VON ROM NACH BREVIK · 23. OKTOBER 2026

Dmat

Klimafreundlicher Beton hält länger und bindet CO₂

Auf Zement entfallen sieben bis acht Prozent der weltweiten CO₂-Emissionen. Forscher*innen und Cleantech-Unternehmen verlängern die Lebensdauer von Bauwerken und machen Beton zum Speicher für CO₂ und Strom. Für den Rest aus dem Kalkstein bleibt die Abscheidung wie in Brevik.

VON MARTIN JENDRISCHIK · 7 Min. LESEN

In den Reparaturstellen der Schweizer Autobahn N13 in Graubünden steckt ein Prinzip aus dem alten Rom. Den Mörtel liefert Dmat, eine Ausgründung des Massachusetts Institute of Technology (MIT). Am Pantheon lässt sich das Prinzip besichtigen: Der Bau steht seit fast 2.000 Jahren, viele moderne Brücken und Autobahnen bröckeln nach wenigen Jahrzehnten. Klimafreundlicher Beton fängt bei der Haltbarkeit an.

Warum der römische Beton hält, hat MIT-Forscher Admir Masic mit seinem Labor 2023 gezeigt. Die Römer ließen Kalkbrocken im Mörtel. Dringt Wasser in einen Riss, reagiert der Kalk und füllt den Riss mit neuem Gestein. Moderner Beton kann das nicht: Wasser dringt ein, und der Bewehrungsstahl darin rostet.

Masic gründete Dmat 2021 mit Paolo Sabatini, der das Cleantech-Unternehmen heute führt. Es verkauft mineralische Zusatzstoffe, keine Bakterien und keine Polymere, dazu Rezepturen und seit Kurzem Reparaturmörtel. Die ersten Jahre gingen in Entwicklung und EU-Zertifizierungen. Heute steckt der Beton in Wassertanks unter der Erde, in Leitplanken und Fahrbahnen in Italien und der Schweiz, die USA sollen bald folgen.

Tunnelportal und Stützmauer der Autobahn N13 in Graubünden, repariert mit Mörtel von Dmat — An der Autobahn N13 in Graubünden setzt Dmat seinen selbstheilenden Reparaturmörtel ein. FOTO: DMAT / PIERO ANNONI

Nach Angaben des Unternehmens verlängert der Beton die Lebensdauer eines Bauwerks um 50 Prozent. Allein dadurch sinkt der CO₂-Fußabdruck des Bauwerks um rund 40 Prozent, schreibt das US-Magazin Vox. Masic will Beton, so sagt er dem Magazin, „zum Teil der Lösung machen statt zum Problem“.

Jedes Jahr verbraucht die Menschheit rund 30 Milliarden Tonnen Beton, nach Wasser ist er das meistgenutzte Material der Erde. Pro Tonne verursacht Beton weniger CO₂ als Stahl, Aluminium, Kunststoff oder Glas, das Problem ist die Menge. Weil sie so groß sei, wirkten schon kleine Verbesserungen enorm, sagt Sabbie Miller von der University of California in Davis.

Beton nimmt CO₂ von selbst wieder auf

Ein Teil des CO₂, das beim Brennen des Kalksteins entweicht, kehrt über die Jahre in den Beton zurück. Fachleute nennen das Karbonatisierung: CO₂ aus der Luft dringt in den Zementstein und bindet sich dort wieder als Kalk. Wie viel das ausmacht, haben Forscher*innen 2016 in Nature Geoscience nachgerechnet. Zwischen 1930 und 2013 glich die Aufnahme rund 43 Prozent der CO₂-Emissionen aus, die im selben Zeitraum aus dem Kalkstein der Zementwerke stammten.

Neustark beschleunigt diesen Vorgang. Das Cleantech-Unternehmen ist 2019 aus der ETH Zürich hervorgegangen und presst biogenes CO₂ aus Biogasanlagen in Granulat aus Abbruchbeton. Dort mineralisiert es zu Kalkstein und bleibt dauerhaft gebunden, etwa zehn Kilogramm pro Tonne Abbruch. Weil das CO₂ aus Biogas stammt, entstehen echte Negativemissionen.

Abbruchbeton ist laut Neustark mit über einer Milliarde Tonnen im Jahr der größte Abfallstrom der Welt. Beim Unternehmen Feess in Kirchheim unter Teck läuft die erste Anlage dieser Art im Großraum Stuttgart, ausgelegt auf 1.000 Tonnen CO₂ im Jahr. Inzwischen betreibt Neustark 22 Anlagen in Deutschland, der Schweiz, Liechtenstein und Großbritannien, 40 weitere sind in Planung oder im Bau. 2030 will das Unternehmen eine Million Tonnen CO₂ entnehmen.

Ein verwandtes Verfahren nutzt Paebbl. Das Cleantech-Unternehmen macht aus dem Mineral Olivin und Industrie-CO₂ einen Zusatzstoff, der Klinker ersetzt, das gebrannte Vorprodukt des Zements. Seit April 2026 setzt ihn das französische Bauunternehmen Agilis aus der NGE-Gruppe in Beton für schwere Infrastruktur ein, mit 28 Prozent weniger grauen Emissionen.

Baustoffe könnten 16 Milliarden Tonnen CO₂ speichern

Wie weit das Prinzip trägt, hat ein Team der UC Davis und der Stanford University Anfang 2025 in Science berechnet. Zu den Autor*innen gehören Elisabeth Van Roijen, Sabbie Miller und Steven Davis. Würden neue Baustoffe die herkömmlichen ersetzen, könnten sie rund 16 Milliarden Tonnen CO₂ im Jahr speichern. Das ist bis zur Hälfte dessen, was Menschen jährlich ausstoßen.

In ihrem Szenario besteht die gesamte Gesteinskörnung im Beton, also Sand, Kies und Splitt, aus Karbonaten mit gebundenem CO₂. Pflanzenkohle ersetzt 15 Prozent des Zements, dazu kommen mehr Holz, Ziegel aus Biomasse und Kunststoffe aus Pflanzen. Sofort machbar wäre ein kleinerer Schritt mit Reststoffen, die es heute schon gibt. Stellen Betonwerke zehn Prozent der Gesteinskörnung auf Karbonat um, ließe sich etwa eine Milliarde Tonnen CO₂ im Jahr speichern.

Die Autor*innen sehen das als Zusatz zu allen anderen Minderungen. Die Hürde benennen sie selbst: Herkömmliche Baustoffe sind billig, ohne Anreize stellt die Industrie kaum um, und manches ist noch Forschung.

Speichern kann Beton auch Strom. Am MIT entsteht aus Zement, Ruß und Wasser ein Superkondensator namens ec³, ein Speicher, der Energie schnell aufnimmt und abgibt. Neue Elektrolyte haben seine Speicherfähigkeit um eine Größenordnung erhöht, das Team stellte das Ergebnis 2025 in PNAS vor. 2023 brauchte es noch rund 45 Kubikmeter, um den Tagesbedarf eines durchschnittlichen Haushalts zu speichern, inzwischen etwa fünf, ungefähr eine Kellerwand.

Denkbar sind Wände, Fundamente von Offshore-Windparks oder Straßen, die Elektroautos laden. Noch ist das Labor- und Pilotstand.

Zwei Drittel des CO₂ stammen aus dem Kalkstein

Im Zementofen bleibt trotzdem ein harter Rest. Laut Umweltbundesamt stammen etwa zwei Drittel der direkten Emissionen eines Zementwerks aus dem Rohstoff selbst. Brennt das Werk Kalkstein, entweicht CO₂ aus dem Gestein, gleich womit der Ofen beheizt wird.

Beim übrigen Drittel, den Brennstoffen, setzt Holcim an. Der Zementkonzern baut Wärmebatterien der MIT-Ausgründung Electrified Thermal Solutions in ein Zementwerk ein, je 20 Megawattstunden bei bis zu 1.800 Grad. Ab Anfang 2027 sollen sie Erdgas und Kohle im Ofen ersetzen.

Den Kalkstein selbst umgehen zwei Cleantech-Unternehmen. Sublime Systems stellt Zement elektrochemisch her und muss keinen Kalkstein brennen. Brimstone in den USA macht Zement aus kalkfreiem Gestein, mit rund 60 Prozent weniger Treibhausgasen. Bis solche Verfahren den Massenmarkt erreichen, brennen Zementwerke weiter Kalkstein.

Heidelberg Materials fährt Brevik fast auf Volllast

Für diesen Rest gibt es die Abscheidung. Seit Juni 2025 fängt Heidelberg Materials im norwegischen Brevik CO₂ aus einem Zementofen ab, als erstes Unternehmen im Industriemaßstab. Die Anlage ist auf rund 400.000 Tonnen im Jahr ausgelegt, etwa die Hälfte der Werksemissionen. Schiffe bringen das CO₂ zum Speicher Northern Lights unter der Nordsee.

Der Hochlauf dauerte länger als geplant, bei einer Anlage ohne Vorbild sind das Kinderkrankheiten. Inzwischen arbeite die Anlage auf nahezu voller Kapazität, mit Abscheideraten von über 50 Tonnen CO₂ pro Stunde, schrieb eine Sprecherin an Cleanthinking. In Padeswood in Wales baut Heidelberg Materials die nächste Anlage. Sie soll ab 2029 rund 800.000 Tonnen im Jahr abscheiden, 95 Prozent der Ofenemissionen.

In Deutschland läuft die Abscheidung in Höver bei Hannover. Dort hat Holcim mit Cool Planet Technologies die erste Membran-Abscheidung in einem deutschen Zementwerk in Betrieb genommen, ausgelegt auf bis zu 10.000 Tonnen im Jahr. Eine Membran trennt das CO₂ aus dem Abgas, im Endausbau will Holcim so rund 90 Prozent der Werksemissionen abscheiden.

Die Abscheidung gilt in allen drei Werken dem Teil, der sich nicht vermeiden lässt. Vorher kommen weniger Klinker, Wärme aus Strom und Bauwerke, die länger halten. Bei Kohle- und Gaskraftwerken fehlt dieser unvermeidbare Rest, dort ersetzen Wind, Sonne und Speicher die Quelle selbst. Wer dort abscheidet, verlängert nur die Laufzeit fossiler Kraftwerke.

In den USA haben Cleantech-Startups für Beton unter der Trump-Regierung laut Vox Milliarden an Fördergeld und erwarteten Aufträgen verloren. Brimstone strich die Regierung eine Förderzusage über 189 Millionen Dollar, rund 160 Millionen Euro. Das Unternehmen verhandelt weiter über das Geld und baut trotzdem, die Demoanlage in Reno soll 2028 starten.

Klimafreundlicher Beton entsteht derweil in Europa schon auf Baustellen und in Werken. Neustark baut Anlagen in Deutschland und der Schweiz, Agilis gießt Paebbls Zusatzstoff in französische Infrastruktur, Dmats Mörtel repariert die Schweizer N13. Holcim filtert CO₂ in Höver, Heidelberg Materials verschifft es aus Brevik unter die Nordsee. Den Vorsprung auf der Baustelle hat Europa.

QUELLEN

Umweltbundesamt: Dekarbonisierung der Zementindustrie (Factsheet), 10. Februar 2020.
Heidelberg Materials: schriftliche Auskunft einer Sprecherin an Cleanthinking, 13. Oktober 2026.