Untersuchungen zum CO2-Speicherpotenzial von rezyklierten Gesteinskörnungen und Zementproben unter Zwangskarbonatisierung

Die Herstellung von Beton und insbesondere der darin als Bindemittel enthaltene Zement verursachen einen hohen Anteil der menschlich erzeugten klimawirksamen Emissionen. Studien zeigen, dass die Herstellung von Zement rund 8 % der weltweiten CO2-Emissionen verursacht, was den akuten Handlungs- bzw. Forschungsbedarf unterstreicht. Aufgrund des derzeitigen Gebäude- und Infrastrukturbestands und dessen zunehmender Altersstruktur bzw. notwendiger Ersatzbaumaßnahmen nimmt die Menge an verfügbaren Abbruchmaterialien ständig zu. In vielen Fällen besteht dieses Material aus hochwertigem Altbeton, der als rezyklierte Gesteinskörnung im Produktionsprozess wiederverwendet werden kann, um primäre Rohstoffquellen zu schonen. Der größte Teil dieses Betonbruchs ist nicht karbonisiert. Das in dem vorliegenden Beitrag beschriebene Verfahren zur forcierten Karbonatisierung von Betonabbruchmaterial bildet eine Grundlage für die Anwendung in Recyclingbetonen und zielt auf den reduzierten Einsatz von Primärrohstoffen ab. Zudem wurde das Verfahren zur Untersuchung der CO2-Absorbtionsfähigkeit entwickelt. Durch die Beimischung als Gesteinskörnung im Zuge der Frischbetonproduktion ist der Karbonatisierungsgrad für die Stahlkorrosion oder damit verbundene Probleme irrelevant. Die Versuche zeigen, dass die mit der Produktion von Beton verbundenen CO2-Emissionen dadurch deutlich reduziert werden können und bereits nach 24 h über 1,3 % der Ausgangsmasse an CO2 gespeichert wurde.

Investigations of the CO2 Storage Potential of Recycled Concrete Aggregates and Cement Samples under Forced Carbonation
The production of concrete, in particular the cement contained as a binder, causes a high proportion of human induced climate-impacting gas emissions. Studies show that the decarbonization of limestone causes at least 8 % of global CO2 emissions, which underlines the acute need for action and research. Due to the current building and infrastructure stock and its increasing obsolescence or replacement, the amount of available demolition material is constantly increasing. In many cases, this material consists of high-quality concrete that could be reused as recycled aggregate in the production process to conserve primary raw material sources. Most of this crushed concrete is not carbonized. This means that this potential could be used as a CO2 sink in the course of a recycling process. The recycled and carbonized material can be used as a substitute for natural grains. Due to the admixture as aggregate in the course of the concrete production, the degree of carbonation is irrelevant for steel corrosion or related problems. The main objective of this work was to investigate the CO2 absorption capacity of concrete waste in order to quantify its use as a potential carbon sink. The test series show that the ecological footprint of concrete can be significantly reduced by exploiting its carbonation potential by storing more than 1.3 % CO2 of the original mass after 24 hours.