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Der Kohlenstoff im Baustoff
Aus Wissenschaftsmagazin vom 06.04.2024. Bild: IMAGO / dieBildmanufaktur
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Innovative Strassen CO₂ versenken: Hat «grüner Asphalt» Zukunfts-Potential?

Die Bauwirtschaft ist weltweit verantwortlich für einen grossen Teil der CO₂-Emissionen. Es gibt also viel zu kompensieren. Kohlenstoff in Asphalt und Beton zu binden, könnte dazu beitragen. Wie langlebig sind solche Baustoffe?

«Das ist meine Lieblingsmaschine», sagt der Ingenieur Martin Dressler. «Es ist eine sehr schöne Maschine.» Gemeint ist die sogenannte «Wehner/Schulze» beim Institut für Materialprüfung IMP in der Nähe von Olten. Die Maschine dient zur Prüfung von Asphaltbelägen. In einem massiv gebauten Kasten aus Stahl wird ein Stück Strassenbelag eingespannt. Über dem Prüfstück rotiert eine Scheibe mit vier Gummiklötzen.

Wie verschleisst eine Fahrbahn im Laufe der Jahre?

«Die Maschine simuliert das Bremsen mit einem Gummireifen auf der Fahrbahn. Und sie simuliert auch viele, viele Jahre», erklärt Dressler. Immer und immer wieder gehen die «Bremsklötze» auf den Asphalt nieder. Stundenlang. Tagelang. Das Stück Strasse wird damit gnadenlos runterpoliert. «Bis dann der sogenannte Reibungswert so niedrig wird, dass die Strasse einfach nicht mehr sicher wäre.»

Geschlängelte Strasse in grüner Landschaft
Legende: Noch ist es Zukunftsmusik: Sind bald nicht nur die Wiesen, sondern auch die Strassen «grün»? IMAGO / Westend61

Die Abriebfestigkeit ist nur ein Faktor, der interessiert. Für weitere Faktoren wie die Bruchfestigkeit gibt es andere Prüfverfahren. Letztlich geht es darum: Man vergleicht neue Materialien mit solchen, deren Eigenschaften und Alterungsprozesse man bereits kennt. So zieht man Schlüsse auf die erwartbare Lebensdauer.

Langlebigkeit als Voraussetzung für eine gute Öko-Bilanz

Die Frage nach der Langlebigkeit sei entscheidend, erklärt der Materialforscher Ueli Angst von der ETH Zürich. «Je schneller und je mehr CO₂ wir reduzieren, desto besser. Dennoch ist es ein Problem, wenn wir heute Baustoffe einsetzen, die zwar CO₂ binden, aber vielleicht später zu Schäden führen.»

Aufgebrochener Asphalt
Legende: Reparaturen und Abbrüche bedeuten jedes Mal wieder neue CO2-Emissionen. Daher ist die Langlebigkeit eines Baustoffes entscheidend. IMAGO / Panthermedia

Jede Reparatur bedeutet wiederum neue CO₂-Emissionen. Das gilt erst recht für Neubauten. Es droht also auf die Dauer eine Nullrunde.

Tests im Labor und in der Praxis

Nicht nur im Labor wird mit «grünen» Baustoffen getestet und geforscht. Es gibt bereits einige Praxistests. Zum Beispiel wurde letzten Herbst im Kanton Baselland ein Stück Kantonsstrasse als Teststrecke gebaut. Der Asphalt enthält Pflanzenkohle.

Wir können CO2 verhindern, indem wir Kohlenstoff im Asphalt fixieren.
Autor: Roland Christen Dozent an der Baufachschule Sursee

Roland Christen ist an diesem Projekt beteiligt. Der Dozent an der Baufachschule Sursee und Infrastrukturberater ist geradezu enthusiastisch. «Wir können CO₂ verhindern, indem wir Kohlenstoff im Asphalt fixieren.» Doch das sei nicht alles. Seiner Erfahrung nach habe der Kohlenstoff sogar einen positiven Effekt auf die Festigkeit und Dauerhaftigkeit des Strassenbelages.                

Es herrscht also eine gewisse Aufbruchsstimmung in der Baubranche. Das ist grundsätzlich etwas Gutes, findet auch der ETH-Forscher Ueli Christen. Doch es fehle derzeit noch an Erfahrung und an Forschung. «Es gibt viele Fragen, die man unbedingt beantworten muss, und zwar bald. Es ist wohl so, dass bisher die Prioritäten in der Forschung nicht immer die richtigen waren.»                

CO₂-neutral ist nicht genug

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Für den Klimaschutz den Ausstoss von CO₂ zu vermeiden, ist das eine. Aber das reicht nicht. Um die Klimaziele zu erreichen, ist es nötig, zusätzlich CO₂ zu verhindern. Man kann etwa CO₂ in Abbruchbeton binden und den danach unter frischen Beton mischen. Oder man mischt Pflanzenkohle in Beton und in Asphalt. Der Kohlenstoff wird dadurch gebunkert und die Entstehung von CO₂ verhindert.

Es geht um Fragen, wie: Welche bildgebenden Verfahren können nützlich sein? Welche Rechenmodelle, auch mithilfe von KI ermöglichen zuverlässige Prognosen über die Lebensdauer von Asphalt, Beton und Co? Es gibt also noch viel zu forschen und zu tüfteln, bis aus unser aller Bautätigkeit erst eine CO₂-Nullrunde und vielleicht sogar eine CO₂-Sparrunde werden könnte.

Wissenschaftsmagazin, 6.4.2024, 12:40 Uhr

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