Ein bahnbrechendes, von Schweizer Forschenden entwickeltes System künstlicher Intelligenz steht kurz davor, die Zementindustrie zu revolutionieren, indem es deren CO2-Fußabdruck drastisch verringert – ohne Einbußen bei Festigkeit oder Haltbarkeit.
Die Zementproduktion zählt weltweit zu den größten industriellen Quellen für Kohlendioxidemissionen und ist für rund 8 % der globalen Treibhausgasemissionen verantwortlich. Der Herstellungsprozess erfordert das Erhitzen von Kalkstein und anderen Materialien auf extrem hohe Temperaturen – etwa 1.400 Grad Celsius –, was enorme Energiemengen verbraucht und sowohl durch die Verbrennung von Brennstoffen als auch durch chemische Reaktionen CO2 freisetzt.
Das Schweizer KI-System begegnet dieser Herausforderung, indem es Tausende potenzieller Zutatenkombinationen analysiert, um optimale Rezepturen zu identifizieren, die die entscheidenden Bindeeigenschaften von Zement erhalten und gleichzeitig die Emissionen deutlich senken. Mithilfe von Machine-Learning-Algorithmen bewertet die Technologie, wie verschiedene Anteile traditioneller Zementbestandteile durch CO2-ärmere Alternativen wie Flugasche, Schlacke und kalzinierte Tone ersetzt werden können.
Erste Tests zeigen vielversprechende Ergebnisse: Einige KI-optimierte Rezepturen reduzieren die CO2-Emissionen im Vergleich zu herkömmlichem Zement um bis zu 40–75 %. Die Fähigkeit des Systems, Leistungsmerkmale zu simulieren und vorherzusagen, macht einen Großteil der sonst üblichen, teuren Versuchsreihen bei der Entwicklung neuer Zementmischungen überflüssig.
Die Technologie baut auf früheren Innovationen Schweizer Forschungseinrichtungen auf, darunter das Ultra-Green-Concrete-Projekt der ETH Zürich, das gezeigt hat, dass sich die CO2-Emissionen von 300 auf etwa 80–100 Kilogramm pro Kubikmeter senken lassen, ohne die Materialeigenschaften zu beeinträchtigen.
Angesichts des wachsenden Drucks auf die Bauindustrie, zu dekarbonisieren, bietet dieser KI-Durchbruch einen praktikablen Weg zu nachhaltigeren Baupraktiken. Da die weltweite Nachfrage nach Zement – insbesondere für Rechenzentren und Infrastrukturprojekte – weiter steigt, könnte das Timing dieser Innovation entscheidend sein, um Klimaziele zu erreichen und gleichzeitig das wirtschaftliche Wachstum zu unterstützen.