In Deutschland wurden im Jahr 2020 zur Herstellung von Zement über 20 Mio. t CO₂-Äquivalent verursacht [1], etwa 3% des nationalen CO₂-Ausstoßes [2]. Weltweit sind dies ungefähr 7% [3, 4]. Als Kernbestandteil des zurzeit unverzichtbaren Konstruktionsbaustoffes Beton ergibt sich daher die dringende Notwendigkeit, dessen Umweltwirkung und Nachhaltigkeit zu verbessern. Eine effektive CO₂-Einsparung im Bereich der Zement- bzw. Betonherstellung kann jedoch nur gelingen, wenn mehr als nur eindimensionale Analysen durchgeführt werden.

Das Ziel des Projektes ist deshalb die Nachhaltigkeit von Beton unter Einbeziehung bisheriger Forschungsergebnisse ganzheitlich zu betrachten und zu optimieren, sodass möglichst alle Bestandteile des Betons durch Sekundärrohstoffe ersetzt werden können. In Kooperation mit den Instituten für Technische Chemie (ITC) und Massivbau und Baustofftechnologie (IMB) des KIT soll hierbei der erste Schritt in Richtung umfassendem Betonrecycling getan werden. Eine Studie zur Analyse der Machbarkeit eines solchen Vorhabens soll den derzeitigen Zustand der Beton- und Zementwirtschaft untersuchen sowie Anforderungen und Potentiale beschreiben, um daraus Handlungsempfehlungen abzuleiten.

Nachhaltigkeit wird bei diesem Ansatz nicht nur in Bezug auf Klimaneutralität betrachtet, sondern berücksichtigt neben ökologischen Aspekten auch die Dauerhaftigkeit, Wirtschaftlichkeit, Recyclingfähigkeit und gesellschaftliche Akzeptanz. Die Studie soll sich von einer Bestandsaufnahme des recycelten Betons und der verfügbaren Sekundärrohstoffen, über eine Potentialanalyse des Kreislaufsystems bis hin zur Machbarkeitsbewertung des ganzheitlichen Betonrecyclings erstrecken. Dabei soll der Konstruktionsbaustoff nicht nur als Material im Produktionsprozess betrachtet, sondern dessen kompletter Lebenszyklus inklusive aller umweltrelevanten Prozessen untersucht werden – vom Recycling der Sekundarwertstoffe über die Betonherstellung und den Transport bis hin zur Verarbeitung und Verwendung. Insbesondere sollen unterschiedliche Herstellungs-, Verarbeitungs- und Recyclingprozesse bilanziell betrachtet und miteinander verglichen werden. Mit den daraus formulierbaren Aussagen zu Vorteilhaftigkeit und Nachhaltigkeit einzelner Prozesse wird eine multi-kriterielle Bewertung sowie die Erstellung eines entscheidungsunterstützenden Leitfadens angestrebt.

[1] VDZ – Zahlen und Daten https://www.vdz-online.de/zementindustrie/zahlen-und-daten/umweltdaten (geprüft am 27.4.2022)

[2] Umweltbundesamt – Treibhausgasemissionen in Deutschland https://www.umweltbundesamt.de/daten/klima/treibhausgas-emissionen-in-deutschland#emissionsentwicklung (geprüft am 27.4.2022)

[3] IEA – Cement https://www.iea.org/reports/cement (geprüft am 27.4.2022)

[4] Destatis – Treibhausgase: G20 verursachen rund 80% der globalen CO₂-Emissionen https://www.destatis.de/DE/Themen/Laender-Regionen/Internationales/Thema/umwelt-energie/umwelt/G20_CO2.html (geprüft am 27.4.2022)