Die Baubranche nimmt den Klimaschutz in den Fokus: Bis 2030 sollen die Emissionen für Zement und Beton gesenkt werden – so lautet das erklärte Branchenziel. Bei einigen Vorhaben wird bereits mit CO2-reduziertem Beton und anderen innovativen Technologien gebaut; Forschung, Planung und bauausführende Unternehmen arbeiten eng zusammen. Drei zukunftsweisende Ansätze stellten die Unternehmen alcemy, ecoLocked und Sonocrete im Juni beim solid Unit Web-Seminar „Innovation meets Zement und Beton – Drei Start-ups für die Dekarbonisierung der Industrie“ vor.
„Uns bei solid Unit Deutschland war es wichtig, in unserem Netzwerk von Anfang an auch junge Start-up-Unternehmen mit ihren Ideen einzubinden. Wir wollen Licht an machen und zeigen, was bei den mineralischen Baustoffen schon jetzt in puncto Klimaneutralität möglich ist“, so Thomas Zawalski, Geschäftsführer von solid Unit Deutschland.
KI-Software als Basis für CO₂-Reduktion im Beton
Eine bessere Steuerung von klinkerreduziertem Zement und Beton hat sich das Berliner Start-up alcemy auf die Fahne geschrieben. Das Unternehmen hat hierfür eine KI-gestützte Software entwickelt, die mittels Sensorik und intelligenter Algorithmen eine Reduktion des Klinkeranteils im Zement- und Transportbeton ermöglicht. Denn: Je klinkerärmer ein Beton, desto höher sind die Anforderungen an die Transportbetonproduktion.
Hier kommt die Software von alcemy ins Spiel: Diese ermittelt in Werk und Fahrmischer mithilfe einer Sensorik-Schnittstelle wichtige Daten wie Wirkleistungskurve, Dosierung, Feuchte, Temperatur und Öldruck, um ein lückenloses Monitoring vom Werk bis zur Baustelle in Echtzeit sicherzustellen. Dank maschinellem Lernen können anschließend exakte Vorhersagen zum Ausbreitmaß getroffen und die Qualität des Betons besser ausgesteuert werden.
„Unsere prädiktive Software bietet den Unternehmen volle Transparenz und Intelligenz. Laborantinnen und Laboranten aber auch Mischmeisterinnen und Mischmeister können das klinkerreduzierte Produkt so besser monitoren“, erklärt Tobias Linden, Key Account Manager von alcemy.
„Die Produktion von klimafreundlichem Beton wird dadurch insgesamt einfacher, das Produkt gleichmäßiger hergestellt, Ressourcen geschont und perspektivisch Kosten gesenkt. Unsere Kunden können das Thema Dekarbonisierung stärker in den Fokus nehmen, ohne Einbußen bei der Qualität in Kauf nehmen zu müssen.“
Mit Biokohle Beton in Kohlenstoffsenken verwandeln
Das Start-up ecoLocked verfolgt einen Ansatz, der auf dem Entziehen von Kohlenstoffdioxid aus der Atmosphäre basiert. Seit Ende 2021 arbeitet das Unternehmen an der Entwicklung von Additiven zur Herstellung eines klimapositiven Betons. Hierbei verarbeitet ecoLocked Biokohle zu einem CO2-negativen Betonzuschlag, mit dem sowohl Zement als auch Sand zu einem Teil ersetzt und die funktionalen Eigenschaften des Betons verbessert werden können.
„Wir wollen Gebäude und Infrastruktur in die größte, nicht natürliche Kohlenstoffsenke der Welt verwandeln“, erklärt ecoLocked-Geschäftsführerin und Co-Gründerin Steff Gerhart. „Die meisten Carbon-Removal-Technologien werden vermutlich erst ab 2040, 2045 zum Einsatz kommen. Bio- oder Pflanzenkohle ist eine vielversprechende Technologie, die bereits jetzt eingesetzt werden kann.“
Das Prinzip: Durch Pyrolyse entstehen aus biogenen Abfällen – zum Beispiel Reststoffen aus Sägewerken, der Forstwirtschaft oder der Lebensmittelproduktion – unter Ausschluss von Sauerstoff hochwertige Biokohlenstoffe. Diese verarbeitet ecoLocked weiter zu CO2-negativen Zuschlägen, die im Werk oder auf der Baustelle dem Beton zugemischt werden.
„Durch die Reduktion von Zement und den Einschluss von Kohlenstoff verringern wir den CO2-Fußabdruck von Beton um bis zu 120 Prozent“, so Steff Gerhart. „Zudem entsteht ein Beton, der dämmfähiger, leichter und haltbarer als konventioneller Beton ist.“
30 Prozent CO₂-Reduktion durch Hochleistungsultraschall
Für Innovation bei der Produktion von klinkerreduzierten Fertigbetonen sorgt das Start-up Sonocrete. Das Unternehmen fokussiert sich auf Betonfertigteile und nutzt Ultraschall, um Betonrezepturen zu verbessern und Früh- und Kompressionsfestigkeiten bei geringerem Klinkeranteil zu erreichen.
Die Herausforderung: Klinkerärmere Betonmischungen werden langsamer fest und haben damit geringere Frühfestigkeiten. „In der Fertigteilindustrie bekommt dies eine große Relevanz“, erklärt Dr.-Ing. Ricardo Remus, Gründer und Geschäftsführer von Sonocrete.
Als Lösung hat das Start-up ein weltweit einzigartiges Vormischkonzept entwickelt, bei dem die Zementhydration mittels Hochleistungsultraschall aktiviert wird. Hierfür integriert Sonocrete dem klassischen Ablauf der Betonmischung einen Bypass-Prozess, in dem ein kleiner Teil des Zements und ein Teil des Wassers zu einer Zementsuspension verbunden und mit Ultraschall behandelt werden. Das sorgt für zwei Effekte: Die Zementpartikel dispergieren, es wird mehr Oberfläche freigelegt. Zudem entstehen Hydratkeime, die im folgenden Betonproduktionsprozess genutzt werden können, um die Frühfestigkeit zu steigern.
„Dieser Sonocrete-Effekt ermöglicht es den Betonfertigteilproduzenten, klimafreundlichere Betone zu nutzen, ohne Abstriche bei den Frühfestigkeiten machen zu müssen. Sie können bei gleichen Takt-, Umschlag- und Umspannzeiten weiterarbeiten – und das bei einem deutlich reduzierten CO2-Fußabdruck“, erläutert Ricardo Remus.
