TU Dresden RWTH Leibniz Institut

Seedfund-Projekt D02

Gezielte CO2-Beaufschlagung von extrudierten Betonbauteilen

Ein Ziel des SFB/TRR 280 ist die Verbesserung der CO2-Bilanz im Betonbau durch eine hohe Materialeffizienz unter Zuhilfenahme additiver Fertigungsmethoden, wie der Extrusion. Um die ambitionierten Klimaziele zu realisieren, muss auch im Bauwesen Klimaneutralität bis spätestens 2050 erzielt werden. Ein neuer Ansatz besteht darin, dass CO2-Bindevermögen von Beton gezielt zur Festigkeitssteigerung konstruktiver Betonbauteile zu nutzen.

Bei der beschleunigten Carbonatisierung von zementgebundenen Baustoffen reagieren die alkalischen Bestandteile der Zementsteinmatrix mit CO2 zu Calciumcarbonat. Durch diese Reaktion wird der pH-Wert im Beton reduziert. Bei Bauteilen aus Stahlbeton resultiert daraus ein Angriff, da die Reduzierung des pH-Werts die Passivschicht des Bewehrungsstahls im Beton aufgelöst wird. Beim Einsatz von nicht metallischen Bewehrungen hingegen kann durch einen niedrigeren pH-Wert die Dauerhaftigkeit des Betons nicht negativ beeinträchtigt werden. Erste eigene Untersuchungen zeigen, dass eine gezielte Carbonatisierung sogar die Festigkeiten steigert und das Gefüge verdichtet. Erste Ergebnisse des TP D02 haben gezeigt, dass im Extrusionsverfahren textilbewehrte Bauteile mit hoher Leistungsfähigkeit sowie geringem Baustoffeeinsatz hergestellt werden können. Aufgrund der Schlankheit der extrudierten Bauteile können große Mengen CO2 in einem forcierten Carbonatisierungsprozess gebunden werden. Im Rahmen dieses Projekts soll die Zugabe des CO2 unmittelbar nach dem Extrudieren erfolgen, um eine hohe Bindung von CO2 zu ermöglichen. Dadurch wird der CO2-Fußabdruck der extrudierten Bauteile durch die materialminimierte Bauweise sowie durch das hohe Speicherpotential von CO2 deutlich verbessert.