Advancements in low-carbon concrete as a construction material for the sustainable built environment

Zentrale Befunde

• Klinker-Substitution als Haupthebel: Der Review zeigt, dass der partielle Ersatz von Portlandzement-Klinker durch zusätzliche zementäre Stoffe (SCM — Hüttensand/GGBFS, Flugasche, calcinierter Ton/Metakaolin, Kalksteinmehl, Silicastaub) der wirksamste kurzfristig verfügbare Hebel zur CO₂-Reduktion im Beton ist, da der Klinker-Brennprozess der dominante Emissionsanteil ist.
• Quantifiziertes CO₂-Minderungspotenzial: Über die zusammengetragenen Ökobilanz-(LCA-) Studien lässt sich die eingebundene CO₂-Menge je nach Substitutionsrate und Material um rund 20–60 % senken — ohne grundsätzliche Einbußen bei Festigkeit und Dauerhaftigkeit, sofern Rezeptur und Nachbehandlung angepasst werden. Das adressiert direkt die Betonreduktions-/Emissionsfrage im Bauwesen.
• Alternative Bindemittel und Wege: Neben SCM behandelt der Review alkalisch aktivierte/ Geopolymer-Bindemittel, CO₂-Mineralisierung (carbonation curing) und Industrie-/Agrar- Reststoffe als SCM-Quellen — und ordnet jeweils Reifegrad, Performance und Grenzen ein. Das illustriert das Spektrum emissionsarmer Konstruktionstechniken jenseits von Holz.
• Zielkonflikte Performance ↔ CO₂ ↔ Dauerhaftigkeit: Der Review macht die Trade-offs explizit — höhere SCM-Anteile senken CO₂, können aber Frühfestigkeit, Carbonatisierungs- Widerstand oder Verarbeitbarkeit beeinflussen. Damit liefert er die Evidenzbasis für die in WFK-3.3.3 geforderte Auflösung von Zielkonflikten zwischen Ressourcen-/Energieeffizienz und Langlebigkeit.
• Sekundär-/Reststoff-Nutzung als Kreislauf-Anschluss: Industrielle und agrarische Nebenprodukte als SCM verbinden die Emissionsminderung mit der Verwertung von Abfallströmen — ein direkter Kreislaufwirtschafts-Bezug (weniger Primär-Klinker, Reststoff-Senke).

Relevanz für den Forschungskatalog

Kernbeleg für WFK-3.3.3 (Materialien und Konstruktionstechniken für ressourcen- und emissionsarme Weiterentwicklung/Sanierung des Bestands; Auflösung von Zielkonflikten Ressourcen-/Energieeffizienz vs. Langlebigkeit) — liefert das quantifizierte CO₂-Minderungspotenzial (LCA-belegt) und die Trade-off-Analyse für Low-Carbon-Beton als Gegenstück zu Holz-/Massivholz-Bauweisen. Stützt zudem WFK-3.3.2 (Betonreduktion und Lebenszyklus-Bewertung im Bauwesen). Ergänzt den Wien/AT-Kontext (CPR-Recast Sekundärmaterial, BMK-Kreislaufbau) um die material-technische Tiefe zu emissionsarmen Bindemitteln.