Damit aus Industrieabfällen gebaut werden kann

Über 30 Millionen Tonnen Zement werden in Deutschland pro Jahr hergestellt. Nach Angaben des Bundesverbands der Deutschen Zementindustrie sind das fast zehn Prozent der weltweiten Produktion.

Eine umweltschädliche Nebenwirkung der Zementherstellung ist der Kohlendioxidausstoß. „Grund dafür ist der Kalkstein, der bisher Hauptbestandteil des Rohmehls für die Zementproduktion ist“, weiß Dr. Denise Ott von der Friedrich-Schiller-Universität Jena. In diesem Kalkstein, auch Calciumcarbonat genannt, ist Kohlendioxid gebunden. „Das wird während des Brennprozesses im Drehrohrofen in die Umwelt freigesetzt“, so die Chemikerin weiter.

Mit der Jenaer Expertise im Bereich der ökologischen Bewertung unterstützt die Wissenschaftlerin ein neues Projekt, in dem nach einer umweltschonenden Methode der Zementproduktion gesucht wird. Das Gemeinschaftsprojekt der Weimarer Firma IBU-tec advanced materials AG, der Bauhaus-Universität Weimar und des Instituts für Technische Chemie und Umweltchemie der Universität Jena wird von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) in den nächsten zwei Jahren mit insgesamt rund 240.000 Euro gefördert.

„Es ist möglich, den Kalkstein anteilig durch Abfallstoffe aus der Industrie, etwa Aschen und Schlacken aus der Roheisenproduktion oder der Stromerzeugung, zu ersetzen“, so Dr. Ott. „Der Vorteil ist, dass bei der Verarbeitung dieser Reststoffe kein Kohlendioxid mehr entweicht, die Deponierung vermieden und natürliche Rohstoffe geschont werden können“, erläutert die Jenaer Chemikerin. Ziel des Projekts ist es, mit einer neuen Stoffzusammensetzung die Kohlendioxid-Emission um bis zu 40 Prozent zu verringern.

Um das zu überprüfen, fertigen die Chemiker der Universität Jena eine Kohlendioxid-Bilanz an, die alle Herstellungs- und Verarbeitungsprozesse umfasst. Darin bewerten sie die verschiedenen Rohmehlszenarien, deren Zusammensetzungen denen des herkömmlichen Stoffgemischs ähneln, und filtern die effektivsten Varianten heraus. Mischung und Brennversuche werden von den beiden anderen Projektpartnern durchgeführt. „Unsere Aufgabe ist es, alle Daten der einzelnen Inhaltsstoffe zusammenzutragen und sämtliche Phasen der Energie- und Stoffströme, von der Rohstoffgewinnung bis zum fertigen Stoff, zu bestimmen und darzustellen“, erläutert Denise Ott. „Am Ende soll eine ausführliche Kohlendioxid-Bilanz stehen, die den kompletten Kohlenstoffausstoß bei der Zementproduktion quantifiziert.“

Die Arbeit von Denise Ott wird umfangreiche Recherchearbeiten umfassen. Für die 27-Jährige ist das jedoch nicht neu. Schon im Rahmen ihrer Promotion zum Einsatz ionischer Flüssigkeiten als Lösungsmittel spielten neben der Herstellung dieser Substanzen die Energie- und Kostenbilanz eine entscheidende Rolle. Auch diese praxisorientierte Forschungsarbeit wurde durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) gefördert.

„In den letzten zehn Jahren sind wir an zahlreichen industrienahen Projekten der DBU beteiligt gewesen“, betont Prof. Dr. Günter Kreisel von der Universität Jena die intensive Zusammenarbeit. Momentan werden in der Jenaer Nachwuchsforschergruppe „Nachhaltige Prozessentwicklung und Bewertung“ vier Forschungsprojekte durch die DBU gefördert.

Kontakt:
Dr. Denise Ott
Institut für Technische Chemie und Umweltchemie der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lessingstr. 12, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 948434
E-Mail: denise.ott[at]uni-jena.de