Die Herstellung von Beton ist mit hohen CO₂-Emissionen verbunden, insbesondere durch den energieintensiven Zementklinker. Gleichzeitig entstehen in der Betonproduktion und im Bauwesen große Mengen an mineralischen Reststoffen, die bislang nur begrenzt wiederverwendet werden. Vor diesem Hintergrund verfolgt die Hering Bau GmbH in dem DBU-Projekt das Ziel, Beton nachhaltiger zu gestalten: durch den Einsatz klinkerreduzierter Zemente, die Nutzung rezyklierter Gesteinskörnungen sowie die Wiederverwertung von Produktionsabfällen wie Betonschlämmen. Ein zusätzlicher Ansatz ist die gezielte Carbonatisierung dieser Materialien, bei der CO₂ dauerhaft in Form von Calciumcarbonat gebunden wird. So sollen sowohl Emissionen reduziert als auch Stoffkreisläufe im Bauwesen gestärkt.
Zementklinker und Klimarelevanz
Zementklinker ist der wichtigste Ausgangsstoff für die Herstellung von Zement und entsteht beim Brennen von Kalkstein und Ton bei etwa 1.450 °C. Dabei werden sowohl große Mengen Energie benötigt als auch prozessbedingt CO₂ freigesetzt.
Die Herstellung von Zementklinker zählt damit zu den größten Verursachern von CO₂-Emissionen im Bauwesen. Aus diesem Grund ist die Reduktion des Klinkeranteils im Zement ein zentraler Hebel für mehr Klimaschutz im Betonbau. Klinkerarme Zemente und alternative Bindemittel leisten daher einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung nachhaltiger Baustoffe, da Zement als wesentlicher Bestandteil von Beton maßgeblich dessen Klimabilanz bestimmt.
Klimafreundliche Betonmischungen im Labor und in der Anwendung bestätigt
Während des Vorhabens wurden geeignete nachhaltige Ausgangsstoffe identifiziert und darauf aufbauend neue Betonrezepturen entwickelt. Zentrale Bausteine waren klinkerreduzierte Zemente sowie rezyklierte Gesteinskörnungen, die teilweise vorab carbonatisiert wurden. Auf dieser Grundlage entstanden vier Betonrezepturen für den Einsatz in Betonfertigteilen, insbesondere für Bahnsteige.
Die entwickelten Mischungen wurden umfassend getestet: Neben klassischen Frisch- und Festbetonprüfungen lag ein besonderer Fokus auf der Erreichung hoher Festigkeiten sowie einer ausreichenden Frost-Tausalz-Beständigkeit – wichtige Anforderungen im Infrastrukturbau. Ergänzend wurden Musterbauteile hergestellt, um die Praxistauglichkeit der Rezepturen zu überprüfen. Parallel dazu erfolgte eine CO₂-Bilanzierung über den gesamten Herstellungsprozess hinweg. Die Ergebnisse zeigen, dass alle entwickelten Betonrezepturen die geforderten Anforderungen deutlich erreichen – sowohl mit als auch ohne Einsatz von Recyclingmaterial.
Ökologische Vorteile und Ausblick auf den Praxiseinsatz
Besonders relevant ist die ökologische Bewertung der entwickelten Betonrezepturen. Durch den Einsatz klinkerreduzierter Zemente, rezyklierter Materialien sowie carbonatisierter Bestandteile konnten die CO₂-Emissionen um bis zu 35 % reduziert werden. Damit wird ein deutlicher Beitrag zu klimafreundlicherem Bauen geleistet, ohne Abstriche bei der technischen Qualität der Betonfertigteile.
Die Rezepturen ohne Recyclinganteil sind bereits normenkonform und werden von Hering Bau in der Produktion eingesetzt. Der Einsatz von Recyclingbeton ist derzeit jedoch noch eingeschränkt, da die DIN 1045-2 (2023) rezyklierte Gesteinskörnungen in den Expositionsklassen XD3 und XM1 noch nicht zulässt und hierfür ein gesonderter Verwendungsnachweis erforderlich ist. Zur Ermöglichung eines breiteren Einsatzes ist daher eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung beim Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt) vorgesehen. Damit könnte Recyclingbeton künftig ebenfalls in der Praxis eingesetzt werden – ein wichtiger Schritt für Klimaschutz und ressourcenschonendes Bauen.
Projektdurchführung
Hering Bau GmbH & Co. KG
Neuländer 1
57299 Burbach
DBU-AZ: 35818
Förderzeitraum: 01.04.2022 – 30.09.2024