Durch die Pflanze in den Beton
Produktion von Energie aus Biomasse mit CO₂-Abscheidung und Speicherung in Produkten (BECCUS *) oder im Untergrund (BECCS *)
Die Grafik zeigt einen Kreislauf vom Wald bis zur Baustelle. Schritt 1: Pflanzen nehmen CO₂ auf. Schritt 2: Biomasse wird in Industrie und Produkten genutzt; Reststoffe fallen an. Schritt 3: Aus Biomasseabfällen wird Energie gewonnen (Verbrennung/Vergärung), dabei entsteht CO₂. Schritt 4: Das Abgas wird in einer Anlage durch ein Lösungsmittel vom CO₂ befreit. Schritt 5: Das Lösungsmittel wird erhitzt, setzt reines CO₂ frei und wird wiederverwendet. Schritt 6: CO₂ wird verflüssigt und zur Betonaufbereitung transportiert. Schritt 7: In Containern mit Abbruch‑Betongranulat wird CO₂ eingeleitet; es reagiert mit Zementphasen, vor allem Ca(OH)₂, zu CaCO₃ (Kalzit). Ein Mikroskopbild zeigt die Ausfällung. Schritt 8: Das mit CO₂ angereicherte Granulat wird im Straßenbau oder als Recyclingbeton eingesetzt und speichert das CO₂ dauerhaft in Mineralform.
Pflanzen nehmen durch Photosynthese CO₂ aus der Luft auf und bauen den Kohlenstoff in ihre Biomasse wie Blätter und Wurzeln ein. Um Energie zu erzeugen, werden Biomasse-Abfälle, z.B. aus der Holz-industrie, verbrannt oder vergärt. Das CO₂, das dabei entsteht, wird abgefangen, bevor es in die Atmosphäre gelangen kann. Nun wird es entweder dauerhaft im Untergrund gespeichert (BECCS) oder chemisch in langlebigen Produkten wie Beton gebunden (BECCUS).
BECCS-Anlagen, die CO₂ im Untergrund speichern, existieren bereits in den USA und Europa. Die Speicherung in Produkten ist bislang weniger verbreitet. In der Schweiz wird CO₂ aus Biomasse in einigen Abwasserreinigungsanlagen abgefangen und anschliessend in Beton gespeichert. Dieser Beton kommt im Bauwesen bereits heute zum Einsatz.
Mit BECC[U]S kann gleichzeitig erneuerbare, CO₂-neutrale Energie erzeugt und CO₂ aus der Atmosphäre entfernt werden. Dieser doppelten Wirkung steht jedoch gegenüber, dass der Anbau von Biomasse rein für BECCS in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion steht, wenn dafür landwirtschaftliche Flächen dafür umgenutzt werden.
*BECC[U]S: BIOENERGY WITH CARBON CAPTURE, [UTILISATION] AND STORAGE
Recyclingbeton mit eingespeichertem CO₂ wird im Gleisbett der Tramstrecken beim Hauptbahnhof Zürich verbaut.
Foto: Léon Frey (focusTerra)
Exponat
IN WELCHEM BETONWÜRFEL IST CO₂ GESPEICHERT?
Zur Herstellung der beiden Würfel wurde rezyklierter Abbruchbeton in Form von Granulat verwendet. Bei einem der Würfel wurde das Granulat mit CO₂ angereichert: Das CO₂ reagiert mit dem im Granulat vorhandenen Zement, wodurch sich Kalzit (CaCO₃), auch bekannt als Kalk, bildet. Dieser lagert sich als rhomboedrische Kristalle im Granulat an. So binden die Kristalle das CO₂ dauerhaft – und das nicht nur im Granulat, sondern auch nach der Weiterverarbeitung zu Recyclingbeton. Mit der Anreicherung durch CO₂ lassen sich pro Tonne Abbruchbeton durchschnittlich 10 kg CO₂ speichern.Die beiden Würfel vor dir wirken auf den ersten Blick identisch und besitzen nahezu die gleichen Eigenschaften. Doch nur einer hat CO₂ eingespeichert – welcher? (Auflösung auf den Würfelrückseiten.)
Unter dem Mikroskop kann man die Kalzitkristalle deutlich erkennen:
Recyclingbeton ohne CO₂-Anreicherung: Es sind keine rhomboedrischen Kalzitkristalle vorhanden.
Mikroskopaufnahme: Neustark
Recyclingbeton mit CO₂-Anreicherung: Es sind keine rhomboedrischen Kalzitkristalle vorhanden.
Mikroskopaufnahme: Neustark
(Auflösung auf den Würfelrückseiten.)