Beton ist für die Aufnahme von Kohlenstoff prädestiniert, da er enorme Mengen aufnehmen kann.
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Das wäre laut der Eidgenössischen Forschungs- und Materialprüfungsanstalt Empa genug, um das überschüssige CO2, das sich zurzeit in der Atmosphäre befindet, innerhalb von 100 Jahren dauerhaft zu speichern. Denn um die CO2-Konzentration auf das angestrebte Niveau von 1988 zu senken, gilt es schätzungsweise 400 Milliarden Tonnen Kohlenstoff aus der Atmosphäre zu entfernen, wie die Empa in einer Mitteilung vom Montag erklärte.
400 Milliarden Tonnen
Bis Mitte des nächsten Jahrhunderts könnten die 400 Milliarden Tonnen an überschüssigem Kohlenstoff demnach in Baumaterialien wie Beton gespeichert werden, wie die in der Fachzeitschrift «Resources, Conservation and Recycling» veröffentlichten Resultate zeigen.
Für die Studie haben die Forschenden die Masse der weltweit verbauten Materialien wie Beton, Asphalt oder Kunststoffe mit der Menge an Kohlenstoff verglichen, die der Atmosphäre entzogen werden muss. Die Berechnungen basieren allerdings auf der Annahme, dass nach 2050 genügend erneuerbare Energie zur Verfügung steht, um CO2 aus der Atmosphäre zu entfernen, da das von den Forschenden vorgeschlagene Verfahren sehr energieintensiv ist.
Die Atmosphäre als Mine
Die Studie ist Teil der Forschungsinitiative «Mining the Atmosphere». Deren Ziel ist es laut Empa, ein völlig neues globales Wirtschaftsmodell und einen entsprechenden Industriesektor zu schaffen, der CO2 als Rohstoff der Zukunft nutzt.
Dabei wird CO2 zunächst in chemische Grundstoffe wie Methan oder Methanol umgewandelt. Diese werden dann weiterverarbeitet, um herkömmliche Baustoffe und Produkte zu ersetzen, die bisher aus Erdöl oder Erdgas hergestellt werden.
Kohlenstoff als Beschleuniger
Wie lange würde es somit dauern, das gesamte überschüssige CO₂ aus der Atmosphäre zu entfernen? Bei einem optimalen Szenario könnten Baumaterialien wie Beton jährlich bis zu zehn Gigatonnen Kohlenstoff binden. Dieses Potenzial würde jedoch erst ab 2050 voll ausgeschöpft werden, wenn nach der Energiewende genügend erneuerbare Energie vorhanden ist.
Neben den überschüssigen 400 Gigatonnen Kohlenstoff müssten bis 2100 zusätzlich mindestens 80 Gigatonnen aus schwer vermeidbaren Emissionen entfernt werden. Gemäss den verschiedenen Szenarien liesse sich damit innerhalb von 50 bis 150 Jahren das überschüssige CO₂ vollständig in Baumaterialien unterbringen – was das CO₂-Niveau wieder auf das angestrebte Niveau von 350 ppm bringen würde.
Der Schlüssel zu den optimistischsten Szenarien liegt in der Herstellung von Siliziumkarbid, das als Füllstoff in Baumaterialien genutzt werden kann. «Siliziumkarbid bietet enorme Vorteile, da es den Kohlenstoff praktisch für immer bindet und mechanisch hervorragende Eigenschaften besitzt. Allerdings ist die Herstellung äusserst energieintensiv und stellt eine der grössten Herausforderungen dar, sowohl in Bezug auf die Wirtschaftlichkeit als auch auf eine nachhaltige Umsetzung», so Pietro Lura.
