Die Betone müssen «nur» die leistungsbezogenen Vorgaben an die Verarbeitbarkeit, Festigkeit und Dauerhaftigkeit erfüllen. Wie dies erreicht wird, bleibt den Produzenten freigestellt. Dieses Performance-Konzept wird künftig ein wichtiges Instrument zur Reduktion der CO2-Emissionen in der Betonindustrie darstellen. Klinkereffiziente Betone sind Hochleistungsbetone, die grosse Anforderungen an die Betontechnologie stellen.

Welche Rolle spielen Kooperationen mit der Industrie und anderen Forschungseinrichtungen in Ihren Projekten zur Entwicklung und Implementierung umweltfreundlicher Betontechnologien?

Der Einsatz von klimaeffizienten Betonen ist eine Herausforderung, die nur durch die enge Zusammenarbeit und den Erfahrungsaustausch aller Beteiligten erfolgreich abgewickelt werden kann. Diese hohen Ziele können wir nur gemeinsam erreichen.