Die Zement- und Betonindustrie ist für etwa 8 % der globalen CO₂-Emissionen verantwortlich – mehr als der Luftfahrtsektor (2,5 %) und knapp weniger als die Landwirtschaft (12 %). Als Schlüsselmaterial für die Infrastruktur steht die Branche unter dringendem Druck, ihren CO₂-Fußabdruck zu verringern. Obwohl die CO₂-Emissionen pro Tonne Bindemittel seit 1990 um 25 % gesunken sind, bleibt der absolute Ausstoß aufgrund des weltweit wachsenden Bedarfs hoch. Um das Netto-Null-Ziel für 2050 zu erreichen, benötigt die Industrie innovative Technologien, wobei Graphen als eine wichtige Lösung zur Steigerung der Nachhaltigkeit von Zement hervorgeht.
Graphen ist ein Material, das aus einer einzigen Schicht von Kohlenstoffatomen in einem hexagonalen Gitter besteht und sich durch hohe Festigkeit, geringes Gewicht sowie ausgezeichnete elektrische und thermische Leitfähigkeit auszeichnet. Das australische Unternehmen First Graphene arbeitet mit dem britischen Zementhersteller Breedon Group zusammen, um die Anwendung von Graphen in Zement zu entwickeln, mit dem Ziel, Emissionen zu senken und gleichzeitig die Materialeigenschaften zu verbessern. Durch den Zusatz von First Graphenes PureGRAPH®-Produkt können die CO₂-Emissionen im Zementherstellungsprozess um bis zu 16 % reduziert werden.
Die Verbesserung der Nachhaltigkeit resultiert hauptsächlich daraus, dass Graphen teilweise den kohlenstoffintensiven Klinker ersetzt, ohne dass bestehende Produktionsabläufe geändert werden müssen. Dies vermeidet Prozessunterbrechungen und zusätzliche Kosten. Leistungstests zeigen, dass die Druckfestigkeit von graphenverstärktem Zement um bis zu 35 % erhöht werden kann. In kommerziellen Anwendungen wurde das Material bereits für den Bau von Beton-Fahrzeugwaschanlagen in Straßenprojekten eingesetzt, was seine praktische Machbarkeit bestätigt.
Kürzlich produzierte Breedon an einem einzigen Tag mehr als 600 Tonnen graphenverstärkten Zement für Projekte wie Bahnsteige, Betondachziegel und Ladestationen für Elektrofahrzeuge. Ein neues Projekt im Wert von 100.000 Pfund, finanziert von Innovate UK, wurde in Zusammenarbeit mit dem Fertigbetonhersteller FP McCann gestartet, um die Verwendung graphenverstärkter Dachziegel im nachhaltigen Wohnungsbau zu beschleunigen. Dieses Projekt unterstützt die Ziele der britischen Regierung, die Emissionen im Bauwesen bis 2029 zu reduzieren und eine Million nachhaltige Wohnungen zu bauen. First Graphene wird 40 Tonnen graphenverstärkten Zement liefern, um FP McCann bei der Produktion von etwa 12.000 Dachziegeln zu unterstützen.
