Von Autobahn bis Zement

Was ist Dispersion? Woher kommen die ganzen Rohstoffe? Und wie schlecht ist Beton eigentlich für die Umwelt?

Zement

Ein Gemisch aus verschiedenen Mineralstoffen, das bereits von den alten Römern verwendet wurde. Die Grundlage: Ton, Kalkstein und Sand. Nachdem die Rohstoffe in der Zementfabrik vom sogenannten Brecher zerkleinert wurden, werden sie geschleudert, gemahlen, getrocknet und dann in einem Drehofen unter permanenter Rotation auf etwa 1.400 Grad erhitzt. Der so entstandene Zementstein muss nun erneut gemahlen werden. Erst jetzt ist er weiter verarbeitbar.

Beton

Bestandteile: Zement, Gesteinskörnung und Wasser. Je nachdem, welchen Ansprüchen er gerecht werden muss, verändert sich seine Zusammensetzung: besonders belastbar, wenn er für den Bau einer Autobahnbrücke verwendet wird, und besonders schallschluckend, wenn er als Schallschutzmauer an der Autobahnbrücke verarbeitet wird.

DispersionAggregatwechsel von fest zu flüssig zu fest. Bei diesem chemischen Vorgang verbinden sich mindestens zwei Stoffe zu einem homogenen Stoff. Dabei erhärtet das Bindemittel, also der Zement, beim Kontakt mit Wasser. Bei der hier stattfindenden Hydration entstehen Hydrationsprodukte. Diese treten an die Stelle der von Wasser gefüllten Räume zwischen den Feststoffen. Der Zementbeton härtet aus und wird zu Beton.

Haltbarkeit Auch wenn Wind und Wetter ihm zusetzen, kann Beton bei richtiger Pflege vieles überdauern. Gefällt er nicht mehr, wird ihm mit hydraulischem Gerät zu Leibe gerückt, das an prähistorische Reptilien erinnert, die ihre gewaltigen Fänge in die harte Hülle schlagen. Bei besonders schweren Fällen wird auch Dynamit gegen ihn eingesetzt.

Rohstoffe

Mineralstoffe gehören zu den nicht nachwachsenden Rohstoffen. Mit einer wachsenden Bauwut geht auch ein wachsender Ressourcenverbrauch einher. Seit den 1950er Jahren hat sich die Zementproduktion verdreißigfacht. Der Abbau der Mineralstoffe ist mit zweierlei Problemen verbunden: der Flächennutzung durch die Tagebaue und der „Nassauskiesung“. Durch den Abbau von Sand und Kies unterhalb des Grundwasserspiegels entsteht ein sogenanntes Kontaminationsfenster, das Auswirkungen auf die Grundwasserqualität haben kann. Im Vergleich zu Braunkohletagebauen ist die Renaturierung der Kiesgruben wesentlich leichter.

CO₂

4 Millliarden Tonnen Zement werden jedes Jahr produziert. Spitzenreiter bei der Zementproduktion ist China (ca. 58 Prozent). Aufgrund des Baubooms in Asien prognostizieren Studien die Verdopplung des weltweiten Zementverbrauchs bis 2060. Die Zementindustrie ist weltweit drittgrößter CO₂-Emittent (ca. 8 Prozent des globalen CO₂). Über die Hälfte der CO₂-Emissionen, die durch Zement entstehen, werden bei der Produktion freigesetzt. Grund ist die enorme Hitze beim Brennvorgang, der durch fossile Brennstoffe wie Kohle und Erdöl erzeugt wird. Über die Zementproduktion lässt sich fast jeder anfallende Müll entsorgen, dessen Beseitigung sonst ein Kostenfaktor wäre.

Versiegelung Die voranschreitende Bodenversiegelung, insbesondere in Ballungsräumen, führt zu massiven Problemen: Bei starken Regenfällen fließt das Wasser nicht schnell genug in die städtischen Kanalisationssysteme, Keller und U-Bahn-Schächte werden geflutet. Der Boden unterhalb einer Betondecke kann kein Wasser verdunsten, die Luft sich also nicht abkühlen. In den Städten ist es unerträglich heiß. Böden werden von der Zufuhr von Licht und Wasser abgeschnitten, was sich negativ auf deren Fruchtbarkeit auswirkt. Selbst nachdem Flächen entsiegelt wurden, bleiben lange unbewachsene Einöden zurück, die sich nur langsam erholen.