Beschleunigte Entwicklung von kohlenstoffarmem Zement

Neues Forschungszentrum für Nachhaltigkeit in der Zementindustrie

Ecocem hat in Chilly-Mazarin, in der Nähe von Paris, ein neues Forschungs- und Innovationszentrum eröffnet. Hier arbeitet das Unternehmen an Lösungen zur weiteren Reduzierung der CO2-Emissionen von Zement und Beton. In dem Zentrum, das wie eine Mini-Fabrik im praktischen Maßstab funktioniert, entwickelt ein internationales Forschungsteam die nächste Generation von Bindemitteln. Mit dieser Investition treibt Ecocem die Nachhaltigkeit in der Zementindustrie voran. Seit 25 Jahren leistet das Unternehmen Pionierarbeit auf dem Gebiet des CO2-armen Zements.

Das Forschungszentrum erstreckt sich über 3.300 m2 und verfügt über eine eigene Mahl- und Mischanlage, sieben Lagersilos und eine Testkapazität von bis zu einer Tonne pro Charge. So kann Ecocem neue Bindemittel entwickeln und sie direkt unter Praxisbedingungen testen.

Innovation im praktischen Maßstab

Das Besondere an dem Zentrum ist, dass es sich ausschließlich auf alternative zementartige Materialien (SCM) konzentriert, die den CO2-intensiven Klinker ersetzen. Hüttensand war viele Jahre lang der wichtigste Rohstoff für die CO2-armen Zemente von Ecocem, aber seine Verfügbarkeit nimmt ab, da die Stahlindustrie selbst nachhaltiger wird. In dem neuen Zentrum entwickelt Ecocem Bindemittel auf der Grundlage natürlicher und recycelter Materialien. Auf diese Weise bleibt die Nachhaltigkeit von Zement und Beton zukunftssicher. Unter der Leitung von Dr. Roberta Alfani arbeiten 12 Doktoranden, fünf Postdocs und Dutzende von Technikern täglich an bahnbrechenden Neuerungen bei Zusammensetzung, Verfahren und Leistung. “Wir haben die gesamte Betonkette im Kleinen nachgebaut”, sagt Jeroen Langenberg, kaufmännischer Direktor von Ecocem Benelux. “Wir sehen genau, wo wir Verbesserungen erzielen können: technisch, wirtschaftlich und im Hinblick auf die CO2-Emissionen.” So entsteht eine direkte Verbindung zwischen Grundlagenforschung und praktischen Anwendungen in der Betonindustrie weltweit.

ACT-Technologie als Beschleuniger

Die Innovationen von Ecocem sind in der Accelerated Cement Technology (ACT) zusammengefasst. Dieser patentierte Ansatz reduziert den Klinkeranteil im Zement drastisch, ohne dass die Festigkeit oder die technische Lebensdauer beeinträchtigt wird. ACT wurde in mehr als 40 Projekten einzeln getestet und kann den Kohlenstoff-Fußabdruck von herkömmlichem Zement um bis zu siebzig Prozent reduzieren. “Das Schöne an ACT ist, dass es direkt anwendbar ist”, sagt Langenberg. “Wir müssen keine neuen Anlagen bauen. Bestehende Betonwerke können schon morgen damit arbeiten, oft genügt eine kleine Anpassung der Rezeptur.” Damit bringt er das Mantra von Ecocem auf den Punkt: machbar, skalierbar und bezahlbar.

ACT in Kürze

ACT von Ecocem ist das Herzstück seines innovativen Ansatzes, Zement nachhaltiger zu machen. ACT kombiniert alternative Rohstoffe wie Kalksteinmehl, Hüttensand und/oder Puzzolane zu einem Bindemittel mit einem bis zu siebzig Prozent geringeren CO2-Fußabdruck. In der Praxis reduziert ACT nicht nur die CO2-Emissionen, sondern sorgt auch für gleichbleibende Qualität und Leistung. Die in Zusammenarbeit mit Universitäten und Industriepartnern entwickelte Technologie ist mit bestehenden Betonwerken voll kompatibel. So kann die Industrie ohne größere Investitionen oder Prozessänderungen sofort umstellen. Ecocem verfügt inzwischen über die europäische Zertifizierung und bereitet sich auf die Markteinführung im Jahr 2027 vor. Das Ziel: Zement herzustellen, der technisch und wirtschaftlich wettbewerbsfähig und für die Zukunft gerüstet ist.

In die Zukunft investieren

Ecocem investiert seit Jahren in Forschung und Entwicklung. Die Eröffnung des Forschungs- und Innovationszentrums ist das greifbarste Ergebnis dieser Bemühungen und Teil eines umfassenderen europäischen Programms zur Beschleunigung der Innovation. Die Europäische Kommission unterstützt einen wichtigen Teil dieser Forschung. Ecocem wurde für einen subventionierten Auftrag ausgewählt, bei dem es um kohlenstoffarme Bindemittel und die Ausweitung auf die industrielle Anwendung geht.

Ecocem arbeitet mit führenden Industriepartnern wie Saint-Gobain, ArcelorMittal und dem internationalen Klimafonds Breakthrough Energy Ventures zusammen. “Diese Unterstützung bestätigt, dass wir auf dem richtigen Weg sind”, sagt Langenberg. “Aber wir machen das nicht für die Investoren. Letztlich geht es um die soziale Wirkung: Wir wollen der Zementindustrie helfen, sich wirklich zu verändern.”

Die Niederlande als Testgebiet

Die Niederlande spielen eine Schlüsselrolle in der Ecocem-Gruppe. Das Werk in Moerdijk war die erste Produktionsstätte und gilt noch immer als Testgelände für neue Anwendungen. “Die Niederlande und Belgien sind Vorreiter in Sachen nachhaltiger Beton”, erklärt Langenberg. “Wenn der Rest der Welt Beton so herstellen würde wie wir hier, hätte unsere Branche weniger CO2-Probleme.” Ecocem Benelux arbeitet auch intensiv mit mehreren internationalen Universitäten zusammen, darunter die TU Delft und die TU Eindhoven. In der Praxis gibt es auch eine intensive Zusammenarbeit mit der Industrie. Niederländische Praxiserfahrungen fließen direkt in das Labor in Paris ein und helfen bei der Entwicklung der nächsten Generation von Bindemitteln. “Die Niederlande sind führend, wenn es um Normen und Umweltanforderungen geht. Wenn es hier funktioniert, funktioniert es überall.”

Vor kurzem erhielt Ecocem eine Europäische Technische Bewertung (ETA), wodurch die Technologie als Baumaterial europäisch zertifiziert wurde. “Wir haben jetzt den Pass”, sagt Langenberg. “Die nationalen Stempel werden folgen.”

Nachhaltiger Vorteil für die Fertigteilindustrie

Ein wichtiger Anwendungsbereich ist die niederländische Fertigteilindustrie. Dieser Sektor möchte große Fortschritte bei der CO2-Reduzierung machen. “Vorgefertigter Beton erfordert schnell härtende Mischungen, in denen sich traditioneller Portlandzement auszeichnet. Unser Bindemittel reagierte anfangs langsamer”, sagt Langenberg. “Das machte es für Hersteller, die in kurzen Zyklen arbeiten, schwierig. Dank der Durchbrüche im Forschungszentrum können wir diese Reaktionsgeschwindigkeit jetzt erreichen. Die Vorteile bleiben bestehen: ein viel geringerer Kohlenstoff-Fußabdruck, ohne größere Prozessänderungen. Ecocem sieht in diesem Sektor eine Chance, den Übergang zu beschleunigen. ”Die Fertigteilindustrie ist ideal geeignet, um neue Technologien schnell zu verbreiten. Dort können wir sofort zeigen, dass CO2-armes Bauen auch wirtschaftlich attraktiv ist.“

Der nächste Schritt

Die Ambitionen von Ecocem gehen über Europa hinaus. Der Bau einer neuen Produktionsstätte, der ersten in Nordamerika, wird bald in Los Angeles beginnen. Die Botschaft bleibt dieselbe: Die Zementindustrie kann schneller als gedacht nachhaltiger werden. “Wenn es nach uns geht, werden wir in zehn Jahren mit klinkerarmem Zement als Standard arbeiten”, sagt Langenberg. “Die Technologie ist da, das Wissen ist da. Jetzt brauchen wir den Willen und die Vorschriften, die das möglich machen.”

Die größte Hürde sei immer noch die Regulierung, sagt er. “Die Branche entwickelt sich schneller als die Regulierung. Lizenzen, Normen, Infrastruktur: In diesem Bereich hakt es noch. Aber wir sollten nicht darauf warten, dass jemand anderes das Problem löst. Fangen Sie einfach an. Selbst wenn Sie 60 Prozent des Problems lösen, werden wir Ihnen bei dem Rest helfen.”

In den kommenden Jahren wird Ecocem an der Skalierung seiner Technologie arbeiten, damit nachhaltige Zementprodukte weltweit verfügbar werden. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Industrialisierung: Produktion in großem Maßstab bei gleichbleibender Qualität und geringen CO2-Emissionen. Gleichzeitig teilt das Unternehmen sein Wissen mit Partnern aus der gesamten Baukette. Mit dem neuen Forschungs- und Innovationszentrum beweist Ecocem, dass Innovation und skalierbare Technologie Hand in Hand gehen. Zement nachhaltig zu machen, ist nicht mehr nur ein Plan, sondern ein in vollem Gange befindlicher Prozess. Oder wie Langenberg es zusammenfasst: “CO2-armer Zement kann schon morgen in bestehenden Betonwerken verwendet werden.”