Reaktive, CO 2 ‐negative Bindemittelkomponenten durch autotherme Co‐Pyrolyse von Algen, Textilabfällen und Ton
Sarah Steiner, Florian Steindl, Gregor Gluth, Daniela Meitner, Florian Mittermayr, Norbert Kienzl, Peter Schulze, Benjamin Schmid, Joachim Juhart, Gabriel Acien Fernandez, Cyrill GrenggAbstract
Die Dekarbonisierung zementgebundener Baustoffe zählt zu den zentralen Herausforderungen des Bausektors. Dieser Beitrag beschreibt einen innovativen Prozessansatz zur energieautarken Herstellung reaktiver, CO 2 ‐negativer Zementersatzstoffe. Als Ausgangsstoffe wurden Mikroalgen, Textilabfälle, Holz und ein niedriggradiger kaolinitischer Ton in einem gemeinsamen Behandlungsschritt pyrolysiert. Eine Energiebilanzierung der hergestellten Biomasse‐Ton‐Karbonisten belegt, dass das während der Biomassepyrolyse entstehende Gas die benötigte Kalzinierungsenergie vollständig decken kann und sogar Energieüberschüsse erziehlt werden können. Die Ergebnisse des R3‐Reaktivitätstests zeigen eine deutlich erhöhte puzzolanische Reaktivität der Biomasse‐Ton‐Karbonisate (357 J/g bis 443 J/g), vergeleichbar mit kalzinierten niedriggradiger Tonen, während pyrolysierte Biomassen (Holzpellets, Baumwolle und Algen) weitgehend inert bleiben (<90 J/g). Druckfestigkeitsprüfungen an Leimproben (3×3×3 cm 3 ) mit einem Anteil von 10 M.% Biomasse‐Ton‐Karbonisaten bestätigen dieses Verhalten: Nach 28 Tagen erzielten die klinkereduzierten Mischungen vergleichbar hohe Druckfestigkeiten wie die CEM I Referenzproben. Insgesamt eröffnet der vorgestellte Ansatz einen skalierbaren Pfad zur Entwicklung CO 2 ‐negativer, reaktiver Bindemittel, die Kreislaufwirtschaft, Ressourceneffizienz und Leistungsfähigkeit in zementgebundenen Baustoffen vereinen.