Beton im Wandel – nachhaltiger Beton und Sonderbeton

Die Betonindustrie steht vor der dringenden Herausforderung, ihre CO₂-Emissionen erheblich zu senken. Da der Bausektor eine zentrale Rolle bei der globalen Klimaschutzstrategie spielt, sind innovative Ansätze nötig, um sowohl die Umweltbelastungen zu reduzieren als auch den steigenden Bedarf an Baustoffen zu decken. Unternehmen setzen daher auf verschiedene Maßnahmen, um nachhaltigere Produktionsmethoden zu etablieren. Moderne Zementwerke investieren daher verstärkt in Technologien zur CO₂-Abscheidung und -Rückgewinnung, um Emissionen direkt an der Quelle zu reduzieren. Durch den Einsatz von alternativen Brennstoffen und energieeffizienten Produktionsverfahren kann der ökologische Fußabdruck der Zementherstellung weiter verringert werden. 

CO₂-Reduktion und Nachhaltigkeit 

Außerdem steht die Entwicklung von CO₂-reduzierten, klimafreundlichen Betonen mit geringerem oder gar keinem Klinkeranteil im Fokus der Forschung. Durch innovative Rezepturen und alternative Bindemittel kann der CO₂-Ausstoß im Vergleich zu herkömmlichem Beton erheblich gesenkt werden, ohne dabei die technische Leistungsfähigkeit des Materials zu beeinträchtigen. MC-Bauchemie hat vor mehr als zehn Jahren bereits zusammen mit der Firma WAGNERS aus Australien einen zementfreien Beton, den sogenannten EFC-Beton (EFC steht für „Earth Friendly Concrete“) entwickelt, der über eine sehr hohe Druckfestigkeit, eine hohe Sulfatbeständigkeit (XA3) und eine erhöhte Säurebeständigkeit verfügt. Ein Sulfatangriff wirkt bei diesem zementfreien Beton, auch Geopolymerbeton genannt, sogar noch zusätzlich verfestigend und erhöht damit noch die Beständigkeit. Er eignet sich daher ideal für den Einsatz in Bauwerken, die einem hohen chemischen Angriff ausgesetzt sind. MC bietet Aktivatoren für den EFC, die die anstelle des Zements verwendeten Bindemittel wie Hüttensand und Flugasche in der Betonmischung alkalisch aktivieren. Ein eigens neu entwickeltes Polymer sorgt zusätzlich für eine bessere Verarbeitung. Der EFC hat erstmals eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (AbZ) des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt) für die Verwendung in Betonfertigteilen erhalten und wird u. a. auch für die ersten zementfreien Betonabwasserrohre in Deutschland genutzt, die seit über zwei Jahren unter dem Namen „next.beton“ auf dem Markt erhältlich sind. Der EFC kam auch beim Neubauprojekt „4HÖFE“ in Norderstedt 2023 bis 2024 zum Einsatz. Hierbei wurde der gesamte Beton für rund 800 m³ Fertigteile und 2.200 m³ Transportbeton zementfrei produziert, wodurch rund 300 Wohnungen, darunter 71 klimaschonende Sozialwohnungen, in Holzskelettbauweise errichtet wurden. Mit dem EFC konnten im Vergleich zu herkömmlichem Beton bis zu 75 % CO₂ eingespart werden. Darüber hinaus nimmt auch der Einsatz von recycelten und umweltfreundlichen Rohstoffen stetig zu. Konzepte wie Urban Mining – die Wiederverwertung von Baumaterialien aus Abbruchgebäuden – sowie der Einsatz von Recyclingbeton (R-Beton) gewinnen zunehmend an Bedeutung. Diese Ansätze tragen nicht nur zur Ressourcenschonung bei, sondern reduzieren auch die Abhängigkeit von Primärrohstoffen und minimieren Deponieabfälle, werden aber bisher nur in geringem Maße genutzt. 

Beton aus 100 % rezyklierter Gesteinskörnung 

Die Betontechnologen der MC-Bauchemie spielten eine zentrale Rolle bei der Entwicklung eines Betons aus 100 % rezyklierter Gesteinskörnung, der erstmals beim Bau eines Schulgebäudes in Hamburg 2024 eingesetzt wurde. Eine wesentliche Herausforderung bei R-Beton ist die höhere Wasseraufnahme durch die rezyklierte Gesteinskörnung. Durch die Kombination des klassischen Betonzusatzmittels Centrament N9 und des auf der neuesten PCE-Technologie basierenden Zusatzmittels MC-PowerFlow evo 530 konnte die Verarbeitbarkeit so optimiert werden, dass der Beton problemlos wie „normaler“ Beton transportiert, verarbeitet und verdichtet werden konnte. Das Projekt zeigt eindrucksvoll, wie innovative Betontechnologie die Kreislaufwirtschaft stärkt und natürliche Ressourcen wie Naturstein und Kies schont. 

Hochwertiger Recyclingbeton mit geringerem CO₂-Fußabdruck in den Niederlanden 

In den Niederlanden hat sich die Firma Urban Mine auf die Herstellung und Lieferung von nachhaltigem, hochwertigem R-Beton, der die gleiche Qualität, Zusammensetzung und Eigenschaften wie Beton aus Primärmaterialien aufweist, spezialisiert. Das Unternehmen nutzt auch das betontechnologische Know-how sowie eigens für den R-Beton entwickelte Betonzusatzmittel der MC und verfügt über 15 Jahre Erfahrung im Recycling von Betonabbruchmaterial. Urban Mine hat den Recyclingprozess in den Niederlanden perfektioniert.

Der Beton ist zu 100 % kreislauffähig und verursacht laut Hersteller bis zu 80 % weniger CO₂-Emissionen im Vergleich zu herkömmlichem Beton. Das Unternehmen gewinnt den Beton aus Abrissgebäuden und recycelt ihn auf energieneutrale Weise. Die Produktion erfolgt mit sauberer Energie aus Solarstrom und aufgefangenem Regenwasser. 

Kompositzemente mit kalziniertem Ton 

Angesichts der steigenden Nachfrage nach nachhaltigen Baumaterialien gewinnen Kompositzemente zunehmend an Bedeutung. Dabei werden alternative Materialien, wie z. B. kalzinierte Tone, als Ersatz für klassische Portlandzementklinker genutzt; denn Kompositzemente mit kalziniertem Ton bieten mehrere Vorteile: Einer der wichtigsten Aspekte ist die Reduzierung der CO₂-Emissionen. Da die Kalzinierung von Ton bereits bei Temperaturen zwischen 600 und 850 °C erfolgt, ist der Energieaufwand deutlich geringer als bei der Herstellung von herkömmlichem Klinker, der Temperaturen von etwa 1.450 °C erfordert. Dies führt zu einer erheblichen Einsparung von Energie und einer Verringerung der CO₂-Emissionen. Trotz der Vorteile von kalziniertem Ton gibt es auch einige Herausforderungen und Nachteile. Insbesondere die Verarbeitbarkeit von Beton mit Kompositzementen mit kalziniertem Ton kann eine Herausforderung darstellen. Abhängig von der genauen Zusammensetzung des Bindemittels kann sich das rheologische Verhalten verändern. Zusätzlich kann es in bestimmten Anwendungen zu Einschränkungen in den mechanischen Eigenschaften kommen. 

Problemlöser: Spezialadditive der MC-Bauchemie 

Um die Eigenschaften und die Verarbeitbarkeit von mit neuartigen Kompositzementen hergestelltem Beton zu sichern, sind innovative Betonzusatzmittel erforderlich. Eine effektive Lösung bieten Spezialadditive der MC-Bauchemie, die zusammen mit einem PCE-Fließmittel in den Beton gemischt werden und sozusagen als „Opferpolymere“ wirken. Praxisversuche haben sogar gezeigt, dass sie das Fließverhalten des Betons verbessern, was die Verarbeitung erleichtert und eine gleichbleibend hohe Betonqualität sicherstellt. Die Bedeutung solcher Technologien wird in Zukunft weiter zunehmen. Der Markt bewegt sich in Richtung klimafreundlicheren Beton wie z. B. EFC oder R-Beton, die einen nachhaltigeren Ansatz im Bauwesen ermöglichen. Die Spezialadditive der MC-Bauchemie bieten somit nicht nur Lösungen für aktuelle Anwendungen, sondern auch für künftige Entwicklungen wie Urban Mining oder den verstärkten Einsatz recycelter Baustoffe. Darüber hinaus erleichtert diese Technologie auch die Verarbeitbarkeit von Betonen beim Einsatz von tonhaltigen oder qualitativ schwierigen Sanden. 

Sonder- und nachhaltige Betone – nicht ohne Bauchemie 

Um die skizzierten Herausforderungen zu meistern, muss die Betonindustrie in Forschung und Entwicklung investieren, neue Technologien adaptieren und eng mit Forschungseinrichtungen und Bauchemieherstellern zusammenarbeiten. Die Zukunft der Branche liegt in der Entwicklung nachhaltiger, intelligenter und effizienter Betonlösungen, die den sich wandelnden Anforderungen des Marktes und der Gesellschaft gerecht werden. Die MC-Bauchemie ist in diesem Bereich führend und entwickelt bereits heute mit innovativen Technologien und nachhaltigen Lösungen die Standards von morgen – sei es bei EFC, R-Beton, Beton mit neuen Zementarten oder verunreinigten Zuschlagstoffen und Sanden. Mit ihrem umfassenden Know-how liefern die Betontechnologen der MC robuste und tragfähige Lösungen für alle diese Fälle und Herausforderungen.