«Beyond.Zero»: Gebäude als CO₂-Senken

Im modularen Forschungsgebäude NEST der Empa entsteht eine neue Unit, die erstmals CO₂-negative und stark CO₂-optimierte Baumaterialien in einem realen Bauprojekt kombiniert. Ziel ist es, Gebäude als langfristige Kohlenstoffsenken zu etablieren und damit einen Beitrag zur Erreichung der Netto-Null-Ziele im Bausektor zu leisten.

Wirkungsbereich
Dekarbonisierung
Branche
Bauwirtschaft
Projektstand
laufend
Projektart
Pilot- und Demonstrationsanlage
Projektpartner
Empa, Bundesamt für Bauten und Logistik, Implenia

Ausgangslage

  • Die Schweiz und der Kanton Zürich verfolgen Netto-Null-Ziele bis spätestens 2050.
  • Negative Emissionstechnologien (NET) sind zentral für schwer vermeidbare Emissionen.
  • Ab dem Jahr 2050 wird in der Schweiz mit jährlich 12 Mio. Tonnen CO2 gerechnet, die mit Carbon Capture and Storage und NET langfristig gebunden werden sollen.
  • Der Bausektor ist der einzige Bereich, der CO₂ in grossen Mengen dauerhaft speichern kann.

Projektbeschrieb

Grafische Darstellung des NET-Forschungskonzepts der Empa. Die Abbildung zeigt Stoffkreisläufe für CO₂, Wasserstoff und Kohlenstoff, verbunden mit erneuerbarer Energie. Links sind globale Prozesse wie CO₂-Abscheidung und Umwandlung in Methanol und Methan dargestellt, rechts lokale Prozesse wie Pyrolyse von Biomasse und Herstellung von Baumaterialien (z. B. Siliziumkarbid). Die Legende hebt die Schritte zur Energie- und Materialnutzung hervor.
Kohlendioxid (CO₂) wird mit erneuerbarer Energie aus der Atmosphäre oder den Ozeanen entnommen. (1) Wasserstoff (H₂) wird mit erneuerbarer Energie hergestellt. (2) Methan (CH₄) oder Methanol (CH₃OH) werden aus Kohlendioxid und Wasserstoff synthetisiert. (3) Aus Methanol (und möglicherweise Methan) werden Polymere produziert. (4) Polymere und Methan werden über bestehende Logistikketten verteilt. (5) Methan wird durch thermische Zersetzung (Pyrolyse) in Wasserstoff für saubere Energie oder Methanisierung und festen Kohlenstoff (C) umgewandelt. (6) Kohlendioxid wird durch Photosynthese in Biomasse umgewandelt, die anschliessend pyrolysiert wird. (7) Abfallpolymere werden pyrolysiert. (8) Kohlenstoff aus all diesen Quellen wird in Baumaterialien eingebunden. (9) Kohlenstoff wird mit Silizium (Si) zu Siliziumkarbid (SiC) kombiniert, das ebenfalls in Baumaterialien verwendet wird. (10) Ausgediente Baumaterialien gelangen schliesslich in Deponien, die als finale Kohlenstoffsenken dienen und das Kohlendioxid dauerhaft binden. (11) Quelle: Empa

Die Empa realisiert im NEST-Gebäude in Dübendorf die Unit «Beyond.Zero», in der CO₂-negative und CO₂-optimierte Materialien erstmals in einem realen Bauprojekt eingesetzt werden. Dazu gehören mit Pflanzenkohle angereicherter Beton, Dämmstoffe aus Pflanzenkohle, Klinker-reduzierter Zement, Basalt-Armierungen und magnesiumbasierte Lehm-Bausteine. Ergänzt wird das Projekt durch eine Roadmap für den Kanton Zürich zur Umsetzung von NET im Bauwesen. Die Unit dient als Demonstrationsobjekt, Kommunikationsplattform und Ausgangspunkt für Pilotprojekte mit öffentlichen Bauherren.

Projektziele

  • Demonstration CO₂-negativer Baumaterialien im realen Bau
  • Entwicklung neuer Bilanzierungsansätze für Gebäude mit negativer CO₂-Bilanz
  • Verbreitung der konkreten Technologien und Resultate über NEST-Kommunikationskanäle und Veranstaltungen
  • Erarbeitung einer Roadmap für den Kanton Zürich zur Umsetzung von NET im Bauwesen

Projektpartner

Empa

Reto Largo

reto.largo@empa.ch

Empa

Annina Schneider

annina.schneider@empa.ch

Weitere Projektpartner

  • Bundesamt für Bauten und Logistik
  • Implenia
  • Omya
  • OOS

Ähnliche Projekte

Zementfreier Beton für die Kreislaufwirtschaft

Dieses Pilotprojekt transformiert Bauschutt zur Ressource: es demonstriert den Einsatz von zementfreiem Beton auf Basis von Abbruchmaterial.

Mehr erfahren

Kontakt

Pilotprojekte Energie – Energie

Adresse

Stampfenbachstrasse 12
8090 Zürich
Route (Google)

Telefon

+41 43 258 81 16

Michael Tobler

+41 43 259 30 13

Beat Lehmann

E-Mail

pilotprojekte@bd.zh.ch

Das könnte Sie auch interessieren

Für dieses Thema zuständig: