Die Baubranche ist für einen grossen Teil der jährlich ausgestossenen CO2-Emissionen verantwortlich. Einen erheblichen Anteil daran hat die Beton- und Zementindustrie. Sonocrete setzte sich zum Ziel, mittels Ultraschall die Emissionen der Betonherstellung zu reduzieren. 2010 begann die Forschung zur ultraschallunterstützten Betonherstellung, die Grundidee war, dass Ultraschall viele chemischen Reaktionen beschleunigen kann. Nach langer Forschung an der Bauhaus-Universität in Weimar wurde aus dieser Idee ein Startup, welches sich zum Ziel machte, die Kohlenstoffemissionen durch den Einsatz von Ultraschall bei der Betonherstellung erheblich zu reduzieren - Sonocrete wurde gegründet.

Bauen boomt. Im Jahr 2020 lag das Bauvolumen in der Schweiz bei rund 60,77 Milliarden Schweizer Franken, Tendenz steigend. Der wichtigste Baustoff hierbei ist Beton. Doch trägt Beton einen schweren CO2-Rucksack mit sich. Rund 8% der globalen CO2-Emissionen wird der Zement- und Betonindustrie zugeschrieben. Besonders der im Zement enthaltende Klinker hat einen grossen CO2-Fussabdruck. Dieser wird in Hochöfen bei extremen Temperaturen durch Nutzung fossiler Brennstoffe produziert. Klinker ist der Bestandteil, der dem Beton seine Festigkeit verleiht und somit unverzichtbar ist. Wird der Klinkeranteil reduziert, reduziert sich auch die Festigkeit des Betons. Der Klinkeranteil im Zement ist besonders kritisch für Betonfertigteilwerke. Hier werden oft hochreaktive Zemente verwendet, die eine schnelle Frühfestigkeitsentwicklung im Beton erreichen. Denn hier gilt, je schneller die Betonformen entschalt werden können, desto besser. Daher werden oft Betonrezepturen verwendet, die einen übermässig hohen Klinkeranteil haben, sodass die Endfestigkeiten der Betonteile meist weit über die Norm hinaus reichen.

Die Leistung von Sonocrete

Hier setzt Sonocrete an: Wir haben ein Hochleistungs-Ultraschallmischsystem entwickelt, das die Frühdruckfestigkeit erhöht und die Betonerhärtung beschleunigt. Diese schnellere Hydratation erlaubt eine Reduzierung des Klinkergehalts bei gleichbleibender Frühfestigkeit und Qualität. Alternativ ist es möglich, eine Wärmebehandlung mit fossilen Brennstoffen oder chemische Aktivatoren zu reduzieren. So können die CO2-Emissionen um bis zu 30% reduziert werden. Und so funktioniert das Sonocrete-Verfahren: Im Vergleich zu einem konventionellen Betonmischprozess wird ein Teil des Zementes und ein Teil des Wassers in einer Vormischstufe vorgemischt und anschliessend über einen längeren Zeitraum rührend gelagert. Während des Vormischens wird Hochleistungsultraschall eingesetzt. Dieser induziert Kavitation, welche zu einer feinen Verteilung des Zements sowie einer schnelleren Entwicklung der sogenannten C-S-H-Phasen führt – wodurch der Beton schneller erhärtet. Die Suspension wird auf Vorrat produziert und zum benötigten Zeitpunkt in den Betonmischer dosiert/gepumpt. Dadurch entsteht keine Mischzeitverlängerung. Der Vormischprozess läuft autonom und parallel zur regulären Betonproduktion. So kann Sonocrete auf dem Weg zur Klimaneutralität des Bauens einen entscheidenden Beitrag leisten.