Forscher der Oregon State University und der Sandia National Laboratories erhalten ein dreijähriges Forschungsstipendium in Höhe von 540.000 US-Dollar. Damit sollen sie die Abscheidung von Kohlendioxid aus Industrieemissionen und dessen Abscheidung in mineralisierter Form in 3D-gedruckten Baumaterialien erforschen. Ziel ist es, Wege zu finden, um die CO2-Emissionen zu senken.

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Das amerikanische Energieministerium hat der Oregon State University und den Sandia National Laboratories den Angaben einer Pressemitteilung zu Folge ein dreijähriges Stipendium in Höhe von 540.000 US-Dollar (rund 508.000 Euro) gewährt. Damit sollen Forscher die Abscheidung von Kohlendioxid aus Industrieemissionen und dessen Abscheidung in mineralisierter Form in 3D-gedruckten Baumaterialien untersuchen.

Das Bauwesen muss grüner werden

Pavlan Akula, ein Assistenzprofessor für Bauingenieurwesen am OSU College of Engineering, wird zusammen mit den Forschern von Sandia zusammenarbeiten. Zu den Projektpartnern gehören außerdem Forscher des Indian Institute of Science und des Indian Institute of Technology Roorkee sowie die Industriepartner Graymont und Verdant Building Alternatives. Die Forscher wollen das Bauwesen, einen großen Kohlendioxid-Emittenten, deutlich grüner machen.

Erst kürzlich hat das IIT Guwahati einen 3D-gedruckten Sicherheitsposten aus nachhaltigen Baumaterialien hergestellt. Das Blast Studio hat vor einiger Zeit aus städtischen Abfällen und Pilzen 3D-Druck-Material für nachhaltiges Bauen entwickelt. Weitere nachhaltige Lösungen für den 3D-Druck im Bauwesen finden Sie in unserer Themenkategorie Umweltschutz und 3D-Druck.

Akula mit Studenten in seinem Labor
Akula (hier im Bild mit Studenten) wird zusammen mit den Projektpartnern Kohlenstoffbindungen in 3D-Druck-Materialien untersuchen (Bild © Johanna Carson).

Akula sagte:

„Die Bauindustrie ist für 13 % der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich. In den letzten Jahren hat die 3D-Drucktechnologie für Beton im Hochbau an Popularität gewonnen, da sie eine nachhaltigere Alternative darstellt – sie reduziert sowohl Abfall als auch Transportkosten. Die meisten 3D-Drucke von Beton basieren jedoch immer noch nur auf traditionellen Materialien, die wirklich kohlenstoffintensiv sind.“

Ansetzen beim Kohlendioxid-Emitter Portlandzement

Häufig wird Portlandzement als Bindemittel für den Beton eingesetzt. Portlandzement wurde zu Beginn des 19. Jahrhunderts in England entwickelt und wird durch Abbau, Mahlen und Erhitzen von Ton und Kalkstein in Industrieöfen auf Temperaturen von bis zu 2.820 Grad Fahrenheit (rund 1.548 Grad Celsius) hergestellt. Dabei verändert sich die Materialchemie und erzeugt „Klinker“, den Hauptbestandteil von Zement, und erzeugt dabei außerdem Kohlendioxid.

Akula sagte:

„Wir planen, das von der Kalk- und Zementindustrie emittierte CO2 aufzufangen und nachhaltige Bindemittel zu entwickeln, die in der Lage sind, das aufgefangene CO2 in gedruckten Bauteilen wie Wänden zu speichern und zu mineralisieren. Unser Projekt zielt darauf ab, Technologien und Materialien zu entwickeln, die den CO2-Fußabdruck von Materialien, die im 3D-Druck verwendet werden, erheblich reduzieren können.“

Das sei besonders wichtig, da die Nachfrage nach Beton sehr wahrscheinlich weiter steigen wird, da sich laut den Erwartungen von Akula der Trend zur Urbanisierung weltweit fortsetzen wird. Den CO2-Fußabdruck von Baumaterialien auf Zementbasis zu verringern sei zwingend erforderlich, wenn die USA das im Pariser Abkommen festgelegte Dekarbonisierungs- und Klimaziel erreichen will.

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