Mit der angestrebten CO2-Neutralität entlang der gesamten Wertschöpfungskette hat sich die Zement- und Betonbranche ein ambitioniertes Ziel gesetzt. Ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg dorthin besteht in der Ermittlung des CO2-Aufnahmepotenzials von aufbereitetem Recyclingmaterial. Genau hier setzt das FFG-geförderte Forschungsprojekt „CarboRate“ an, das im Jänner 2023 startete und noch bis Dezember 2026 läuft. In Kooperation mit den VÖZ-Mitgliedswerken und der Smart Minerals GmbH forscht Projektleiterin Cornelia Bauer mit ihrem Projektteam an Möglichkeiten zur Maximierung der CO2-Aufnahme in Betonbruch auf natürliche bzw. forcierte Weise.
CO2-Aufnahmepotenzial von Beton
Das Forschungsprojekt „CarboRate“ des ACR-Instituts VÖZ widmet sich dem Potenzial von Beton und Betonrecyclingmaterial, durch den Prozess der Carbonatisierung CO2 aufzunehmen. Auch Möglichkeiten, mit CO2 angereichertes Material im Sinne der Kreislaufwirtschaft wiederzuverwenden, werden untersucht.
Institut
VÖZ – Vereinigung der Österreichischen Zementindustrie
Projekt
CarboRate
Förderung
FFG – Basisprogramme

Zur Ermittlung des natürlichen CO2-Aufnahmepotenzials werden ca. 300 Tonnen Betonbruch unterschiedlicher Fraktionen in 16 Schüttungen über vier Jahre hinweg gelagert, regelmäßig belüftet, beprobt und untersucht. Darüber hinaus widmen sich die Forscher*innen der Frage, inwieweit sich die CO2-Aufnahme durch gezielte Begasung beschleunigen lässt. Dazu wurde im Zementwerk Wopfing eine Bypass-Anlage mit einem Begasungsreaktor am Wärmetauscher konzipiert und errichtet, der CO2-haltigen Abgasstrom direkt aus dem Kamin abzieht. Die carbonatisierten bzw. CO2-gesättigten Fraktionen werden anschließend in Zementen als Betonfeinanteil und in Betonen als Gesteinskörnung eingesetzt und die Eigenschaften der Produkte untersucht.
Damit leistet das Forschungsprojekt einerseits einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz, da CO2 dauerhaft in Betonbruch gebunden wird und fördert andererseits die Schonung natürlicher Rohstoffe. So lässt sich im Zement Kalksteinmehl durch Betonfeinanteil ersetzen, im Beton kommt recyclierte Gesteinskörnung zum Einsatz, ohne auf primäre Ressourcen zurückgreifen zu müssen.

Wichtiger Hebel für Klimaschutz in der Bauwirtschaft
In den nächsten Forschungsjahren soll intensiv untersucht werden, wie lange es dauert, bis die Carbonatisierung abgeschlossen ist und welche Möglichkeiten es gibt, die CO2-Aufnahme weiter zu beschleunigen. Zusätzlich werden Messmöglichkeiten zur validen Bestimmung der CO2-Aufnahme entwickelt sowie das Potenzial zur Bindung von CO2 durch den aufbereiteten Betonbruch geprüft. Das Forscherteam sucht nach Optionen, CO2-Emissionen bereits direkt am Ort der Entstehung in Recycling-Gesteinskörnung oder Bauprodukte einzubinden. Dazu werden unterschiedlichste Brechsandfraktionen von CO2-reichem Abgas (z.B. im Zementwerk) durch- bzw. umströmt.
Ziel des Projekts „CarboRate“ ist es, gesicherte Daten als Wissensgrundlage für die Bau- und Kreislaufwirtschaft zu liefern und Potenziale zur ökologischen Nachhaltigkeit der Zementindustrie aufzuzeigen.