KLIMAWISSEN · 4. SEPTEMBER 2026
Co-reactive GmbHCO2-Mineralisierung: Warum diese Form der CO2-Speicherung nicht rückgängig zu machen ist
CO2-Mineralisierung bindet Kohlendioxid dauerhaft in festen Karbonaten und zählt damit zu den wenigen Speicherwegen, die unter natürlichen Bedingungen praktisch nicht umkehrbar sind. Warum das Verfahren als einziges Energie freisetzt statt sie zu verbrauchen, erklärt die Thermodynamik.
Wer CO2 aus der Luft oder aus einem Industrieabgas abscheidet, hat erst die halbe Arbeit gemacht. Die entscheidende Frage folgt danach: Was passiert mit dem CO2? Die gängigste Antwort ist geologische Speicherung, das Verpressen im Meeresboden oder in tiefen Gesteinsschichten. Das braucht Infrastruktur und Transportwege und wirft ökonomisch wenig ab.
Es gibt einen anderen Weg, der CO2 nicht vergräbt, sondern in einen neuen Feststoff einbaut: die CO2-Mineralisierung. Kamil Sparenberg von Co-Reactive hat den Unterschied im Gespräch mit Cleanthinking eingeordnet. Sein Punkt: Die meisten Verfahren, die CO2 weiterverarbeiten, kosten Energie. Mineralisierung ist die thermodynamische Ausnahme.
Warum Mineralisierung Energie freisetzt, statt sie zu verbrauchen
CO2 ist ein außergewöhnlich stabiles Molekül. Wer es in andere Produkte umwandeln will, etwa in Polymere, Methanol oder synthetische Kraftstoffe, muss diese Stabilität aufbrechen. Solche Umwandlungen sind endotherm, sie benötigen also zusätzliche Energie, unabhängig davon, wie effizient der einzelne Prozess gestaltet ist.
Bei der Mineralisierung liegt der Fall umgekehrt. Hier reagiert CO2 mit calcium- oder magnesiumreichen Mineralien zu stabilen Karbonaten. Die entstehenden Verbindungen sind thermodynamisch stabiler als das Ausgangsmolekül, die Reaktion verläuft exotherm und setzt Energie frei. Auf einer Kurve, die den Energieaufwand verschiedener CO2-Nutzungspfade zeigt, bildet die Mineralisierung die einzige Ausnahme unterhalb der Nulllinie.
Um das gebundene CO2 wieder freizusetzen, müsste man das Material auf über 500 Grad Celsius erhitzen. Unter keiner realistischen Bedingung, auch nicht unter freiem Himmel in großer Hitze, passiert das von selbst.
Der Unterschied zu synthetischen Kraftstoffen ist deshalb kein gradueller. Dort sitzt CO2 im Treibstoff und landet bei der Verbrennung wieder in der Atmosphäre. Das ist klimaneutral, solange das eingesetzte CO2 aus der Luft oder aus biogenen Quellen stammt: Klimaneutralität hält den CO2-Bestand der Atmosphäre konstant. Mineralisierung reduziert ihn und zählt damit als CO2-Entnahme.
Was bedeutet CO2-Mineralisierung?
CO2-Mineralisierung bezeichnet die chemische Reaktion von Kohlendioxid mit calcium- oder magnesiumreichen Mineralien oder industriellen Reststoffen zu stabilen Karbonaten. Dabei entstehen Verbindungen wie Kalkstein (CaCO3) oder Magnesit (MgCO3), die den Kohlenstoff dauerhaft binden.
Der Prozess ist kein technisches Novum, er läuft seit Millionen von Jahren in der Natur ab. Wenn silikatische Gesteine verwittern, reagieren sie mit Kohlendioxid und Wasser zu Karbonatmineralen. Der Haken ist die Geschwindigkeit: Je nach Gestein und Umweltbedingungen vergehen zwischen Aufnahme und dauerhafter Bindung Jahrhunderte bis Jahrtausende.
Wie sich die natürliche Reaktion beschleunigen lässt
Für den natürlichen Kohlenstoffkreislauf reicht dieses Tempo. Für die Klimaziele der kommenden Jahrzehnte nicht. Technische Verfahren drücken die Reaktion auf Stunden bis Tage und setzen dafür an drei Hebeln an.
Oberflächenvergrößerung. Je feiner ein Gestein gemahlen wird, desto größer die Fläche, an der CO2 reagieren kann. Die Reaktionspartner treffen häufiger aufeinander.
Höhere CO2-Konzentration. In der Natur reagiert Gestein mit atmosphärischem CO2, dessen Konzentration gering ist. Industrielle Verfahren nutzen konzentrierte Quellen und steigern damit die Reaktionsgeschwindigkeit erheblich.
Gesteuerte Prozessbedingungen. Temperatur, Druck und Feuchtigkeit bestimmen das Tempo der Karbonatisierung. Anlagen, die diese Größen kontrollieren, kommen deutlich schneller zum Ergebnis als die freie Natur.
In welchen Feststoff soll das CO2 eingebunden werden?
Mit dem wachsenden Verständnis dieser Mechanismen hat sich die Leitfrage der Branche verschoben. Sie lautet nicht mehr, wie schnell sich CO2 in einen Feststoff überführen lässt, sondern in welchen. Vom Endprodukt hängt ab, ob Mineralisierung nur speichert oder zugleich Wertschöpfung schafft.
Gesteinsmehl auf dem Acker. Der direkteste Fall folgt eng dem natürlichen Vorbild. Beim Enhanced Rock Weathering wird silikatisches Gestein fein gemahlen und auf landwirtschaftlichen Flächen ausgebracht. Es greift nur der erste Hebel, dafür ohne Anlagentechnik, und das Gestein wirkt auf dem Acker zugleich als Bodenverbesserer und teilweiser Düngemittel-Ersatz.
Füllstoffe aus Abbruchbeton. Einen Schritt weiter geht, wer die Mineralisierung an bestehende Materialkreisläufe koppelt. Das Schweizer Unternehmen neustark karbonatisiert Recyclingbeton und mineralischen Bauschutt mit konzentriertem CO2. Zwei Hebel greifen zusammen: Die Aufbereitung vergrößert die reaktive Oberfläche, das konzentrierte Gas beschleunigt die Reaktion. Die Produkte gehen als Gesteinskörnung, also als Zuschlagstoff, zurück in den Baustoffkreislauf. Mit der industriellen Umsetzung stellte sich allerdings eine neue Frage: Entsteht der größte Nutzen wirklich im Zuschlagstoff?
Zementzusatzstoffe. Die Nachfrage der Bauindustrie liegt häufig nicht bei Füllstoffen, sondern bei Supplementary Cementitious Materials, kurz SCM. Diese Zusatzstoffe sind nicht inert: Sie ersetzen einen Teil des Portlandzement-Klinkers und tragen aktiv zu Festigkeit und Dauerhaftigkeit des Betons bei. Gleichzeitig zeichnet sich in Europa eine Versorgungslücke ab, weil die klassischen Quellen Flugasche aus Kohlekraftwerken und Hüttensand aus Hochöfen mit dem Kohleausstieg und der Stahl-Dekarbonisierung zurückgehen.
Für SCM reichen die ersten beiden Hebel häufig nicht aus. Hier entscheidet der dritte, die gezielte Steuerung der Prozessbedingungen. Forschungsgruppen und Startups setzen deshalb auf Reaktoren mit kontrollierter Karbonatisierung. Viele davon arbeiten im Autoklaven, einem Druckbehälter, der eine Charge nach der anderen abarbeitet. Das erlaubt präzise Materialentwicklung, kostet aber Energie und begrenzt den Durchsatz.
Bei einem Materialbedarf im Milliarden-Tonnen-Bereich wird daraus die entscheidende Frage: Lässt sich die Herstellung mineralisierter SCM so skalieren, dass sie mit den Mengen der Zementindustrie mithält?
Warum Zement der eigentliche Hebel ist
Zementproduktion zählt zu den größten industriellen CO2-Quellen, weil beim Brennen von Klinker CO2 chemisch aus dem Kalkstein freigesetzt wird, zusätzlich zur Verbrennungswärme. Ersetzt ein mineralisiertes Material einen Teil dieses Klinkers, sinkt der Ausstoß des Neubaus, und gleichzeitig bleibt bereits emittiertes CO2 dauerhaft im Baustoff. Diese Doppelwirkung aus Vermeidung und Entnahme im selben Produkt gibt es bei keinem anderen Speicherweg.
Was Co-Reactive anders macht
Co-Reactive ist ein 2024 gegründetes Spin-off der RWTH Aachen mit Sitz in Erkrath. Statt im Autoklaven arbeitet das Unternehmen mit einem kontinuierlichen Rohrreaktor: Die Suspension aus feingemahlenem Gestein, Wasser und CO2 durchläuft ein Rohrsystem, in dem Temperatur und Druck über die Strecke eingestellt werden, statt eine Charge nach der anderen in einem Kessel zu behandeln. Das soll die kontrollierten Prozessbedingungen erhalten und zugleich den Durchsatz liefern, den die Baustoffindustrie braucht.
Als Rohstoff dienen magnesium- und calciumhaltige Materialien, vor allem Olivin, daneben metallurgische Schlacken. Nach Unternehmensangaben und externen Prüfungen mit Industriepartnern erreicht das entstehende SCM Eigenschaften, die mit Hüttensand oder Flugasche vergleichbar sind.
„Die Frage war nie, ob sich CO2 mineralisieren lässt. Die Frage ist, ob wir das im industriellen Maßstab wirtschaftlich hinbekommen“, sagt Sparenberg.
Im Januar 2026 sammelte Co-Reactive 6,5 Millionen Euro Seed-Kapital ein, angeführt vom High-Tech Gründerfonds, mit NRW.Bank, HBG Ventures, AFI Ventures und Evercurious VC an Bord. Keine sechs Monate später startete die Inbetriebnahme der Demonstrationsanlage in Erkrath, ausgelegt auf rund 1.000 Tonnen SCM im Jahr. Zuvor lief der Reaktor mehr als 1.000 Betriebsstunden im Labormaßstab. Gegründet haben das Unternehmen Andreas Bremen als CEO, Orlando Kleineberg als CTO und Willi Peter als CCO, inzwischen arbeiten dort 16 Vollzeitkräfte und zehn Werkstudierende. Für 2027 sind erste kommerzielle Anlagen mit Industriepartnern geplant.
Wer sonst an der Zement-Baustelle arbeitet
Das 2019 gegründete ETH-Zürich-Spin-off neustark von Valentin Gutknecht und Johannes Tiefenthaler betreibt inzwischen mehrere Dutzend Anlagen in der Schweiz, Deutschland, Frankreich und Italien, darunter eine Großanlage in Biberist. Bis 2030 will das Unternehmen eine Million Tonnen CO2 dauerhaft aus der Atmosphäre entfernen. Cleanthinking hat über die CO2-Speicherung direkt an der Quelle in Volketswil und über Negativemissionen aus Abbruchbeton berichtet.
Einen dritten Weg geht das kanadische Unternehmen Carbicrete, das Beton ganz ohne Portlandzement herstellt und ihn per CO2-Curing aushärtet, wie Cleanthinking bei zementfreiem Beton beschrieben hat.
Mineralisierung ist dabei nur eine Stellschraube an dieser Baustelle, und sie sitzt am Ende der Prozesskette. Das Startup Litherm setzt mit elektrischer Kalzinierung von Kalk und Zement einen Schritt davor an, bei der Klinkerherstellung selbst. Die schwedische SaltX arbeitet an derselben Stelle über die Elektrifizierung der Zementproduktion, zusammen mit Holcim und dem SCM-Hersteller Paebbl, dessen Material seit April 2026 im Serienbeton steckt.
Anders als geologische Speicherung, die vor allem Kosten verursacht, entsteht bei der Mineralisierung ein verkäufliches Produkt. Bauunternehmen kaufen ein Material, das ihre Betonqualität verbessert, und binden dabei CO2 als Nebeneffekt. Welche Technologie sich durchsetzt, entscheidet sich am Tempo, mit dem Rohstoffversorgung und Reaktorkapazität der Nachfrage von Zement- und Betonindustrie folgen können.
Häufige Fragen zu CO2-Mineralisierung
Wie lange bleibt mineralisiertes CO2 gebunden?
Um mineralisiertes COu003csubu003e2u003c/subu003e wieder freizusetzen, müsste das Material auf über 500 Grad Celsius erhitzt werden. Diese Temperatur wird unter natürlichen Bedingungen nicht erreicht. Das COu003csubu003e2u003c/subu003e gilt deshalb als dauerhaft gebunden und zählt als COu003csubu003e2u003c/subu003e-Entnahme, nicht nur als Kreislaufführung.
Was unterscheidet Mineralisierung von geologischer CO2-Speicherung?
Geologische Speicherung verpresst COu003csubu003e2u003c/subu003e unterirdisch und braucht dafür Transport- und Speicherinfrastruktur, ohne dass ein verkäufliches Produkt entsteht. Mineralisierung bindet COu003csubu003e2u003c/subu003e in einem Baustoff, der sich vermarkten lässt, etwa als Zementersatz.
Was sind SCM und warum werden sie knapp?
Supplementary Cementitious Materials sind Zusatzstoffe, die einen Teil des Portlandzement-Klinkers ersetzen und zur Festigkeit des Betons beitragen. Die klassischen Quellen Flugasche und Hüttensand fallen als Nebenprodukte von Kohlekraftwerken und Hochöfen an und gehen mit Kohleausstieg und Stahl-Dekarbonisierung zurück.
Welche Unternehmen setzen CO2-Mineralisierung heute ein?
Co-Reactive aus Erkrath mineralisiert COu003csubu003e2u003c/subu003e mit Olivin oder Stahlschlacke zu Zementzusatzstoffen und nimmt seit 2026 eine Demonstrationsanlage in Betrieb. Das Schweizer Unternehmen neustark karbonatisiert Abbruchbeton und betreibt mehrere Dutzend Anlagen in vier Ländern.
QUELLEN
- Interview: Kamil Sparenberg, Growth bei Co-Reactive, im Gespräch mit Cleanthinking, August 2026.
- High-Tech Gründerfonds: Co-reactive Seed-Finanzierung, Januar 2026.
- ingenieur.de: Start-up skaliert Mineralisierungstechnologie, 2026.
- ScienceDirect: Concrete change: Exploring future scenarios for the supply of supplementary cementitious materials in the EU, Dezember 2025.
Florida Eis / IMG Sachsen-Anhalt
PRODUKTION
Spannende Technik. Allerdings ist das feinkörnige Mahlen der Ausgangstoffe energetisch auch nicht gratis. Aber immerhin!