Die HeidelbergCement AG (Heidelberg) bewirbt sich mit ReConcrete-360°, einem Verfahrenskonzept zur Kreislaufwirtschaft von Beton, Zuschlagstoffen, Zement und CO2. Der aus Altbeton abgetrennte Zementstein dient als Ersatz für Kalkstein und als reaktiver Zementbestandteil. Für Deutschland liegt das CO2-Einsparpotential durch dieses Verfahren bei 10 Millionen Tonnen pro Jahr.

„ReConcrete-360°“ ist ein innovatives Verfahren zur 100%-igen Rückgewinnung aller Betonbestandteile aus dem Recyclingprozess von Abbruchbeton und deren vollständige Wiederverwendung als wertvoller Rohstoff bei der Herstellung von Frischbeton, Zement und Klinker und damit einer direkten und indirekten Reduzierung der CO2-Emissionen.

Beton ist ein unverzichtbarer Baustoff und bildet die Grundlage unserer Infrastruktur und gebauten Umwelt. Obwohl Beton an sich einen sehr niedrigen CO2-Fußabdruck aufweist, machen die benötigten Mengen (Beton macht über die Hälfte aller von Menschen produzierten Materialien aus) die Zementindustrie zu einem der größten CO2-Emittenten. Die Materialeigenschaften von Beton basieren maßgeblich, neben Zuschlagstoffen und Sanden, auf dem Bindemittel Zement, dessen Herstellung durch eine thermische Zersetzung von Kalkstein mit einer signifikanten Emission von CO2 verbunden ist. Eine Verringerung dieser CO2-Emissionen stellt eine große Herausforderung dar, da außer Kalkstein keine weitere relevante Quelle für das benötigte Kalziumoxid existiert.

Während des Erhärtens von Beton reagieren Zementklinkerminerale mit Wasser zu Hydratphasen und bilden somit den festigkeitsbildenden Bestandteil, quasi den „Kleber“, des Betons. Diese kalziumoxidhaltigen Hydratphasen können wiederum spontan mit CO2 unter Bildung von Kalziumkarbonat reagieren, also der gleichen Verbindung welche originär im Rohstoff Kalkstein vor dessen thermischer Zersetzung vorlag. Diese Karbonatisierungsreaktion findet bereits kontinuierlich während des Lebenszyklus von Beton statt. Am Ende der Nutzungsdauer eines Bauteils sind in der Regel nur die ersten Zentimeter von Karbonatisierung betroffen wodurch ca. 20 % des während der Klinkerherstellung emittierten CO2 wieder auf natürliche Weise im Beton fixiert werden. Das eigentliche Volumen des Betons bleibt hiervon jedoch unberührt und stellt ein Potential dar, um weitere 80% des emittierten CO2 zu binden.

Das Ziel von ReConcrete-360° ist es den Wertstoff Kalziumoxid (CaO) zurückzugewinnen und diesen während der Klinker-, Zement- und Betonherstellung wieder in den Stoffkreislauf einzubringen, ohne weiteres CO2 aus primärem Kalkstein zu emittieren. Hierfür werden innovative Schlüsseltechnologien entwickelt: (1) Selektive Trennung der Betonbestandteile Zuschlagstoffe, Sande und ausgehärteter Zementstein, das sogenannte „RCP“ (Recycled Concrete Paste), (2) partieller Ersatz von primärem Kalkstein durch RCP bei der Herstellung CO2-armer Zementklinker und (3) „Re-Karbonatisierung“ von RCP zur Verwendung als Zementbestandteil und Reduktion des Klinkeranteils im Zement und letztendlichem Schluss des Stoffkreislaufs.

Hierbei kommt dem BMBF-Verbundprojekt „C2inCO2“ (LINK zu "C2inCO2 Projektblatt" / CO2-WIN) hinsichtlich des strategischen Ziels einer signifikanten Verringerung der CO2-Emmissionen in der Betonherstellung eine entscheidende Rolle zu. Der Verbund mit hochkompetenten Partnern erschafft zum einen die einzelnen, innovativen Prozessschritte aber auch deren Integration in ein ganzheitliches Anlagenkonzept zur „Selektiven Trennung und Re-Karbonatisierung vor Ort“, d.h. bereits am Ort des Altbetonabbruchs, unter Einbeziehung des Rohstoffs CO2.

Das technische Potenzial von ReConcrete-360° besteht darin, 40% des zur Klinkerherstellung benötigten CaO durch RCP bereitzustellen. Bezogen auf die Klinkerproduktion Deutschlands könnte der Einsatz von RCP als Rohmaterial somit ca. 3,4 Mio. t CO2 einsparen. Überdies könnten durch die Re-Karbonatisierung von RCP allein in Deutschland ca. 6,2 Mio. t CO2 eingespart werden, was einem Gesamtpotential von nahezu 10 Mio. t CO2-Einsparung entspricht.
Bedauerlicherweise werden die immensen Mengen anfallenden Abbruchbetons bis dato praktisch vollständig für den Erd-, Straßen- und Wegebau genutzt oder aber deponiert. Durch dieses „Downcycling“ wird dieser wertvolle Rohstoff als potenzielle CO2-freie Kalziumoxidquelle der Wertschöpfungskette entzogen. Wie wertvoll das „Upcycling“ von Abbruchmaterialien für den Ressourcen- und Klimaschutz ist, zeigt „ReConcrete-360°“.