@Scrabz - Beton absorbiert CO2 ?

Wissenschaft Naturwissenschaften allgemein
#1

Hallo Philipp (oder wie Du Dich sonst nennst)

Vor einiger Zeit hast Du einen Link hier herein gestellt, dessen Aussage

ich stark bezweifle und moechte hier gerne Gewissheit erhalten.

Ein Fakt, der jedem Bauingeneur bekannt ist,…
…Beton absorbiert ein paar Jahre, nach dem er
gegossen wurde, CO2.

Dazu Dein Link:
http://www.chemistry.org/portal/a/c/s/1/acsdisplay.h…

Ich bin zwar kein Bauingenieur, hatte aber viel mit Zementmachern zu tun und war auch lange waehrend der Bauphasen auf Baustellen. Deine

Behauptung aber erschien mir nicht richtig. Deshalb habe ich Deinen Link angeklickt und beim Lesen erschien mir das auch Unglaubwuerdig. Um meine Meinung zu untermauern zitiere ich zwei Passagen aus diesem Artikel.

quote1: …showed that the oxygen concentration in Biosphere II’s atmosphere was falling from its initial level of 21% by volume, while the amount of carbon dioxide was rising from its initial level of 0.035% by
volume… …and oxygen levels continued to fall at a rate about 0.5% a month. Carbon dioxide concentrations were rising, too,…
unquote1, quote2: …for the missing carbon dioxide. That’s the challenge he gave his graduate student, Jeffrey Severinghaus: Don’t worry about the missing oxygen find the missing carbon dioxide. …
unquote2, aber bei kritischem Lesen gibt es noch Ungereimtheiten.

So weit ich weiss, schwitzt Beton, wenn er zu feucht gegossen wird, das nicht zur Bindung verwendete Wasser aus und gibt Bindungswaerme ab, sonst ist er aber neutral zur Umwelt.

Jedenfalls werde ich, weil mich das Thema interessiert, einen Freund, der Fachmann ist, befragen, sollte die Antwort jemand interessieren kann ich sie gerne per e-Mail weiterleiten.

Gruesse, Rudolf

#2

Bin nicht der ‚Drache‘ :smile:
Hallo.

Bin zwar weder Bauingenieur noch Chemiker (das kommt noch, wenn Zeit ist :smile: ), aber man bemerkt auch so, dass hier Statistiken zum Zug kommen. Z.B werden an das Verhalten der Biosphere dieselben Erwartungen gestellt wie an die Umwelt. Man hat sich bzgl. der Fauna innerhalb verkalkuliert. Und absolute Zahlen werden auch unterschlagen, immerhin werden nur prozentuale Anteile der jeweiligen Gase genannt. Da geht die „Zahlenhuberei“ aber auch schon los: wg. des abnehmendem Sauerstoffgehalts wird gesagt, dass andere Anteile nach oben gehen. Erinnert irgendwie an einen ‚Hund, der Eier legt‘ :smiley:
Und ganz bestimmt hat man noch Ursache und Wirkung vertauscht…

So, jetzt wünsche ich fleissiges Weiterdebattieren. Obwohl ich gestehen muss, der Wahrheit letzten Schluss auch nicht zu kennen :wink:

mfg M.L.

#3

Hallo!

Ich weiß nicht, worum es ursprünglich ging, aber ich mische mich trotzdem mal ein:smile:

Ein Fakt, der jedem Bauingeneur bekannt ist,…
…Beton absorbiert ein paar Jahre, nach dem er
gegossen wurde, CO2.

(deine) Behauptung aber erschien mir nicht richtig.

So weit ich weiss, schwitzt Beton, wenn er zu feucht gegossen
wird, das nicht zur Bindung verwendete Wasser aus und gibt
Bindungswaerme ab, sonst ist er aber neutral zur Umwelt.

Möglicherweise besteht hier eine Verwechslung zwischen versch. Stadien des Betons. Beton härtet aus, indem der enthaltene Zement unter Wasseraufnahme abbindet, CO2 spielt dabei keine Rolle. Konkret:
3CaO·SiO2 + 3H2O --> CaO­·SiO2·H2O + 2Ca(OH)2

Beton ist jedoch aufgrund seiner porigen Struktur relativ diffusionsoffen, d.h. Feuchtigkeit, O2 und CO2 können eindringen. Bei hochwertigem Beton kann das weitgehend verhindert werden, bei minderwertigem können jedoch CO2 und H2O in größeren Mengen und in größere Tiefen eindiffundieren. Hier reagiert das CO2 mit dem Calciumhydroxid zu Calciumcarbonat:
Ca(OH)2 + CO2 --> CaCO3 + H2O

Diesen Vorgang nennt man Carbonatisierung und er ist für die Bewehrung von Nachteil. Der Korrosionsschutz der Stahlbewehrung beruht nämlich auf dem, bedingt durch das Ca(OH)2, hohen pH-Wert des Betons (alkalische Passivierung). Durch das Binden von CO2 mittels Carbonatbildung fällt jedoch der pH-Wert und der Korrosionsschutz geht verloren, der Bewehrungsstahl kann durch Einfluss von H2O und O2 nun korrodieren.
Beton nimmt also ständig CO2 auf, wobei die Menge von versch. Faktoren (z.B. Porenstruktur) abhängt und mit zunehmenden Alter des Betons abnimmt.

mfG Dirk

#4

Hallo!

Ich bin zwar auch kein Bauingenieur, aber immerhin habe ich meine Ausbildung als Baustoffprüfer vor einigen Jahren mit einem ganz ordentlichen Abschluß gemacht und daher kann ich nur sagen, dass die Aussage „Beton absorbiert CO2!“ vollkommen richtig ist.

Beim abbinden mit Wasser bildet sich nämlich unter anderem alkalisches Ca(OH)2, welches im Laufe der Zeit mit dem CO2 der Luft zu CaCO3 und H2O reagiert. Nun ist aber ein Beton ein mehr oder weniger dichter Feststoff, so dass diese Reaktion nur sehr langsam abläuft.

Richtig ist außerdem, dass die Stahlbewehrung im Beton von den alkalischen Eigenschaften des Betons vor dem Rosten geschützt wird. Ist ein Beton bis zur Bewehrung durchcarbonatisiert kommt es durch die Bildung von Rost zu einer Volumenvergrößerung der Bewehrung und der Beton platzt auf. Diese Phänomen ist manchmal sehr gut an älteren Bauwerken mit Betonfassaden zu erkennen. Damals wurde die Bewehrung oft nur mit wenigen Zentimetern an Beton überdeckt. heute ist diese Überdeckung wesentlich dicker.

Der Beton benötigt allerdings nicht wie Kalk das CO2 zum erhärten. Baukalk besteht aus reinem Ca(OH)2 und reagiert mit CO2 zu CaCO3 und H2O und wird dadurch fest. Zement ist ein hydraulisches Bindemittel und reagiert direkt mit dem Wasser unter Bildung von verschiedenen Verbindungen. Siehe dazu auch folgenden Link: http://de.wikipedia.org/wiki/Zement_%28Baustoff%29

Gruß

Sven

#5

Hallo,

bleibt festzustellen, daß Beton zwar etwas CO2 absorbiert.

In Verbindung mit der CO2-Bilanz in der Atmosphäre
(darum ging es ursprünglich) sollte das doch
vernachlässigbar sein, oder ?.

Gruß Uwi

#6

Hallo Rudolf,

ich stark bezweifle und moechte hier gerne Gewissheit
erhalten.

es gibt nicht den Beton.
Je nachdem, welche Zuschlagstoffe verwendet werden, gibt es durchaus eine Adsorbtion von CO2.
Wie schon gesagt, werden aus verschiedenen Gründen Kalk und andere alkalische Verbindungen zugegeben, die mit CO2 reagieren. Aber es ist schlicht so, daß diese Verbindungen bei der Herstellung CO2 freigesetzt haben. Somit Pari.
Weil zur Herstellung dieser SAchen nicht unerheblich viel Energie verbraucht wird, die wiederum meist durch Verbrennen fossiler Brennstoffe gewonnen wird, gibts einen satten CO2- Überschuß.

Gandalf

#7

Ja macht er sogar 100 Jahre lang CO2 binden und Wasser aufnehmen.

ABER das CO2 das er aufnimmt hat er vorher (beim Brennen) abgegeben.

Ton + Sand + Kalziumcarbonat + Alte Reifen = Zement und jede Menge CO2.

Aber keine Sorgen - der CO2-Gehalt ist schon 100 Jahre annähernd konstant. Regenwasser wäscht CO2 aus der Luft um Ihn/Es dem Bodenalgen oder den Algen im Meer zuzuführen.

Bei diesen Schwankungsbreiten wollen die auf der 3ten Stelle hinter dem Komma messen.

0.02 bis 0.04% CO2 in der Luft - steht in über 100 Jahre alten Büchern.

Jakob

Hallo Philipp (oder wie Du Dich sonst nennst)

Vor einiger Zeit hast Du einen Link hier herein gestellt,
dessen Aussage

ich stark bezweifle und moechte hier gerne Gewissheit
erhalten.

Ein Fakt, der jedem Bauingeneur bekannt ist,…
…Beton absorbiert ein paar Jahre, nach dem er
gegossen wurde, CO2.

Ich bin zwar kein Bauingenieur, hatte aber viel mit
Zementmachern zu tun und war auch lange waehrend der Bauphasen
auf Baustellen. Deine

Behauptung aber erschien mir nicht richtig. Deshalb habe ich
Deinen Link angeklickt und beim Lesen erschien mir das auch
Unglaubwuerdig. Um meine Meinung zu untermauern zitiere ich
zwei Passagen aus diesem Artikel.

quote1: …showed that the oxygen concentration in Biosphere
II’s atmosphere was falling from its initial level of 21% by
volume, while the amount of carbon dioxide was rising from its
initial level of 0.035% by
volume… …and oxygen levels continued to fall at a rate
about 0.5% a month. Carbon dioxide concentrations were rising,
too,…
unquote1, quote2: …for the missing carbon dioxide. That’s
the challenge he gave his graduate student, Jeffrey
Severinghaus: Don’t worry about the missing oxygen find the
missing carbon dioxide. …
unquote2, aber bei kritischem Lesen gibt es noch
Ungereimtheiten.

So weit ich weiss, schwitzt Beton, wenn er zu feucht gegossen
wird, das nicht zur Bindung verwendete Wasser aus und gibt
Bindungswaerme ab, sonst ist er aber neutral zur Umwelt.

Jedenfalls werde ich, weil mich das Thema interessiert, einen
Freund, der Fachmann ist, befragen, sollte die Antwort jemand
interessieren kann ich sie gerne per e-Mail weiterleiten.

Gruesse, Rudolf

#8

Hallo,

Aber keine Sorgen - der CO2-Gehalt ist schon 100 Jahre
annähernd konstant.

Welcher CO2-Gehalt ist wie konstant? Der CO2-Gehalt der Atmosphäre kanns ja wohl kaum sein…

mfg
deconstruct

#9

Hallo!

es gibt nicht den Beton.
Je nachdem, welche Zuschlagstoffe verwendet werden, gibt es
durchaus eine Adsorbtion von CO2.

Prinzipiell regiert im Laufe der Zeit jeder zementgebundene Beton mit CO2 aus der Luft. Die Geschwindigkeit mit der das passiert hängt natürlich unter anderem von der Porosität ab.

Wie schon gesagt, werden aus verschiedenen Gründen Kalk und
andere alkalische Verbindungen zugegeben, die mit
CO2 reagieren. Aber es ist schlicht so, daß diese
Verbindungen bei der Herstellung CO2 freigesetzt
haben. Somit Pari.

Erstens: Dem Beton wird normalerweise kein Kalk zugegeben (höchstens der Fliesenleger der teuren Zement einsparen will). Der Zement allein reagiert mit Wasser alkalisch und bildet unter anderem Ca(OH)2.
Zweitens: Beim Brennen von Zement entsteht wesentlich mehr CO2, als Beton jemals binden könnte. Allein das CO2 aus der Verbennung ist enorm. Und das CO2 welches aus dem Kalkstein freigesetzt wird kann auch nur zum geringen Teil wieder aufgenommen werden, weil es sich beim Zement eben um ein hydraulisches Bindmittel handelt, bei dem der größte Anteil direkt mit dem Wasser zu Calciumsilicathydrat-Verbindungen reagiert und nicht mit dem CO2 aus der Luft. Also kein Pari!
Im Gegensatz dazu ist Branntkalk, wenn er zum Beispiel mit einer Wasserstoff-Sauerstoff-Flamme gebrannt würde, tatsächlich CO2-neutral.
Diese Brenntechnik wird aber in der Industrie nicht angewendet und somit geht auch da die Bilanz leider nicht auf.
Hier noch der Reaktionsverlauf für das Brennen, Löschen und erhärten von Branntkalk:

CaCO3 -> CaO + CO2
CaO + H2O -> Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 -> CaCO3 + H2O

Gruß

Sven

#10

Hallo Gandolf,

Du bist Chemiker aber anscheinend nicht mit Zement und Beton vertraut. Beim Zementbrennen wird der groesste Teil des Zementes, der Kalkstein zu CaO reduziert, das CO2 entweicht. Als Chemiker kannst Du Dir selbst ausrechnen, um welche Quantitaeten es sich handelt. Der „Brennverlust“ ist so in der Groessenordnung von 40%, das ist natuerlich nicht ausschliesslich CO2 sondern auch organisches Material welches bei 820GradC entweicht.

Das hat nichts mit den „Spuren“(geringe Mengen) von CO2 zu tun, den offensichtlich abgebundener Beton wieder aufnimmt. Ich habe meine Fragen nicht ganz praezise gestellt weil ich auch erst hier gelernt habe, dass doch alter Beton etwas CO2 aufnimmt.

Bestehen bleibt der Artikel, den Scrabz hierein gestellt hat und der meiner Meinung grundfalsch ist. Auch Scrabz hat nicht ausdruecklich gesagt, die CO2 Aufnahme von fertigem Beton sei in der Menge signifikant aber seine Worte sind dahin interpretiert worden. Sein Link aber behauptet dies ausdruecklich!

Treffend hat die Sache Uwe unten beschrieben und ich entschuldige mich fuer nicht praezise Formulierung meiner Frage.

Gruesse, Rudolf

#11

Hallo Gandolf,

Du bist Chemiker aber anscheinend nicht mit Zement und Beton
vertraut.

beruflich hab ich nichts mit so was zu tun, allerdings in meiner Freizeit.
Dort hab ich in den letzten Jahren einen alten Bauernhof renoviert und im Dorf bei ettlichen anderen Sachen geholfen.
Daher hab ich mich auch mit den unterschiedlichen Arten von Guß- und Mauerzement/Beton beschäftigt und den z.T. alten Maurern gut zugehört.
Wie Zement/Beton hergestellt wird, ist mir aus meinem Studium bekannt und ich hab diese Kenntnisse durch meine ‚Maurertätigkeit‘ wieder aufgefrischt.

Ich hab auch nie behauptet, daß die CO2 Bilanz des Beton/Zement popsitv wäre, im Gegenteil!

Gandalf

#12

Hallo,

Bestehen bleibt der Artikel, den Scrabz hierein gestellt hat
und der meiner Meinung grundfalsch ist.

Was ich bis jetzt immer noch nicht verstanden habe:
Welche Aussage des Artikels soll denn überhaupt falsch sein?

Der Artikel sagt, dass der Beton in Biosphäre II einen Teil des CO2s aufgenommen hat. Gerade wurde dir gezeigt, dass Beton CO2 aufnimmt. Also wo liegt denn nun das Problem?

mfg
deconstruct

#13

Die Menge an CO2
Hallo deconstruct,

beim Brennen von Zement wird CO2 bei 820GradC aus dem Kalkstein (CaCo3) ausgetrieben. Es handelt sich um beachtliche Quantitaeten. Mir geht es gar nicht um sogenannten „Naturschutz“ deshalb sage ich auch nichts zum CO2 aus dem Brennstoff.

Nun hat sich bei einigen Leuten die Meinung gebildet, dass die Aufnahme von CO2 in abgebundenem Beton dieses CO2 aus der Produktion von Zement kompensiert.

Hier wurde viel argumentiert und ich habe auch gelernt, dass tatsaechlich abgebundener Beton CO2 aufnimmt. Der Vergleich dieser Mengen ist aber trotzdem absurd.

Gruesse, Rudolf

#14

Hallo,

Nun hat sich bei einigen Leuten die Meinung gebildet, dass die
Aufnahme von CO2 in abgebundenem Beton dieses CO2 aus der
Produktion von Zement kompensiert.

Das hat aber hier keiner behauptet und der Artikel behauptet es auch nicht.

Hier wurde viel argumentiert und ich habe auch gelernt, dass
tatsaechlich abgebundener Beton CO2 aufnimmt. Der Vergleich
dieser Mengen ist aber trotzdem absurd.

Aber der Artikel behauptet doch gar nicht, dass dieselbe Menge CO2, die bei der Produktion freigesetzt wurde, vom Beton aufgenommen wird. Das steht doch nirgends in dem Artikel drin. Es wird doch nur gesagt, dass der Beton in Biosphäre II einen Teil des CO2s aufgenommen hat. Ich verstehe deshalb immer noch nicht, was an dem Artikel falsch sein soll…

mfg
deconstruct