Dekarbonisierung wird das Bauen verändern

Zement wird in den nächsten Jahren und Jahrzehnten (real) um Einiges teurer werden. Denn die Senkung der CO₂-Emissionen ist aufwendig. Etwa 6 bis 7% der globalen CO₂-Emissionen stammen aus der Zementherstellung. Bei der Herstellung von Portlandzement entstehen etwa 870 kg CO₂ pro Tonne Zement. Davon kommen nur knapp ein Drittel aus dem hohen Energieeinsatz, der für das Brennen des Zements bei 1.450 Grad nötig ist.

Großteil der Emissionen stammt aus dem Material

Zwei Drittel der Emissionen bei der Zementherstellung stammen aus dem Material selbst. Bei Portlandzement sind es etwa 540 kg CO₂ pro Tonne Zement, die bei der Reduktion des Kalksteins zu Branntkalk entstehen. Branntkalk ist der wichtigste Bestandteil des Zements, der die Materialien des Betons zusammenklebt. Im Portlandzement macht er zwei Drittel aus, der Rest sind ungebrannter Kalkstein und Tonerde. Diese Materialien werden zum sogenannten Klinker gebrannt und dieser Stein dann zu Zement gemahlen. Portlandzement besteht vollständig aus Zementklinker.

Der Anteil des für die Emissionen zuständigen Branntkalks kann verringert werden

Portlandzement macht inzwischen nur noch etwa 30% des deutschen Zementmarktes aus. Die Hersteller senken den Klinkeranteil neuer Zemente stetig und fügen stattdessen etwa Hüttensand, Brechsand (gemahlener Altbeton) und ähnliches hinzu. Dyckerhoff erhielt als erster deutscher Hersteller eine Zulassung für einen Zement, der nur etwa zur Hälfte aus Klinker besteht. Das reduziert die CO₂-Emissionen um etwa 25% gegenüber bisher genutzten Zementen.

Ersatzstoffe ohne Emissionen nicht in Sicht

Ersatzstoffe für Kalk können die Emissionen weiter senken – aber nicht auf null. So können Tonerden den Anteil des Branntkalks weiter reduzieren. Aus Kalk und Quarzsand bestehende Zemente binden mit CO₂ ab. Das heißt, das CO₂ kann in der Produktion aufgefangen und zum Aushärten wieder hinzugegeben werden. Das erfordert spezielle Produktionsanlagen. Derartiger Zement kann daher nur für die Fertigteilproduktion genutzt werden. Einige Startups bieten diese sogenannten Calcium-Silikat-Hydrate schon an, etwa die US-amerikanische Solida und die Karlsruher Schwenk-Tochter Cellitement.

CO2-Abscheidung als einziger Weg zu Nullemissionen führt zu Kostensteigerungen

Um die CO₂-Emissionen der Zementindustrie auf null zu bringen, bleibt nur die Abspaltung und Speicherung des Klimagases (Carbon Capture and Storage, CCS). Die Preissteigerungen dafür werden zwischen 10% und 31% betragen. Hinzu kommen weitere Kostensteigerungen durch den Umstieg auf erneuerbare Energien und die Anlageinvestitionen. Folglich wird Zement um 30% bis 50% teurer. Der Preis für einen Sack Zement steigt dann von derzeit 3,89 Euro auf 5,10 Euro bis 5,84 Euro. Für die Bauindustrie werden in den kommenden Jahren Verfahren und Bauteile attraktiv, die Zement einsparen.