Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geotechnologien IEGEiner der größten Emittenten von CO2-Emissionen ist der Bausektor. Laut dem »2022 Global Status Report for Building and Construction« entfielen im Jahr 2021 rund 37 % der weltweiten CO2-Emissionen auf diesen Sektor. Problematisch sind vor allem Zement-basierte Baumaterialien, da bei deren Herstellung prozessbedingte CO2-Emissionen unvermeidbar sind. Dabei schlagen die Kosten notwendiger CO2-Zertifikate für die Produzenten immer stärker zu Buche. Neben dem Abfangen und Speichern der Emissionen direkt im Herstellungsprozess wäre ein alternativer Ansatz Baumaterialien zu entwickeln, die aktiv CO2 aus der Atmosphäre ziehen. Dazu haben wir im Projekt »FasOli« ein Konzept des Baustoffherstellers Knauf Gips KG labortechnisch untersucht und bewertet, der sich das Prinzip von »Enhanced Rock Weathering« zunutze macht.
FasOli
Reduktion von CO₂-Emissionen im Bausektor durch klimafreundliche Baumaterialien.
© Fraunhofer IEG/Berndsen
FasOli - Untersuchung innovativer klimafreundliche Baumaterialien
Zielsetzung
»Enhanced Rock Weathering« ist eine Methode, die die natürliche Gesteinsverwitterung beschleunigt, indem Silikatgesteine fein zermahlen und auf der Erdoberfläche verstreut werden. Durch die Verwitterung von Silikatmineralen erhöht sich die Alkalität im Wasser, wodurch dieses mehr atmosphärisches CO2 binden kann. Das gelöste CO2 kann sich anschließend mit Kationen, wie Calcium, Magnesium oder Eisen, zu Karbonatmineralen verbinden und als Feststoff ausfallen. Dieser Mechanismus soll genutzt werden, um die CO2-Aufnahmekapazität von Baumaterialien zu erhöhen. Hierzu hat Knauf einen Fassadenputz mit Olivin-Beimischung hergestellt, einem Mineral das schnell verwittert und reich an Magnesium und Eisen ist. Im Vergleich zur ursprünglichen Idee des »Enhanced Rock Weathering« hat der Einbau von Olivin in Baumaterialien den Vorteil, dass diese auch im verbauten Zustand CO2-Emissionen der Atmosphäre entziehen. Diese Funktion haben wir in einem Langzeitversuch getestet. Dazu haben wir einen Teststand mit verschiedenen Fassadenputzplatten errichtet und über 18 Monate der natürlichen Witterung ausgesetzt. Die einzelnen Putzplatten wurden halbjährlich beprobt und auf mineralogische Alterationen untersucht. Zudem wurde der Regenwasserabfluss der Putzplatten aufgefangen und regelmäßig analysiert. Parallel zum Versuchsstand im Freien haben wir Laborexperimente durchgeführt, die den Einfluss von Zement auf die Olivin-Verwitterung untersuchen.
Dienstleistungen
- Labortechnische Untersuchungen zu Entwicklung und Überprüfung von neuartigen Baumaterialien, die »enhanced weathering«-Prozesse nutzen.
Aktuelle Ergebnisse
Irmai, A., Berndsen, M., Baese, R., and Alms, K.: Enhanced weathering in building materials: Capturing CO2 with olivine-based façade plaster, EGU General Assembly 2024, Vienna, Austria, 14–19 Apr 2024, EGU24-15573, https://doi.org/10.5194/egusphere-egu24-15573, 2024. (mit entsprechender Verlinkung: Abstract EGU24-15573 (copernicus.org))
