Premiere: Mauersteine ohne Zement ... aber mit CO2 - so geht Kreislaufwirtschaft

Nach jahrelanger Forschung und Laborarbeit ist es nun soweit: die ersten kreiswirtschaftlich produzierten Mauersteine mit CO2 als Bindemittel anstelle von Zement werden Realität. Dem Genker Unternehmen Orbix und dem Baustoffhersteller Masterbloc aus Maasmechelen ist es gelungen, die Carbstone-Technologie zu industrialisieren. Damit bieten die Limburger Unternehmer einer ganzen Reihe von Branchen eine zukunftsweisende Alternative zu klassischen Mauersteinen aus Beton. Das Bauunternehmen Vanhout verwendet diese Steine aus der Kreislaufwirtschaft derzeit für die Renovierung eines Cofinimmo-Bürogebäudes in Mechelen, in dem sich auch der Hauptsitz von OVAM befindet. 

Carbstone: dauerhafte Speicherung von CO2

Mauersteine, die während der Herstellung CO2 aufnehmen, statt es abzugeben, und die sogar CO2 aus der Luft aufnehmen und speichern? Das ist keine Zukunftsmusik, sondern Realität, denn Masterbloc produziert jetzt auf der Grundlage der Carbstone-Technologie von Orbix nachhaltige Innenwandsteine im industriellen Maßstab. Damit setzen die beiden Unternehmen einen neuen Meilenstein und ziehen alle Register im Hinblick auf kreiswirtschaftliches Bauen mit Restprodukten aus unterschiedlichen Branchen.

Die bereits 2011 patentierte Carbstone-Technologie von Orbix wandelt Metallschlacke aus der Stahlproduktion mithilfe von Kohlendioxid in kreiswirtschaftlich hergestellte Produkte um, die einen echten Mehrwert liefern. Dabei wirkt CO2 als Bindemittel und macht Zement überflüssig - was nicht unerheblich ist, da die Zementproduktion für etwa 10% der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich ist. Die Carbstone-Technologie ermöglicht die Herstellung zahlreicher CO2-negativer, kreislaufwirtschaftlich produzierter Baustoffe - von Ziegeln und Klinkersteinen über Dachpfannen und Fassadensteine bis hin zu Mauersteinen. Inzwischen laufen bei Masterbloc die ersten Tonnen zukunftsweisender Mauersteine vom Band.

Serge Celis, CEO von Orbix: "Angesichts strengerer Umweltnormen, steigender Abgaben für CO2-Emissionen und einer Zero-Waste-Politik in der EU bietet Carbstone so manchen Vorteil. Das Verfahren wandelt nicht nur Metallschlacke in ein Mehrwertprodukt um, sondern nutzt auch das von den Unternehmen ausgestoßene CO2 und speichert dauerhaft eine beträchtliche Menge CO2. Immer mehr Unternehmen klopfen bei uns an, weil sie nach einer strukturellen Lösung suchen. Carbstone steht für revolutionäre Lösungen mit einem negativen CO2-Fußabdruck: bei der Herstellung der Materialien wird mehr CO2 aufgenommen als ausgestoßen. Wir sind stolz darauf, dass wir heute, nach jahrelanger wissenschaftlicher Forschung, u. a. mit VITO, unsere Technologie vom Labor in die industrielle Phase bringen können."

Dirk Van Mechelen, Leiter der Forschungs- und Entwicklungsabteilung, war maßgeblich für die Entwicklung der Carbstone-Technologiebei Orbix: "Im Jahr 2004 entdeckten wir, dass die feinsten Restfraktionen der Stahlschlacke unter dem Einfluss der begrenzten Konzentration von CO2 in der Atmosphäre aushärten. Dieses Verfahren beruht auf der Carbonatisierung bestimmter Bestandteile der Schlacke. Nach intensiver wissenschaftlicher Forschung führte es zu einer patentierten Technologie, mit der dieser natürliche Prozess beschleunigt werden kann, um aus dieser feinen Restfraktion hochwertige Baumaterialien herzustellen. Das sind drei auf einen Streich: die Restfraktion der Stahlindustrie erhält eine nützliche Lösung, CO2 ​ aus der Luft wird gebunden und die umweltschädliche Zementherstellung wird vermieden."

Die Carbstone-Steine aus der Kreislaufwirtschaft sind ein sehr effizientes Mittel zur Verringerung der Emissionen dieses Treibhausgases. " Genau, denn wir nutzen die Aufnahme, Wiederverwendung und Speicherung von CO2 – auch bekannt als Carbon Capture, Utilisation and Storage (CCUS). Außerdem sind die Steine endlos wiederverwertbar, und dank der Carbstone-Technologie können wir mehr als nur Stahlabfälle recyceln. Auch die Aschen aus Verbrennungsanlagen oder Betonschutt können mit CO2zu Baustoffen transformiert werden. Wir arbeiten weiter an der Entwicklung, dem Ausbau und den Anwendungsmöglichkeiten der Technologie, um eine kosteneffiziente und umweltfreundliche Lösung für das CO2-Problem”, anbieten zu können", so Van Mechelen weiter.

Der flämische Umweltminister Zuhal Demir: "Der Bausektor ist für 40% der CO2-Emissionen verantwortlich. Es ist daher nicht verwunderlich, dass die flämische Regierung bei der Suche nach Partnern für die Reduzierung unserer Emissionen vor allem in Richtung der Bauunternehmen blickt. Wir stellen immer häufiger fest, dass die Bauindustrie selbst Teil der Lösung werden will. So führen uns bahnbrechende Unternehmen wie Orbix und Masterbloc in die Zukunft. Mit ihrer Technologie und Entwicklung weisen sie uns den Weg in eine klimafreundlichere Bauindustrie und ein lebenswertes Flandern."

Erste kreislaufwirtschaftliche Produktion von Mauersteinen

Der Schritt vom Labor und der Testproduktion hin zur eigentlichen Produktion ist ein echter Meilenstein. Mit der ersten Klimakammer im Masterbloc-Werk in Maasmechelen werden aktuell täglich rund 70 Tonnen CO2-gebundene Mauersteine pro Tag hergestellt, was einer Jahresproduktionsmenge von 15.000 Tonnen entspricht. "Wir werden dieses Volumen jedoch schnell erhöhen, indem wir zusätzliche Klimakammern bauen", sagt CEO Bjorn Gubbels. "Wir können die Technologie von Orbix einsetzen, um Stahlschlacke effizient in kreislaufwirtschaftlich hergestellte Mauersteine zu verwandeln, und genau darauf kommt es an."

Gubbels sieht in dieser Carbonatisierung eine Reihe von Vorteilen. "Erstens tragen wir natürlich dazu bei, das CO2-Problem in der Welt zu lösen. Natürlich können wir mit Baustoffen aus der Kreislaufwirtschaft nicht sämtliche Emissionen eliminieren, wir können aber sehr wohl zu einer erheblichen Reduzierung beitragen, gerade weil die Zementherstellung der zweitgrößte CO2-Verursacher weltweit ist. Gleichzeitig kann Flandern seine Rohstoffe effizienter nutzen - denken Sie nur an den Sand und den Kies, den man aus den Millionen Tonnen von Stahlschlacken zurückgewinnen und einer wertvollen Wiederverwendung zuführen kann. Ein innovatives Beispiel für Upcycling! Gemeinsam mit Orbix verwerten wir seit vielen Jahren Metallschlacken von Aperam in Genk. Die Stahlindustrie zeigt daher ein großes Interesse an der Anwendung der Carbstone-Technologie. Und schließlich können sich die Baustoffpreise wieder normal entwickeln, weil man mit einem preislich festgelegten, zementfreien Produkt arbeiten kann und somit nicht mehr von der Zementindustrie abhängig ist."

Allerdings wird es zweifellos noch einige Zeit dauern, bis der konservative Bausektor von zementgebundenen auf CO2-gebundene Mauersteine umsteigt. "Natürlich muss man die Kunden überzeugen. Doch das sollte kein Problem sein, wenn dieselbe Qualität und die Produktion mit einer Kostenkontrolle obendrein den Trumpf der Kreislaufwirtschaft bieten. Außerdem bleibt, wenn man die Steine zermahlt, nichts als Sand und Kies übrig, denn das CO2 bleibt für immer gespeichert. Zur Veranschaulichung: Mit einem einzigen Lkw mit Baumaterialien kann die Carbstone-Technologie schnell 10 Tonnen CO2 einsparen, 5 Tonnen CO2, das nicht freigesetzt wird, weil es keine Zementproduktion gibt, und weitere 5 Tonnen, weil die nachhaltigen Steine CO2 aus der Luft aufnehmen und speichern."

Die Industrialisierung der Carbstone-Technologie von Orbix lief jedoch nicht ohne Probleme ab. "Es war nicht immer einfach, und es erforderte auch eigene Investitionen, aber ich würde es sofort wieder tun. Eben weil das Zukunftspotenzial so groß ist! Mit nur einigen, durchaus praktikablen Anpassungen - wie z. B. einer Klimakammer zum Einblasen von CO2 unter Druck - kann jeder herkömmliche Betonhersteller mit den üblichen Produktionsanlagen kreislaufwirtschaftliche Steine herstellen. An sich ist die Carbonatisierung ein recht einfaches Verfahren, das es auch schon seit mehr als hundert Jahren gibt, aber bisher war es noch niemandem gelungen, die Technik für die Herstellung von Qualitätsmauersteinen einzusetzen. Ich bin stolz darauf, dass wir das geschafft haben."

Erste Renovierung in Mechelen mit Mauersteinen aus der Kreislaufwirtschaft

Die Bouwgroep Vanhout beteiligt sich an der Premiere, bei der CO2-gebundene Mauersteine zum Einsatz kommen: der Renovierung des Cofinimmo-Bürogebäudes in Mechelen, in dem sich auch der Hauptsitz von OVAM befindet. CEO Bert Lenaerts: "Natürlich sind auch wir stolz darauf, als Unternehmen daran beteiligt zu sein, auf diese Weise Geschichte zu schreiben. Es handelt sich um eine clevere Pionierarbeit von Orbix und Masterbloc, mit CO2 als maßgeblichem Element im Kampf gegen den Klimawandel. Die Wahl der Baumaterialien wird in Zukunft eine noch wichtigere Rolle spielen."

Über Orbix
​Orbix hat seinen Hauptsitz in Genk und entwickelt schon seit fast 30 Jahren nachhaltige Materialien und innovative Technologien für den Bau- und Stahlsektor. Als ein Unternehmen, das für Kreislaufwirtschaft und Zero-Waste steht, strebt Orbix (von "orbis", lateinisch für Kreis) nach einer Optimierung der (Wieder-)Verwendung von Materialien. Aktuell zählt Orbix 130 Mitarbeiter in sechs Niederlassungen in Belgien. An den Standorten werden jährlich rund 220.000 Tonnen Metallschlacke entmetallisiert und verwertet. Die F&E-Abteilung in Genk investiert in neue Anwendungen und Materialien, u. a. in enger Zusammenarbeit mit VITO, Wissenszentren und verschiedenen Universitäten im In- und Ausland.

Über Masterbloc
​Nach 75 Jahren Familiengeschichte steht heute die dritte Generation an der Spitze von Masterbloc. Von einem ursprünglich lokalen Hersteller und Lieferanten von Baumaterialien hat sich das Familienunternehmen heute zu einem europäischen Spezialisten im Bereich Beton entwickelt - mit seinen bekannten Stapelblöcken, welche die Basis zahlreicher Wände, Trennwände und Vordächer bilden. Neben dem Hauptsitz in Maasmechelen hat Masterbloc auch eine Niederlassung in Riga, Lettland, von wo aus der nordeuropäische Markt beliefert wird.

Weitere Informationen erhalten Sie bei
​Orbix nv I Serge Celis I +32 476 50 00 36 I [email protected] I www.orbix.be
​Masterbloc I Bjorn Gubbels I +32 476 41 21 31 I [email protected] I www.masterbloc.be
​RCA I Kirsten Van de Werf I +32 492 12 77 54 I [email protected] I www.rcapress.be ​

Zusätzliche Informationen – FAQ

Woraus genau besteht ein solcher Masterbloc-Mauerstein aus kreislaufwirtschaftlicher Herstellung?
​Der Stein enthält 100% mineralische Restfraktionen und somit keinen Zement. Zunächst einmal ist Beton ein harter Baustoff, der aus Sand, Kies, Wasser und Zement besteht. In den Mauersteinen von Masterbloc aus kreiswirtschaftlicher Produktion wird die Zementkomponente durch Carbinox® von Orbix ersetzt. Carbinox ist ein Bindemittel, das CO2 aus der Luft aufnehmen und carbonatisieren kann. Dieses feine Material wird beim Zerkleinern und Waschen von Schlackegranulat aus der mineralischen Fraktion des Edelstahls freigesetzt.

Wie unterscheidet sich ein klassischer Betonstein von einem Mauerstein von Masterbloc aus kreislaufwirtschaftlicher Produktion?
​In Bezug auf die Qualität gibt es keinen Unterschied: beide Steine sind gleich stark, formstabil... Darüber hinaus kann der Mauerstein von Masterbloc aus kreislaufwirtschaftlicher Produktion jedoch eine hervorragende Umweltverträglichkeit aufweisen. Dieser nachhaltige Stein nutzt CO2 als Bindemittel und macht die umweltbelastende Zementherstellung (mit hohen CO2-Emissionen) überflüssig. Darüber hinaus wird dieser Mauerstein nicht nur aus Abfallprodukten oder Sekundärrohstoffen (Stahlschlacken und CO2) hergestellt, sondern er kann auch selbst CO2 aus der Luft aufnehmen und dauerhaft binden.

Warum hat es so lange gedauert, die Carbstone-Technologie von Orbix zu industrialisieren?
​Die ursprüngliche Idee geht auf das Jahr 2004 zurück, als F&E-Leiter Dirk Van Mechelen entdeckte, dass feinste Restfraktionen von Stahlschlacken unter dem Einfluss von CO2aushärten. Dieses Verfahren beruht auf der Carbonatisierung bestimmter Bestandteile der Schlacke. Orbix beauftragte mehrere Wissenszentren, darunter VITO, die optimalen Randbedingungen für die Carbonatisierung zu bestimmen. Diese wissenschaftlichen Studien und Feldversuche in Klimakammern nahmen viel Zeit in Anspruch und führten schließlich 2011 zu einer patentierten Carbstone-Technologie. Orbix hat die Technologie weiterentwickelt, verfeinert und erweitert, um sie auf breiter Basis einsetzbar zu machen. Zu den weiteren wichtigen Etappen gehörten die Untersuchung der diversen Optionen zur Speicherung von industriellem CO2 und die Zertifizierung eines kommerziellen Qualitätsprodukts.

Wann wird die internationale Vermarktung folgen?
​Orbix arbeitet hierbei mit rund fünf Hauptakteuren zusammen. Auf diese Weise kann die Technologie bis zur Perfektion weiterentwickelt und verfeinert werden und schließlich auf unterschiedlichen Märkten Anwendung finden. So hat der Ziegelhersteller Vandersanden bereits mit dem Bau eines CO2-negativen Fassadensteinwerks begonnen, und auch mit den Unternehmen Tubobel in Tessenderlo und Prefer in Lüttich, die Betonprodukte für Kanalisation, Entwässerung, Schwellen und Wasseraufbereitung herstellen, besteht bereits eine Kooperationsvereinbarung.