Die stoffliche Grundlage für viele moderne Baustoffe ist Portlandzement, der überwiegend zur Herstellung von Beton genutzt wird, dem auf der Erde nach Wasser am häufigsten verwendeten Stoff. Derzeit wird pro Kopf der Weltbevölkerung jährlich mehr als eine Tonne Beton produziert. Die Herstellung von Zement ist mit hohen CO₂-Emissionen verbunden, der gesamte dadurch bedingte CO₂-Ausstoß wird für 2008 auf ca. 2,5 Mrd. Tonnen CO₂ geschätzt. Dies entspricht ca. 8 % der weltweiten anthropogenen CO₂-Emissionen (ohne Berücksichtigung von Landnutzung, Landnutzungsänderungen und Waldbau).

Ziel des Projektes ist es, mit systemanalytischen Methoden die gegenwärtigen und zukünftigen Möglichkeiten zur CO₂-Reduktion bei der Zementherstellung zu untersuchen und zu bewerten. Dies beinhaltet eine Analyse der bisherigen nachhaltigkeitsorientierten Strategien und Maßnahmen der Zementindustrie unter den sich wandelnden klimapolitischen Rahmenbedingungen. Dabei stehen zunächst die Möglichkeiten zur CO₂-Minderung bei der Herstellung konventionellen Zements, auch unter Einbeziehung von End-of-Pipe-Lösungen wie CCS, im Vordergrund. Des Weiteren werden aktuelle Neuentwicklungen innovativer klimaschonender Zemente („green cements“) bezüglich ihres Potentials, den universellen Massenbaustoff Portlandzement zu ersetzen, analysiert. Bisherige Arbeiten zu Novacem und Calera zeigen, dass eine großtechnische Umsetzung alternativer Zemente auf viele Hindernisse stößt.

Zur Bewertung innovativer Bindemittel wird ein eigenes Indikatorsystem aufgebaut. Darüber hinaus wird der Innovationsprozess im Hinblick auf Barrieren und Rahmenbedingungen für die Einführung dieser alternativen Binder näher analysiert. Dazu werden Interviews mit Akteuren aus Forschung und Entwicklung und Unternehmen der Zementindustrie geführt. Weitere derzeitige Schwerpunkte stellen die Untersuchung der derzeitigen klimapolitischen Rahmenbedingungen für die Zementherstellung dar. Einzelne Ressourcen wie Flugaschen, denen ein hohes Potenzial als Substitut für Portlandzement zugeschrieben wird, werden genauer auf ihr Potenzial zur Anwendung als Massenbaustoff untersucht. Seit 2007 begleitet die Projektgruppe mit ihren systemanalytischen Arbeiten die Entwicklung des KIT-Start-up Celitement.

Erste Ergebnisse dieser systemanalytischen Untersuchungen legt ITAS mit der Studie ‚Sind „Green Cements“ die Zukunft? Erste systemanalytische Abschätzungen zu innovativen Bindemitteln. Teil 1: Novacem®. Karlsruhe: KIT Scientific Publishing 2011, 75 S. (KIT Scientific Reports 7589)‘ vor. In Teil 1 dieser Veröffentlichung steht Novacem® im Mittelpunkt, ursprünglich eine Entwicklung des Imperial College in London. Der Bericht kann neben weiteren Publikationen als Online-Dokument heruntergeladen werden.

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