Innovation: Hochleistungsultraschall-Vormischanlage
Der diesjährige Gewinner des Innovationspreises der Zulieferindustrie Betonbauteile geht nach Cottbus: Die Sonocrete GmbH präsentiert eine Innovation, die die Herausforderungen der CO2-Emissionen in der Betonindustrie angeht. Diese Technologie, entwickelt von Dr. Christiane Rößler von der Bauhaus Universität Weimar und Dr. Ricardo Remus, Geschäftsführer von Sonocrete, verspricht eine nachhaltigere Zukunft für die Baubranche.
Die herkömmliche Betonherstellung stößt auf Hürden, wenn es um die Reduzierung von CO2-Emissionen geht. Denn der wichtigste und bisher auch unverzichtbare Bestandteil im Beton, der Zement, trägt auch den größten Emissionsrucksack. Es gibt bereits klimafreundlichere Zemente wie CEM II und CEM III. Diese haben einen geringeren Klinkergehalt als zuvor verwendete Zementsorten. Allerdings haben sie den Nachteil, dass sie den Beton in der Regel langsamer aushärten lassen, was die Produktionszyklen in Betonfertigteilwerken und somit deren Wirtschaftlichkeit beeinträchtigt.
Beschleunigung der Hydratation
Und genau hier setzt Sonocrete an. Die Sonocrete-Vormischanlage beschleunigt die Reaktion des Zements und somit die Hydratation des Betons mit Hilfe von Hochleistungsultraschall. Ganz ohne den Einsatz von Wärme oder chemischen Aktivatoren. So ermöglicht der Einsatz des Sonocrete-Systems eine signifikante Reduzierung des Zement- bzw. Klinkergehalts in der Betonrezeptur bei gleichbleibenden Frühfestigkeiten und Qualität. Dabei können die CO2-Emissionen der Betonproduktion um bis zu 30 % reduziert werden.
Und so funktioniert‘s: Ein Teil des Zements und ein Teil des Wassers der Betonrezeptur wird in der Anlage vorgemischt und mit Ultraschall behandelt. Der Ultraschall erzeugt in der Zementsuspension Kavitation, was zu lokal extremen Bedingungen führt. Dies trägt zum einen zur besseren Dispergierung des Zements und zum anderen zur schnelleren Bildung von festigkeitsgebenden C-S-H-Phasen bei. Nach einer Reifezeit wird diese aktivierte Suspension zu Mischbeginn mit den restlichen Zutaten in den Betonmischer gegeben und der Mischprozess wird wie gewohnt gestartet. Die eigentliche Produktion des Betons und der Bauteile wird nicht verändert.
Die Sonocrete-Technologie wurde nicht nur im Labor ausgiebig getestet, sondern kommt auch in realen Betrieben zum Einsatz. Angefangen bei einem Prototyp in Industrie Größe. Damit tourte das Team von Sonocrete 2022 über ein Jahr lang durch Betonwerke in Deutschland und Österreich, unterstützte dort die Betonproduktion und zeigte, dass die Technologie nicht nur theoretisch funktioniert, sondern auch in der Praxis erfolgreich eingesetzt werden kann. Die Tour wurde mit der Produktion von klimafreundlichem Beton für das Instandsetzungswerk der Deutschen Bahn in Cottbus erfolgreich beendet. Bei der Binder- und Stützenproduktion konnten 30 % der CO2-Emissionen eingespart werden.
Einer der großen Vorteile der Sonocrete-Anlage ist, dass es in nahezu jedem Betonfertigteilwerk integriert und eingesetzt werden kann. Die Technologie funktioniert als Bypass-System und lässt sich nahtlos in bestehende Produktionsprozesse integrieren, ohne dabei die übliche Betonproduktion wesentlich zu verändern. Die erste Anlage wurde bereits in einem Betonfertigteilewerk in Nordrhein-Westfalen installiert und zwei weitere befinden sich in Fertigstellung.
