Umweltfreundlicher und „schneller“ Beton im Test
Eine Bauindustrie ohne Beton scheint unmöglich. Angesichts der riesigen Mengen an Beton, die weltweit produziert werden, ist der massive CO2-Fussabdruck von Beton jedoch ein grosses Umweltproblem. Der D-BAUG Forscher Arnesh Das und sein Team haben eine Lösung entwickelt, die nun mit einem Industriepartner getestet wird.
Auf die Frage nach den Vorteilen von Calspaks Beton antwortete Arnesh, Gründer des ETH-Start-ups Calspak: „Im Vergleich zu herkömmlichen Betonprodukten reduziert unsere Technologie die Treibhausgasemissionen um bis zu 50 % und die Kosten um 20 %, während die Produktivität durch den ultraschnellen Aushärtungsprozess um 50 % gesteigert wird.“ Die Technologie von Calspak übertrifft bestehende Marktlösungen und hat das Potenzial, auf eine Vielzahl von Betonprodukten angewendet zu werden.
Beton besteht aus Zement und chemischen Beimischungen, wobei der Zement aufgrund der hohen Einsatzmengen für einen grossen CO2-Fussabdruck verantwortlich ist. Die mit dem Betonbau verbundenen Treibhausgasemissionen können durch die Verwendung von Zusatzstoffen, die einen Teil des Zements ersetzen, erheblich reduziert werden. Dabei handelt es sich in der Regel um natürliche Materialien, Abfälle oder industrielle Rückstände aus der Region. Solche Mischungen weisen jedoch eine viel geringere Reaktivität als Zement und damit auch eine geringere Festigkeit auf, was sich negativ auf die Produktivität auswirkt.
Intelligente Materialtechnologie
Jahrelange wissenschaftliche Forschung hat zu einer gross angelegten Machbarkeitsstudie geführt, die zeigt, dass die Technologie von Calspak die meisten Einschränkungen des derzeit verfügbaren kohlenstoffarmen Zements überwinden kann. Die Neuheit und Einzigartigkeit der Calspak-Technologie liegt in der spezifischen, extrem zementarmen Materialzusammensetzung sowie in der chemischen Rezeptur der Beimischungen, die es ermöglicht, für verschiedene Betonprodukte drastisch geringe Mengen (4- bis 5-mal weniger) Zement zu verwenden. Es wurden spezielle chemische Zusatzstoffe entwickelt, die die patentierte Mischung vervollständigen.
«Calspak-Beton härtet schnell aus, was die Produktivität verbessert, und dieser Aspekt ist für die Industrie für Betonfertigteile von besonderem Interesse.»Arnesh Das
Hilfreich bei der Entwicklung dieser neuen Technologie war Arneshs Doktorarbeit am ETH-Departement Bau, Umwelt und Geomatik über schnell reagierenden Zement. Bestehende alternative Mischungen sind oft klimafreundlich, aber teuer und entwickeln ihre Festigkeit nur langsam, was sich auf ihre breite Anwendbarkeit negativ auswirkt. „Calpak-Beton härtet schnell aus, was die Produktivität verbessert, und dieser Aspekt ist für die Industrie für Betonfertigteile von besonderem Interesse“, erklärt Arnesh.
Innosuisse Projekt mit einem Industriepartner
Arnesh freut sich nun auf das Innosuisse-Projekt, das er gerade mit einem grossen Branchenvertreter gestartet hat, um seinen extrem zementarmen und schnell aushärtenden Beton im industriellen Massstab zu testen. In einem ersten Schritt werden sie Betonfertigteile testen und sich dabei auf die Anforderungen an Festigkeit und Beständigkeit in realen Anwendungen konzentrieren. „Wenn alles nach Plan läuft, wollen wir 2027 auf den Markt kommen“, sagt Arnesh. Sein langfristiges Ziel ist es, ähnliche Lösungen auch für Anwendungen mit Transportbeton zu entwickeln, der einen viel grösseren Markt hat. Einige Unternehmen haben bereits ihr Interesse bekundet, und das Calspak-Team ist offen für Gespräche über Möglichkeiten der Zusammenarbeit.
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