Beton mit schadstoffreduzierender Wirkung
Bürger in deutschen Innenstädten leiden unter einer hohen Belastung der Luft mit Stickstoffdioxyd (NO2) und Feinstäuben. Verursacht werden diese Emissionen zu erheblichen Teilen durch den Straßenverkehr [1]. Die Feinstaubbelastung versuchen viele Gemeinden durch Fahrverbote und Einschränkungen für bestimmte Fahrzeugtypen, deren Feinstaubemissionen festgelegte Grenzwerte überschreiten, in den Griff zu bekommen. Sie dürfen in definierten Umweltzonen großer Städte nicht fahren.
Mehr als 50 % der NO2- Konzentrationen Innerorts sind auf Emissionen des lokalen Straßenverkehrs zurückzuführen [1]. Diese Emissionen kann man mithilfe moderner Zemente in Fahrbahndecken aus Beton reduzieren.
Dabei macht man sich die katalytische Wirkung von Titandioxyd (TiO2) mit nano-kristalliner Struktur zunutze. Titandioxyd baut bei Einwirkung des ultravioletten Anteils im Sonnenlicht und unter Anwesenheit von Luftsauerstoff organische Schadstoffe ab. So wird z. B. das Stickoxyd NOx zu dem ungiftigen NO3 umgewandelt. Da das Titanoxyd nur als Anreger einer Reaktion dient (Katalysator) und nicht selbst reagiert, verbraucht es sich nicht bei diesem Vorgang, der sich somit kontinuierlich wiederholen kann.
Titandioxyd ist ein weit verbreitetes Mineralpigment in Lacken, Kunststoffen und Baustoffen. Die Zementindustrie bietet einen speziellen Zement mit Titandioxyd für die Herstellung von Fahrbahndecken, Betonpflastersteinen, Betonschutzwänden oder Lärmschutzwänden an, mit dem diese photokatalytische Wirkung gezielt genutzt werden kann. Das aus der Umwandlung entstehende, umweltneutrale NO3 verbindet sich auf der Betonoberfläche mit dem Calciumhydroxyd und fließt mit dem nächsten Regen ab. Diese Zemente entsprechen DIN EN 197-1 und können wie jeder andere Zement verarbeitet werden.
Bei sonnigem Wetter kann durch die Photokatalyse die Luft im Straßenbereich bis zu 90 % (bei Regenwetter oder bedecktem Himmel bis zu 70 %) von Stickoxyden, Aldehyden, Benzol und chlorierten Aromaten gereinigt werden [2].
Weiterführende Literatur
[1] Dr. Helmut Büringer, Walter Stenius: Emissionen im Straßenverkehr – Potenziale zur Reduzierung der Luftbelastung im Innerortsverkehr. Statistisches Monatsheft Baden-Württemberg 7/2006
[2] Oesterheld, Rene; Peck, Martin; Villaret, Stephan: Straßenbau heute – Betondecken. Kapitel 11 „Neuerungen und Entwicklungen“
[3] Wiens, Udo: Verwendung und Wirkung von TiO2 in Bauprodukten zum Abbau von Stickstoffoxiden. beton 6/2020, Seite 216
