Ist Basalt die Lösung? Noch ist das nicht erwiesen. (Bildquelle: Adobe Firefly, KI-generiert; Prompt: Alexander Köpf)

Die Zementherstellung zählt zu den größten industriellen Quellen von CO₂-Emissionen weltweit. Entsprechend sucht man seit Jahren einen Weg, den Ausstoß des Treibhausgases zu senken. Nun rückt dabei ein weitverbreitetes Vulkangestein stärker in den Fokus, das auf den ersten Blick ziemlich unspektakulär wirkt: Basalt.

Forschende untersuchen, ob das calciumreiche Silikatgestein dort einspringen könnte, wo bisher vor allem Kalkstein gebraucht wird – als Rohstoff für den sogenannten Portlandzement, der seit seiner Erfindung im 19. Jahrhundert praktisch überall zum Einsatz kommt.

Das eigentliche Klimaproblem der Branche

Hier liegt auch einer der größten Hebel. Bei der klassischen Zementherstellung wird eine Mischung aus Kalkstein und weiteren Rohstoffen auf rund 1.450 Grad erhitzt. Dabei entsteht Kohlendioxid nicht nur durch den hohen Energieeinsatz, sondern auch direkt aus dem Gestein – als Zerfallsprodukt.

Bei Basalt ist das Calcium chemisch anders gebunden.

Es steckt dort nicht in Calciumcarbonat, sondern in Silikatmineralen. Wenn es gelingt, dieses Calcium nutzbar zu machen, könnte genau der CO₂-Anteil vermieden werden, der ansonsten zwangsläufig durch den Carbonat-Zerfall anfällt.

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Eine spannende Idee

Eine neue Studie, die im Fachmagazin Nature veröffentlicht wurde, beschreibt einen theoretisch tragfähigen Weg für emissionsärmeren Portlandzement. Den Berechnungen der Forschenden zufolge ließen sich prozessbedingte Emissionen vermeiden, zugleich könnte der Energiebedarf gegenüber der traditionellen Herstellung sinken.

Das ist ein interessanter Befund, mehr aber vorerst nicht.

Denn damit ist noch keineswegs bewiesen, dass sich ein solcher Prozess im industriellen Maßstab wirtschaftlich und zuverlässig betreiben lässt.

Ganz neu ist die Idee nicht

Völlig unbekannt ist Basalt in der Branche ohnehin nicht. Das Gestein wird schon seit Längerem als Zuschlagstoff (wie Sand, Kies oder Splitt), Füller oder Bestandteil von sogenannten Rohmehlmischungen untersucht.

Neu ist vor allem die größere Ambition dahinter.

Warum der Gedanke reizvoll ist

Viele klimafreundliche Zementalternativen setzen auf deutlich veränderte Rezepturen, was unter anderem aufwendige Langzeitnachweise erforderlich macht. Der Ansatz auf Basis von Basalt soll das umgehen und direkt in den bestehenden Prozess implementiert werden.

Ob das am Ende wirklich funktioniert, hängt allerdings gleich von mehreren Faktoren ab: von der industriellen Aufbereitung des Gesteins, von möglichst geschlossenen chemischen Kreisläufen und nicht zuletzt von Kosten.

Auch Unternehmen denken in diese Richtung

Dass das Thema nicht nur in der Forschung präsent ist, zeigt der Blick auf die Industrie. Das US-Unternehmen Brimstone etwa arbeitet ebenfalls mit calciumhaltigen Silikatgesteinen statt Kalkstein und will daraus klassischen Portlandzement herstellen.

Das zeigt, dass der Ansatz längst mehr ist als nur ein akademisches Gedankenspiel.

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Altes Produkt, neuer Weg?

Für Euphorie ist es dennoch zu früh. Basalt lässt sich nicht einfach so als Kalkstein-Ersatz in bestehende Zementwerke kippen. Das Calcium muss erst einmal aus dem Gestein gewonnen und konzentriert werden.

Am Ende könnte die Lösung jedoch nicht in einem völlig neuartigen Zement liegen, sondern in einem neuen Weg für ein sehr altes Produkt.