Beton entwickelt sich mehr und mehr zum Multitalent. Je nach Rezeptur trotzt er Frost oder chemischen Angriffen, im Verbund mit Fasern ist er ultrastabil und für Ästheten kommt er farbig oder sogar lichtdurchlässig daher. Die neueste Errungenschaft: Beton mit Titandioxid baut Luftschadstoffe wie etwa Stickoxide ab. HeidelbergCement hat jetzt einen Zement entwickelt, der durch photokatalytische Reaktion Luftschadstoffe abbaut: TioCem.
Verantwortlich für seine Fähigkeiten ist Titandioxid (TiO2), das in Nanopartikeln im Zement enthalten ist. Das Titandioxid nutzt die UV-Strahlen der Sonne, um als so genannter Photokatalysator den natürlichen Oxidationsprozess und damit die schnellere Zersetzung von Schadstoffen zu beschleunigen. Das Ganze funktioniert ähnlich wie ein Autokatalysator, nur benötigt die Reaktion Licht. Da sich das Titandioxid - wie alle Katalysatoren - nicht verbraucht, kann sich diese Reaktion beliebig oft wiederholen. Die Kristalle haben gerade mal einen Durchmesser von zwanzig Nanometern, das ist 2.500-mal dünner als ein menschliches Haar.
TioCem ist das Ergebnis eines knapp vierjährigen Forschungsprojekts von HeidelbergCement, an dem Wissenschaftler aus Belgien, den Niederlanden, Schweden und Deutschland mitgewirkt haben. "Wir haben ein Prüfverfahren entwickelt, das den Abbau von Stickoxiden in der umgebenden Luft nachweist und misst", erklärt Gerd Bolte, Projektleiter vom HeidelbergCement Technology Center. "Dazu wird die Oberfläche des Prüfkörpers aus Mörtel oder Beton mit einem Gasgemisch überströmt und mit Tageslicht bestrahlt. In der Labormessung wurde deutlich, dass der Stickstoffdioxidanteil in der Luft unter Tageslichteinwirkung bereits nach wenigen Minuten auf zwei Drittel sinkt.", sagt Bolte.
Grundsätzlich kann jedes Betonprodukt so hergestellt werden, dass es die Stickoxide in der Umgebung verringert. Die Zugabe des Titandioxids hat keinen Einfluss auf die weiteren Gebrauchseigenschaften des Zementes oder Betons. Zudem sieht man den Produkten nicht an, dass sie eine photokatalytisch aktive Oberfläche haben. Sie sind nicht von anderen Betonen zu unterscheiden. Sowohl für den Zement als auch für die Endprodukte wurden strenge Qualitätsstandards definiert: Das Qualitätssiegel "TX Activeâ"1) steht europaweit für die dauerhafte photokatalytische Funktionalität des Endprodukts.
HeidelbergCement leistet mit TioCem einen wichtigen Beitrag zum Umweltschutz. Besonders in der Nähe von Verkehrsadern ist die Nutzung sinnvoll - sei es in Form von Dachsteinen, Betonpflastersteinen, Lärmschutzwänden oder Fahrbahndecken. "Mit diesem neuen Beton bieten wir unseren Kunden einen echten Mehrwert", so Gerd Bolte. "Zudem lässt sich mit TioCem die Lebensqualität in unseren Städten in naher Zukunft erheblich verbessern."
Erste Projekte werden zurzeit realisiert. Lithonplus, ein Tochterunternehmen von HeidelbergCement, verwirklicht zusammen mit der Stadtverwaltung Bietigheim-Bissingen ein Pilotprojekt an einem Kindergarten - in dessen Außenanlage ein Pflaster eingesetzt wird, das die Belastung durch Abgase reduziert. Ein neuer Dachstein von Nelskamp nutzt ebenfalls die Titandioxid-Technologie und wird in diesen Tagen auf drei Objekten der Evonik Wohnen GmbH eingedeckt.