Um die international vereinbarten Klimaziele einzuhalten, müssen die Treibhausgas-Emissionen massiv gesenkt werden. Zusätzlich arbeiten Forschende an Möglichkeiten, CO2 aus der Atmosphäre zu entfernen und langfristig zu speichern. Auf diese Weise sollen Netto-Null oder sogar negative CO2-Emissionen erreicht werden. Diskutiert werden unter anderem Ansätze, überschüssiges CO2 im Untergrund oder unter dem Meeresgrund zu lagern. Solche Verfahren sind allerdings nicht nur mit technischen Herausforderungen verbunden, sondern können ihrerseits Umweltrisiken bergen.
Großes Potenzial
„Was wäre, wenn wir stattdessen Materialien, die wir bereits in großen Mengen produzieren, zur Speicherung von Kohlenstoff nutzen könnten?“, fragt Elisabeth Van Roijen von der University of Calinfornia in Davis. Gemeinsam mit ihrem Team hat sie untersucht, welches Potenzial häufig verwendete Baustoffe wie Beton, Asphalt, Kunststoff, Ziegel und Holz als Kohlenstoffspeicher haben. Für ihre Berechnungen berücksichtigten die Forschenden verschiedene Techniken, die teils noch im Laborstadium sind, teils bereits zum Einsatz kommen.
„Das Potenzial ist ziemlich groß“, berichtet Van Roijen. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass durch den vollständigen Ersatz herkömmlicher Baumaterialien durch CO2-speichernde Alternativen in neuen Infrastrukturen bis zu 16,6 Milliarden Tonnen CO2 pro Jahr gespeichert werden könnten. Das entspricht etwa 50 Prozent der anthropogenen CO2-Emissionen im Jahr 2021.“
Klimafreundlicher Beton?
Besonders vielversprechend sind den Forschenden zufolge Ansätze, die Beton als Speichermaterial nutzen. Dazu zählt zum Beispiel die Beimischung von Biokohle aus erhitzten Biomasseabfällen zu dem Baumaterial. Auch bestimmte Mineralien, die Kohlenstoff in Form von Carbonat binden, sind als Zusatzstoffe geeignet. Obwohl Beton im Vergleich zu anderen Materialien wie Bio-Kunststoffen nur verhältnismäßig wenig Kohlenstoff speichern kann, wird er weltweit so viel verwendet, dass auch geringe Mengen einen großen Einfluss haben. „Das Gesamtspeicherpotenzial hängt weitaus stärker von der verwendeten Menge der Materialien ab als von der Menge des Kohlenstoffs, der pro Masseneinheit der Materialien gespeichert wird“, fassen die Forschenden zusammen.
Auch aus finanzieller Sicht könnten CO2-speichernde Baumaterialien laut Van Roijen und ihrem Team attraktiv sein: „Viele der von uns untersuchten kohlenstoffspeichernden Baumaterialien haben das Potenzial, aufgrund der geringen Kosten der benötigten Rohstoffe wie mineralische Abfälle oder Biomasserückstände mit den herkömmlichen Materialien, die sie ersetzen, kostentechnisch konkurrenzfähig zu sein“, berichtet das Team. Bereits heute setzen einige Unternehmen auf entsprechende Materialien und die Forschenden gehen davon aus, dass die Nachfrage in Zukunft steigt.
