Net-Zero Betone durch Maximierung des Leistungspotenzials von Portlandzement und CO2-negative puzzolanische Zusatzstoffe

• Antragsteller: Professor Dr. Torben Gädt; Dr. Daniel Jansen; Professor Dr.-Ing. Dirk Lowke
• Fachliche Zuordnung: Baustoffwissenschaften, Bauchemie, Bauphysik
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 542228986

Die schnelle Transformation der Betonindustrie auf Net-Zero Kohlendioxidemissionen setzt Technologien voraus, die schnell umgesetzt werden können. Daher konzentriert sich dieses Projekt auf die Herstellung von Net-Zero-Beton unter Verwendung von Portlandzement als primäres Bindemittel. Unser Ansatz maximiert die Leistung von Portlandzement in Beton durch zwei primäre Maßnahmen. Erstens setzen wir eine Kombination aus chemischen Zusatzmitteln und kontrollierter Vorkarbonatisierung ein, um die Menge an Ettringit - einer wichtigen Hydratphase - im Bindemittel zu erhöhen. Vorläufige Untersuchungen deuten darauf hin, dass diese Maßnahme die Leistungsfähigkeit des Bindemittels steigert und gleichzeitig die erforderliche Klinkermenge verringert, wodurch die CO2-Emissionen sinken. Zweitens integrieren wir puzzolanische Zusatzstoffe (SCMs) in den optimierten OPC. Zunächst werden herkömmliche SCMs verwendet. Diese vergrößern das Volumen der Hydratphasen zusätzlich und tragen zu einer weiteren Senkung der CO2 Intensität bei. Drittens gehen wir vorkarbonatisierten SCMs über, die als aktive CO2-Senke dienen. Die Doppelstrategie der Maximierung von stabilem Ettringit und der Verwendung von vorkarbonisierten SCMs führt zu Netto-CO2-Emissionen von Null. Letztendlich führt dies zu Beton mit hervorragender Festigkeit und Dauerhaftigkeit und einem Net-Zero-CO2-Fußabdruck, der in verhältnismäßig kurzer Zeit erreicht werden kann.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2436: Klimaneutraler Beton