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Kohlendioxidemissionen der Zementindustrie verdoppeln sich in 20 Jahren

25 Juni, 2022
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Die wärmespeichernden Kohlendioxidemissionen aus der Zementherstellung, einer weniger beachteten, aber wichtigen Quelle der Kohlenstoffverschmutzung, haben sich in den letzten 20 Jahren verdoppelt, wie neue globale Daten zeigen.

Im Jahr 2021 werden die weltweiten Emissionen aus der Herstellung von Zement für Gebäude, Straßen und andere Infrastrukturen fast 2,9 Milliarden Tonnen (2,6 Milliarden metrische Tonnen) Kohlendioxid betragen, was mehr als 7% der globalen Kohlendioxidemissionen entspricht, so der Emissionswissenschaftler Robbie Andrew vom norwegischen CICERO Center for International Climate Research und dem Global Carbon Project. Vor zwanzig Jahren, im Jahr 2002, betrugen die Zementemissionen etwa 1,4 Milliarden Tonnen (1,2 Milliarden metrische Tonnen) Kohlendioxid.

Angetrieben von China haben sich die weltweiten Zementemissionen seit 1992 mehr als verdreifacht und sind zuletzt um 2,6 % pro Jahr gestiegen. Es geht nicht nur darum, dass mehr Zement hergestellt und verwendet wird. In einer Zeit, in der alle Industriezweige ihre Prozesse reinigen sollten, hat sich der Zement tatsächlich in die entgegengesetzte Richtung entwickelt. Die Kohlenstoffintensität von Zement – d. h. wie viel Schadstoffe pro Tonne emittiert werden – ist nach Angaben der Internationalen Energieagentur von 2015 bis 2020 um 9,3% gestiegen, was vor allem auf China zurückzuführen ist.

“Die Zementemissionen sind schneller gestiegen als die meisten anderen Kohlenstoffquellen”, sagte der Klimawissenschaftler Rob Jackson von der Stanford University, der das Global Carbon Project leitet, eine Gruppe von Wissenschaftlern, die die weltweite Klimaverschmutzung verfolgt und ihre Arbeit in Fachzeitschriften veröffentlicht. “Die Zementemissionen waren auch insofern ungewöhnlich, als sie während des COVID nicht zurückgingen. Sie stiegen zwar nicht so stark an, aber sie gingen auch nicht zurück, wie es bei Öl, Gas und Kohle der Fall war. Ehrlich gesagt glaube ich, dass das daran liegt, dass die chinesische Wirtschaft nie ganz zum Stillstand gekommen ist.

Zement ist im Vergleich zu anderen wichtigen Werkstoffen wie Stahl ungewöhnlich, denn seine Herstellung erfordert nicht nur viel Wärme, was zu Emissionen führt, sondern der chemische Prozess der Zementherstellung selbst erzeugt auch viel Kohlendioxid, das wichtigste vom Menschen verursachte Gas, das langfristig die Wärme bindet.

Die Rezeptur für Zement erfordert eine große Menge eines wichtigen Bestandteils, des Klinkers, des bröckeligen Bindemittels in der gesamten Mischung. Klinker wird hergestellt, indem Kalkstein, Kalziumkarbonat, aus dem Boden geholt und auf 2700 bis 2800 Grad (1480 bis 1540 Grad Celsius) erhitzt wird, um es in Kalziumoxid umzuwandeln. Bei diesem Prozess wird dem Kalkstein jedoch Kohlendioxid entzogen, das dann in die Luft gelangt, so Andrew.

Rick Bohan, Senior Vice President für Nachhaltigkeit beim Branchenverband Portland Cement Association, sagte: “In den USA sind 60 % unseres CO2 eine chemische Tatsache… Tatsache ist, dass Beton ein universelles Baumaterial ist. Es gibt kein einziges Bauprojekt, bei dem nicht ein gewisser Anteil an Beton verwendet wird.”

Zement, der Hauptbestandteil von Beton, findet sich in Gebäuden, Straßen und Brücken.

“Jeder Mensch auf der Erde verbraucht im Durchschnitt mehr als ein Kilogramm Zement pro Tag”, sagte der Wissenschaftler für Erdsysteme der University of California, Steve Davis. “Natürlich gehen Sie nicht in den Baumarkt und kaufen jeden Tag einen Sack Zement. Aber die Straßen, Gebäude und Brücken da draußen verbrauchen mehr als ein Kilogramm. Und das ist für mich ziemlich verblüffend.

Obwohl es umweltfreundlichere Methoden zur Herstellung von Zement gibt, ist eine drastische Senkung der Emissionen so schwierig und erfordert eine so massive Veränderung der Infrastruktur und der Geschäftsabläufe, dass die Internationale Energieagentur nicht davon ausgeht, dass die Zementindustrie bis 2050 auf null Kohlenstoffemissionen kommen wird. Stattdessen wird es weiterhin Emissionen aus Zement, Stahl und Luftfahrt geben, die durch negative Emissionen an anderer Stelle ausgeglichen werden müssen, so die IEA-Forscher Tiffany Voss und Peter Levi.

“Diese sind schwer, schwer zu reduzieren”, sagte Andrew.

Bohan von der Industrie sagte jedoch, seine Gruppe sei sicher, dass sie bis 2050 Netto-Null-Kohlenstoffemissionen erreichen könne, wenn sie von den Regierungen und vor allem von den Zementverbrauchern dabei unterstützt werde, grünen Zement zu akzeptieren und richtig einzusetzen. Eine von mehreren Möglichkeiten, umweltfreundlicheren Zement herzustellen, ist die Beimischung von Flugasche, einem Abfallprodukt aus der Kohleverbrennung, anstelle eines Teils des Klinkers, und er sagte, dass selbst bei einer Reduzierung des Kohleverbrauchs mehr als genug Flugasche zur Verfügung steht.

Voss von der IEA sagte, dass die Umstellung auf grünen Zement wegen der Technologie, der Infrastruktur und anderer Bedenken noch nicht abgeschlossen ist”. Aber viele innerhalb und außerhalb der Branche arbeiten an diesem Problem.

China spielt eine Schlüsselrolle, da es 2021 mehr als die Hälfte der weltweiten Zementemissionen produzierte, während Indien mit etwa 9 % weit abgeschlagen an zweiter Stelle liegt, wie die Daten von Andrew zeigen. Die Vereinigten Staaten stoßen 2,5 % der Zementemissionen aus und liegen damit an fünfter Stelle hinter Vietnam und der Türkei.

“China ist ein riesiges Land und seine Entwicklung hat sich beschleunigt”, so Andrew. “Das hat alles beeinflusst.”

China stellt nicht nur mehr Zement her und verbraucht mehr Zement, sondern die Kohlenstoffintensität hat in letzter Zeit stark zugenommen, so Voss von der IEA. Das liege daran, dass China früher in seiner Entwicklung billigeren, schwächeren Zement mit niedrigem Klinkergehalt verwendet habe und Gebäude und Brücken einstürzten, so dass die chinesische Regierung jetzt stärkeren Zement vorschreibe, so Andrew.

Das ist ein vernünftiger Konservatismus, der die Bemühungen um umweltfreundlicheren Zement bremst, so Davis. Die Menschen sind nicht erpicht darauf, unerprobte Zementrezepte auszuprobieren, denn “das sind die strukturellen Materialien unserer Gesellschaft”, sagte er.

Portlandkalksteinzement hat beispielsweise 10 % weniger Emissionen, aber die Kunden sind so besorgt über die Festigkeit, dass sie ihn oft nur dann verwenden wollen, wenn sie 10 % mehr verbrauchen”, so Bohan von der Industrie.

Verschiedene Zementverwendungen haben spezifische Anforderungen, z. B. Festigkeit gegenüber Langlebigkeit, aber die Anwender wollen oft nur den stärksten und haltbarsten, wenn sie ihn nicht brauchen, und das verursacht unnötige Emissionen, so Bohan.

Und während die Leute über die Einschränkung des Fliegens reden, betragen die weltweiten Emissionen des Flugverkehrs laut Global Carbon Project weniger als die Hälfte der Emissionen, die durch Beton entstehen. Unter Wissenschaftlern und Aktivisten gibt es ein “Flight Shaming”, aber kein Building Shaming, so Davis.

Wenn Zement altert, entzieht er der Luft Kohlendioxid, genau wie Bäume, und zwar in kleinen, messbaren und signifikanten Mengen, so Jackson.

“Unser Hauptaugenmerk muss auf der Nutzung fossiler Brennstoffe liegen, denn von dort kommen die meisten Emissionen”, sagte Jackson aus Stanford. “Ich glaube nicht, dass Zement auf dem Radar der meisten politischen Entscheidungsträger ist”.

Vielleicht nicht bei den meisten, aber bei einigen schon. Kalifornien, Colorado, New Jersey und New York haben allesamt Gesetze für saubereren Beton verabschiedet, und der Trend nimmt zu.


Quellen/Original/Links:
https://apnews.com/article/climate-science-china-pollution-3d97642acbb07fca7540edca38448266

Übersetzung:
https://www.deepl.com/

Wissenschaftsjournalist
Seth Borenstein

Seth Borenstein

Wissenschaftliche Berichterstattung auf nationaler und internationaler Ebene. Verfassen von Unternehmens- und aktuellen Wissenschaftsberichten, verantwortlich für die Berichterstattung über drei Wissenschaftszeitschriften. Berichterstattung über Klimawandel, Katastrophen, BP-Ölpest, NASA, NOAA, Astronomie, Geowissenschaften, Archäologie, Psychologie, Meteorologie, Physik, Wissenschaftspolitik, Wissenschaftsethik, Grundlagenforschung und Einordnung der neuesten Wissenschaftsnachrichten in einen größeren Kontext. Zahlreiche, zum Teil hohe Auszeichnungen.Ich bin in der Schwerelosigkeit geflogen,… Weiterlesen »Seth Borenstein