Zementklinker ist ein wesentlicher Bestandteil von Beton, aber auch ein grosser Verursacher von industriellen Treibhausgasemissionen. Mit Ersatzstoffen wird deshalb bereits heute der Klinkeranteil in der Zementproduktion reduziert. Sika unterstützt die Substitution mit Beton- und Zementzusatzmitteln und forscht an neuen Lösungen, welche eine weitere Klinkerreduktion ermöglichen sollen.

Tests zeigen, dass unsere Lösungen für LC3 gut funktionieren

Supplementary Cementitious Materials, kurz SCM, sind Ersatzprodukte mit zementösen Eigenschaften, die einen Teil des Zements im Beton ersetzen können. Es handelt sich dabei um industrielle Abfallprodukte wie Schlacke aus der Stahlproduktion oder Flugasche aus Kohlekraftwerken.

Das Unternehmen unterstützt schon heute mit Beton-  und Zementzusatzmitteln den Klinkerersatz im Beton. Die Herausforderung besteht dabei in der Festigkeitsentwicklung und Dauerhaftigkeit des Betons.

"Mit den heutigen SCMs könnte man den Zementanteil im Beton theoretisch um 30%-60% reduzieren. In der Realität sind die Ersatzprodukte aber nur begrenzt verfügbar, so dass die Nachfrage das Angebot aktuell deutlich übersteigt und der SCM-Anteil über die letzten zehn Jahren bei etwa 25% stehen geblieben ist." Philippe Jost, Head Construction und Mitglied der Konzernleitung
Weltweite Forschungsanstrengungen

Damit der Klinkeranteil im Zement weiter gesenkt werden kann, forschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit an neuen Ersatzprodukten. Zum einen versuchen sie, noch mehr Qualitätskategorien von Stahlschlacke und Flugasche nutzbar zu machen. «Könnte man die Materialien breiter einsetzen, hätte dies sofort eine riesige Wirkung», unterstreicht Philippe Jost die Bedeutung der Initiativen. Heute muss ein Teil der industriellen Abfallprodukte aus verschiedenen Gründen deponiert werden. Flugasche zum Bespiel kann als Ersatzmaterial in der Zementherstellung nicht eingesetzt werden, wenn sie zu viele Kohlepartikel enhält, da sich dies negativ auf die Betonqualität auswirkt. «Heute kann man mit einem Anteil von 1%-2% Restkohle umgehen. Liesse sich der Anteil auf 5%-6% steigern, müsste man weniger Flugasche deponieren», so Philippe Jost. Andere Forschungsansätze zielen darauf ab, in der Zementproduktion Schlacken einzusetzen, die heute noch nicht als SCM verwendet werden. Diese Entwicklung ist umso bedeutsamer, als viele Länder aus Klima- und Umweltschutzgründen künftig nicht mehr auf Kohlekraftwerke setzen werden. 

Klinkergehalt mit LC3 um 50% senken

Erfolgsversprechend ist das LC3-Forschungsprojekt der ETH Lausanne, an dem Sika mitwirkt. Durch den Einsatz dieses neuen Zusatzstoffes soll der Klinkergehalt in der Zementproduktion künftig um bis zu 50% reduziert werden. Ein enormer Fortschritt. Im Gegensatz zu den heutigen Ersatzprodukten ist LC3 kein Abfallprodukt, sondern wird aus Kalkstein und Lehm hergestellt. «Ein entscheidender Vorteil von LC3 ist seine Verfügbarkeit: Während das Angebot an heutigen Ersatzstoffen beschränkt ist, gibt es weltweit fast unerschöpfliche Mengen an Kalkstein und Ton», sagt Philippe Jost. «Positiv ins Gewicht fällt auch, dass es sich bei LC3 um ein präzise formuliertes Erzeugnis handelt.» 

"Unsere Lösungen reduzieren die negativen Nebeneffekte der Ersatzstoffe und ermöglichen die Produktion von leistungsstarkem Zement beziehungsweise Beton"
Sika Lösungen für LC3 sind marktreif

Sika hat spezielle Beton- und Zementzusatzmittel entwickelt, mit denen die Kunden ihre Materialien an die neuen LC3-Eigenschaften anpassen können. «Wir sind ready», betont Philippe Jost. «Erste Tests in Zusammenarbeit mit Kunden, die selbst LC3 herstellen, zeigen, dass unsere Produkte gut funktionieren.»

Wasseranspruch, Verarbeitbarkeit, Aushärtung und Dauerhaftigkeit des LC3-Betons bleiben mit Sika Lösungen gegenüber herkömmlichen Produkten unverändert. 

Philippe Jost, Head Construction und Mitglied der Konzernleitung

Neue Technologie braucht Zulassung

Zement- und Betonhersteller arbeiten derzeit daran, die LC3-Produktion aufzubauen. Damit sich die neue Technologie aber auf breiter Ebene durchsetzen kann, sind länderspezifische Zulassungen erforderlich. «Auch die Baunormen müssen angepasst werden», ergänzt Philippe Jost. Ein Prozess, der eine Weile dauern wird. Doch Philippe Jost ist zuversichtlich: «Der gesellschaftliche und politische Druck, die Treibhausgasemissionen zu reduzieren, wird den Prozess beschleunigen.» Für Sika bietet LC3 die Chance, eine neue Technologie in der Bauindustrie zu etablieren. Vor allem beweist Sika damit aber, «dass wir unserem Anspruch, ein Enabler für Nachhaltigkeit in der Bauindustrie zu sein, gerecht werden.»