Melbourne (abki) – Forscherinnen und Forscher der RMIT University entwickeln neue Wege, um den CO₂-Fußabdruck von Infrastrukturen zu reduzieren – indem alltägliche organische Abfälle in nützliche Baumaterialien umgewandelt werden.
Eine Lebenszyklusanalyse hat erstmals gezeigt, dass aus verbrauchten Kaffeebohnen hergestellter Biokohlenstoff (Biochar) dazu beitragen kann, CO₂-ärmeren Beton zu erzeugen – und gleichzeitig die Festigkeitsvorteile bestätigt, die in früheren Laborversuchen beobachtet wurden.
Frühere Experimente des RMIT-Teams erhitzten gebrauchten Kaffeesatz bei etwa 350 Grad Celsius ohne Sauerstoff, um eine feine Biochar herzustellen. Ersetzte diese Biochar 15 Prozent des Sandes im Beton, erhöhte sich die 28-Tage-Festigkeit um rund 30 Prozent – ein praktischer Ansatz, um den Druck auf natürliche Sandressourcen zu verringern.
Aufbauend auf diesen Ergebnissen präsentiert eine neue Studie unter der Leitung von Dr. Jingxuan Zhang und Dr. Mohammad Saberian eine umfassende Lebenszyklusanalyse – eine „from cradle to grave“-Bewertung, die CO₂-Emissionen, Ressourcenverbrauch und andere Umweltwirkungen von der Herstellung bis zum Lebensende erfasst.
Die Ergebnisse zeigen Lebenszyklus-CO₂-Reduktionen von 15 Prozent, 23 Prozent und 26 Prozent bei 5, 10 und 15 Prozent Biochar-Anteil als Sandersatz sowie bis zu 31 Prozent geringeren Verbrauch fossiler Brennstoffe und Verbesserungen der Auswirkungen auf Flüsse und Seen.
Diese Forschung unterstützt den Übergang Australiens zu einer Kreislaufwirtschaft und zu Netto-Null-Zielen, indem reichlich vorhandene Abfälle in funktionale Materialien umgewandelt werden, die Abhängigkeit von natürlichem Sand verringert wird und die öffentliche Akzeptanz für Ressourcennutzung steigt.
Zhang sagte, die Ergebnisse würden den Weg für praktische Anwendungen stärken.
„Wir haben gezeigt, dass Kaffee-Biochar in den untersuchten Szenarien den CO₂-Fußabdruck von Beton senken kann, während frühere Versuche Festigkeitssteigerungen mit demselben Ansatz nachgewiesen haben“, sagte Zhang von der School of Engineering.
Professor Chun-Qing Li, der das Team begleitete, sagte, die Innovation verwandle organische Abfälle in einen praktischen Bestandteil für CO₂-ärmere Infrastruktur.
„Die Verwendung moderater Mengen von Kaffee-Biochar bietet einen klaren, messbaren Weg zu Beton mit geringeren Umweltauswirkungen“, sagte er.
Saberian erklärte, das Team sei bereits im Austausch mit Industriepartnern sowie staatlichen und kommunalen Behörden zu Bauprojekten.
„Die nächsten Schritte umfassen größere Pilotprojekte, die Optimierung der Mischungen und die Abstimmung mit Normen, damit Projekte diese Technologie zuverlässig übernehmen können“, sagte er.
„Wir freuen uns über Kooperationen zu Lieferketten und Anwendungen im Feld.“
RMIT und Partner haben bereits öffentliche Demonstrationen durchgeführt, darunter ein Pilotprojekt für Gehwege und den ersten Abschnitt aus Kaffee-Biochar-Beton im Rahmen von Victorias „Big Build“, sowie eine Präsentation des Konzepts in der Ausstellung Making Good: Redesigning the Everyday der National Gallery of Victoria.
Interessierte Industrie- und Regierungspartner für Pilotprojekte, Produktentwicklung oder Lieferketten-Skalierung können sich an das Team für Forschungspartnerschaften der RMIT wenden: research.partnerships@rmit.edu.au
Die Studie „Carbon footprint reduction in concrete using spent coffee grounds biochar: a life cycle perspective“ ist im International Journal of Construction Management veröffentlicht (DOI: 10.1080/15623599.2025.2584549).
Autorinnen und Autoren der Studie sind: Jingxuan Zhang, Mohammad Saberian, Rajeev Roychand, Jie Li, Chun-Qing Li, Guomin Zhang und Dilan Robert.
Quelle: RMIT University · KI-gestützte Textaufbereitung · Redaktion: Architekturblatt