Zement

Zement (über älteres Cement und cementum wohl gebildet aus lateinisch caementum „Bruchstein“, „Stein“, „Baustein“, von caedere „brechen“^[1]) ist ein anorganischer und nichtmetallischer Baustoff. Er ist feingemahlen und zählt daher zu den Schüttgütern. Aufgrund seiner Eigenschaften wird er zum Anfertigen von Bauteilen und Bauwerken verwendet. Innerhalb der Baustoffe zählt Zement zu den Bindemitteln. Er erhärtet durch die chemische Reaktion mit Wasser (Hydratation) und bleibt danach fest. Zur Herstellung von Baustoffen wie Mörtel und Beton werden dem Zementpulver sogenanntes Zugabewasser (früher „Anmachwasser“) und andere Stoffe als Zuschlagstoffe beigemengt. Aufgrund der weltweiten Verfügbarkeit der Rohstoffe sowie der Festigkeit und Dauerhaftigkeit von Beton ist Zement weltweit eines der wichtigsten Bindemittel. Mit einer Weltproduktion von 4,1 Milliarden Tonnen im Jahr 2017^[2] ist Zement der meistverwendete Werkstoff.

Zement wird in Zementwerken produziert. Zu seiner Herstellung werden die natürlichen Rohstoffe Kalkstein und Ton verwendet, die häufig als natürliches Gemisch vorliegen und dann als Mergel bezeichnet werden. Falls nötig, werden als Korrekturmaterialien auch Quarzsand und eisenoxidhaltige Stoffe für eine bessere Sinterung beigemischt. Die Rohstoffe werden zu Rohmehl gemahlen und anschließend auf etwa 1450 °C erhitzt, bis sie an den Korngrenzen teilweise miteinander verschmelzen (Sintern) und der sogenannte Zementklinker entsteht. Das Material, mit nun kugelförmiger Struktur, wird abgekühlt und zum Endprodukt Zement gemahlen. Um Zementsorten mit bestimmten Eigenschaften zu erhalten, können vor dem Mahlen Hüttensand, Flugasche, Kalkstein und Gips in unterschiedlicher Dosierung und Mahlfeinheit zugegeben werden.

Als problematisch gilt mittlerweile der Einfluss der Zementproduktion auf das Klima. Die Zementindustrie gehört zu den Hauptverursachern von Kohlenstoffdioxid, das mit die globale Erwärmung bewirkt. Bei der weltweiten Produktion ergibt sich durch das Freisetzen des im Kalk (Calciumcarbonat) gebundenen Kohlenstoffdioxids zusammen mit der CO₂-Freisetzung durch die eingesetzte Prozess-Energie ein Ausstoß von ca. 2,7 Milliarden Tonnen CO₂ im Jahr oder rund 8 % des von Menschen verursachten CO₂-Ausstoßes,^[3][4][5][6] was dem Vierfachen des gesamten Luftverkehrs entspricht.^[7]

1. ↑ Udo Benzenhöfer: Johannes’ de Rupescissa „Liber de consideratione quintae essentiae omnium rerum“ deutsch. Studien zur Alchemia medica des 15. bis 17. Jahrhunderts mit kritischer Edition des Textes (Heidelberger Studien zur Naturkunde der frühen Neuzeit. Band 1). Steiner, Wiesbaden/Stuttgart 1989, ISBN 3-515-05388-3 (Zugleich Philosophische Dissertation, Universität Heidelberg, 1988), S. 180 (Cement).
2. ↑ Statista: Produktion von Zement nach den wichtigsten Ländern weltweit im Jahr 2017
3. ↑ Johanna Lehne, Felix Preston: Making Concrete Change: Innovation in Low-carbon Cement and Concrete. Chatham House, 13. Juni 2018, abgerufen am 29. Oktober 2024 (englisch). 
4. ↑ Song Nie et al.: Analysis of theoretical carbon dioxide emissions from cement production: Methodology and application. Journal of Cleaner Production, Band 334, 2022 (online).
5. ↑ Kohlendioxidausstoß bei Zementproduktion kann langfristig drastisch reduziert werden. Johannes Gutenberg-Universität Mainz, 9. November 2021, abgerufen am 20. August 2024. 
6. ↑ Michelle Ma: World’s Biggest Cement Producers Bet on Green Alternative. Bloomberg, 24. September 2024 (online).
7. ↑ „Klimakiller Zement“. Heinrich-Böll-Stiftung, 4. Mai 2021, abgerufen am 20. August 2024.