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Technology

Geopolymer-Baustoffe als Zementersatz

Geopolymer‑Baustoffe als Zementersatz reduzieren CO₂‑Emissionen, schonen Ressourcen und schaffen nachhaltige, leistungsfähige Baustofflösungen.
Date:

Technology Check

Technology Readiness Level (TRL)

How ready is the technology?
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Market Readiness

When will the technology be ready for the market?
Heute
2030
2035
2040

Étendue

In which scope according to the GHG Protocol does the technology operate?
1
2
3

Economic Efficiency

What is the ratio of financial investment to generated benefit?
€
€€
€€€

Potential reduction in environmental impact

How much can the negative environmental impact be reduced by using this technology compared to conventional methods?
Groß Mittel Klein

Definition und Wirk-/Funktionsprinzip

Bei einem Geopolymer handelt es sich um ein anorganisches, mineralisches Polymer, das durch die Reaktion von Aluminosilikaten mit alkalischen Aktivatoren ein dreidimensionales Netzwerk ähnlich einem Polymer ausbildet. Dieses hat ähnliche Eigenschaften wie Zement, setzt beim Aushärten jedoch deutlich weniger CO2 frei, bis zu 60% CO2 Einsparung sind möglich. Aluminosilikate können aus industriellen Prozessen als Nebenprodukte wie Flugasche oder Hochofenschlacke gewonnen werden. Als Aktivator kann ein Natriumsilikat dienen.

Geopolymer Zementersatz
Geopolymer Zementersatz - Schaubild (BERDING BETON GmbH (2026). https://www.berdingbeton.de/news/aktuell/zementfreies-betonkanalsystem-praesentiert)

SWOT analysis

What are the current strengths and weaknesses of the technology? What external developments (opportunities, risks) influence the technology?

Strengths

  • Sehr hohes CO2-Einsparpotenzial gegenüber konventionellem Beton
  • Chemische, mechanische und thermische Eigenschaften sind vergleichbar mit Beton, so dass die gleichen Anwendungen adressiert werden können
  • Stärkung der Kreislaufwirtschaft durch Verwendung von industriellen Nebenprodukten

Weaknesses

  • Fehlender regulatorischer Rahmen verhindert die flächendeckende Etablierung der Technologie
  • Materialqualität ist abhängig von der Qualität der Ausgangstoffe und muss durch kontinuierliche Kontrollen aufrecht erhalten werden
  • Aktivatoren können durch hohe Kosten die Wirtschaftlichkeit einschränken
  • Im Vergleich zu konventionellem Beton kann die Verarbeitbarkeit variieren

Opportunities

  • Großes Potenzial für eine nachhaltige Baubranche, die Beton als Standardmaterial einsetzt
  • Ausbau der Kreislaufwirtschaft in der Baubranche
  • Verbreitung neuer Technologien durch regulatorische Anforderungen

Threats

  • Stoffströme aus Nebenprodukten der industriellen Fertigung schwankt je nach Produktionsvolumen und führt zu Unsicherheiten
  • Standardisierung und Zulassungsprozesse sind relativ langsam und bremsen die Ausbreitung der Technologie aus
  • Konservative Einstellung in der Baubranche führt ebenfalls zu Verzögerungen

Erfolgsbeispiele

  • In Baden-Württemberg umgesetzt: MC‑Bauchemie setzt im Bauprojekt Stuttgart 21/Fildertunnel Geopolymer‑Baustoffe als zementarme Alternative ein, um CO₂‑Emissionen im Tunnelbau zu reduzieren und nachhaltigere Betonanwendungen zu fördern.
    Zum Erfolgsbeispiel
  • Das Beispiel zeigt den Einsatz von Geopolymeren für die Sanierung von Abwasserkanälen und zieht auch einen Vergleich zu klassischem Beton.
    Zum Erfolgsbeispiel

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