Die Zementindustrie arbeitet intensiv an Massnahmen zur Einsparung ihrer prozessbedingten CO2-Emissionen. In der Schweiz war die Zementproduktion 2019 mit 4.2 Mio. t CO2-eq für 5.3% der gesamten Schweizer CO2-Emissionen verantwortlich. Derzeit entstehen bei der Zementhersteilung zwischen 500 und 700 kg CO2 pro produzierte Tonne Zement (rund 1/3 aus den Brennstoffen für die Feuerung des Zementofens und 2/3 aus der chemischen Reaktion (Kalzinierung) bei der Erstellung des Klinkers).
Viele Konzerne haben sich zum Ziel gesetzt, den CO2-Ausstoss durch eine Anzahl von direkten und indirekten Massnahmen zu verringern. Darunter fällt die Herstellung von Klinker-armen Zementen respektive der Ersatz eines Teils des Klinkers durch reaktive/kalzinierte Tone. Mit dem von der EPFL und Unterstützung des Bundes entwickelten LC3-Verfahren (LC3 = Limestone Calcined Clay Cement) soll beispielweise eine Zementmischung hergestellt werden, die nur zu 50% aus Klinker (heute: 65 bis 80%) besteht. Der restliche Anteil besteht aus rund 30% kalziniertem Ton, 15% Kalkstein und 5% Gips. Die Kalzinierung eines Tons benötigt eine geringere Temperatur als diese von Kalkstein (800 °C anstatt 1450 °C) und erzeugt keine geogene CO2-Emissionen.
In diesem Forschungsprojekt untersuchen wir, ob es in der Schweiz geeignete Tonvorkommen gibt, die eine potenzielle Produktion von Klinker-armen Zementen respektive Ton-Zementen ermöglichen könnten. Wir prüfen mehrere veröffentlichte geologische Karten (Geologischer Atlas 1:25’000, Geotechnische Karte 1:500’000, Lithologisch-Petrographische Karte 1:200’000) bezüglich der kartierten tonreichen Formationen. Unser Kartenprodukt soll dann vollständig auf den kartierten geologischen Einheiten des GeoCover 1:25’000 Datensatzes beruhen. Durch eine systematische Analyse und Interpretation dieser Karten, kombiniert mit einer eingehenden Literaturrecherche, erstellen wir eine Hinweiskarte für Tonvorkommen in der Schweiz in einem Umkreis von 50 km um die sechs Zementwerke. Darüber hinaus sollen die Vorkommen in drei Klassen eingeteilt werden, welche den grob geschätzten Tonanteil in der jeweiligen geologischen Einheit angeben.