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Brücken bauen für eine Industrie im Wandel
Die Zementindustrie reduziert ihren CO2-Fußabdruck und ersetzt traditionellen Portlandzement sukzessive durch neue, CO2-reduzierte Zementtypen. Für die Hersteller von Fliesenklebern bleibt das nicht ohne Folgen. Warum das so ist und wie die Formulierung CO2-reduzierter Kleber gelingen kann, haben unsere Kollegen in Burghausen untersucht.
Unter dem Druck, CO2-Emissionen zu senken, steigt die Zementindustrie vom traditionellen Portlandzement (CEM I) auf Zementarten mit einem geringeren Anteil von Portlandklinker (CEM II – CEM V) um.
CO2-Emissionen bei der Zementherstellung
Portlandklinker ist einer der Hauptverursacher von CO2-Emissionen bei der Zementherstellung. Für seine Herstellung werden Kalkstein, Ton, Mergel und andere Zusatzstoffe in einem Drehrohrofen auf 1.450 °C erhitzt. Der Drehrohrofen ist das Herzstück des Herstellungsprozesses, bei dem der Kalkstein durch eine als Kalzinierung bezeichnete chemische Reaktion entkohlt wird. Dieser chemische Prozess verursacht 60 – 65 % aller Emissionen, die bei der Zementherstellung anfallen (Prozessemissionen). Die übrigen CO2-Emissionen stammen von den Brennstoffen, die zur Beheizung des Ofens verwendet werden (Verbrennungsemissionen).1
Diese neuen Zementsorten sind in der Regel so optimiert, dass sie eine ausgezeichnete Druckfestigkeit aufweisen – eine Schlüsseleigenschaft für die Betonherstellung. Da über 80 % des produzierten Zements in den Betonbau fließen, nimmt die Verfügbarkeit von Portlandzement ab und wird auch in Zukunft weiter zurückgehen. In einigen europäischen Ländern wurde CEM I bereits vollständig vom Markt genommen.
Für die Hersteller von Fliesenklebern und Trockenmörteln ergeben sich daraus neue Herausforderungen: Für ihre Produkte kommt es nicht in erster Linie auf die Druckfestigkeit an, sondern auf Eigenschaften, die bisher am besten von Portlandzement erfüllt wurden. Hersteller müssen sich nun an die neuen Gegebenheiten anpassen und mit den verfügbaren Zementsorten arbeiten. Wir haben eine Reihe von Tests durchgeführt und unser VINNAPAS® Portfolio an polymeren Bindemitteln an die neue Marktrealität angepasst.
“Zement im Umbruch” – ein Interview mit unserem Kollegen Gustavo Soares, Global Segment Manager for Tile Adhesive Applications, beleuchtet die Herausforderungen der Branche tiefer. Lesen Sie das Interview hier.
Zementsorten nach der Norm EN 197-1
Die deutsche Zementindustrie hat es sich zum Ziel gesetzt, bis zum Jahr 2050 klimaneutralen Zement herzustellen. Der Löwenanteil der CO2-Emissionen bei der Zementherstellung entfällt auf die Klinkerproduktion. Daher ist die Reduzierung des Klinkerverbrauchs ein Schwerpunkt der Zementindustrie. Zementsorten und ihre Zusammensetzung werden nach der Norm EN 197-1 klassifiziert. CEM I, CEM II und CEM III werden hauptsächlich für das allgemeine Bauwesen verwendet, wobei CEM I in abnehmenden Mengen eingesetzt wird.
CEM II in Fliesenkleberformulierungen
Die Verwendung von CEM II-Zementen verbessert die CO2-Bilanz von Fliesenklebern. Berechnungen zeigen, dass die Verwendung von CEM II/A-Zement die Emissionen von etwa 402 Gramm Kohlendioxidäquivalent pro Kilogramm eines C2TE-Fliesenklebers auf 376 Gramm reduziert.
Allerdings werden CEM II-Zemente in der Regel auf die Bedürfnisse der Betonindustrie abgestimmt und sind nicht für Fliesenkleber optimiert. Wir haben verschiedene CEM II-Typen in einem C2TE-Fliesenkleber getestet und festgestellt, dass einige Eigenschaften wie Verarbeitbarkeit, Abrutschfestigkeit und Benetzungsfähigkeit erhalten bleiben. Die Flexibilität eines verformbaren C2TES1-Fliesenklebers wurde sogar verbessert. Zwei Schlüsseleigenschaften wurden allerdings negativ beeinflusst: die Frühfestigkeit sowie die Haftzugfestigkeit nach Wasserlagerung und nach Frost-Tau-Zyklen.
Beide Probleme resultieren aus der verringerten Reaktivität aufgrund des geringeren Klinkeranteils. Sie können jedoch durch eine Anpassung der Rezeptur und die Wahl einer geeigneten VINNAPAS® Type erfolgreich ausgeräumt werden. Unser Experte Klas Sorger, Technical Service Manager Europe, erklärt in diesem Video, warum und wie dies möglich ist.
VINNAPAS® Typen für Fliesenkleber mit reduziertem CO2-Ausstoß
Die Animation veranschaulicht, wie ein geringerer Klinkeranteil die Reaktivität und den Bindemittelgehalt im Mörtel reduziert. Die Zugabe einer geeigneten VINNAPAS® E Type gleicht dies durch die Bildung von Polymerbrücken teilweise aus. Insbesondere unsere Vinylacetat-Ethylen VINNAPAS® E Typen mit hydrophoben Monomeren in der VAE-Polymerkette eignen sich, um die Haftzugfestigkeit nach Wasserlagerung zu verbessern.
Gemeinsam eine nachhaltige Zukunft formulieren
Wir sind zuversichtlich, dass die Zementindustrie ebenso wie andere Partner in der Wertschöpfungskette Wege finden wird, den CO2-Fußabdruck der Bauindustrie weiter zu senken. Mit unseren Technischen Kompetenzzentren auf der ganzen Welt sind wir gut aufgestellt, um diese Entwicklung zu unterstützen.
Die meisten unserer VINNAPAS® Typen sind auch als Eco-Typen erhältlich. Eco-Typen basieren teilweise auf erneuerbaren Rohstoffen gemäß dem Massenbilanzansatz. Dies kann den CO2-Fußabdruck noch weiter reduzieren.
Und so wie unser umfassendes VINNAPAS® Portfolio die Verwendung von CEM II in Hochleistungsfliesenklebern ohne Abstriche bei der Leistung ermöglicht, werden wir uns auch für die Entwicklung anderer nachhaltiger Lösungen für die Zukunft einsetzen.
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