Die Verwendung von gebranntem Ton in Form von Metaton oder Metakaolin (MK) als Puzzolanmaterial für Mörtel und Beton hat in den letzten Jahren erhebliche Aufmerksamkeit erhalten. Die Bauindustrie steht vor der entscheidenden Herausforderung, den CO2-Ausstoß signifikant zu senken. Die Zementherstellung zählt dabei zu den Hauptverursachern mit etwa 650 kg CO2 pro Tonne Zement. Angesichts der globalen Klimaziele ist die Suche nach umweltfreundlicheren Alternativen dringlicher denn je. Dorfner hat mit seinen Metakaolinen DORKACOM® 50 und DORKAPUR® 100 bereits vielversprechende Ansätze entwickelt, die nicht nur den CO2-Ausstoß reduzieren, sondern auch viele Vorteile für die Bauindustrie bieten.

Was ist Metakaolin?

Metakaolin ist ein hochreaktives Puzzolan, das durch die Kalzinierung von kaolinitischem Ton bei Temperaturen von ca.  800 °C z.B. im Drehrohrofen gewonnen wird. Dieser Prozess wandelt Kaolin in ein amorphes Aluminium-Silikat um.  Metakaolin wird aufgrund der enthaltenen Kieselsäure und der Tonerde im Allgemeinen als mineralischer Zusatzstoff in Portlandzementsystemen verwendet, um die mechanischen Eigenschaften und die Haltbarkeit sowie Langlebigkeit zu verbessern. Metakaolin gilt als doppelt so reaktiv wie die meisten anderen Puzzolane, z.B. auf Basis von Flugasche und ist somit ein wertvoller Zusatzstoff für Beton-/Zementanwendungen .
 

Metakaolin (MK)

Metakaoline unterscheiden sich in Farbton, Partikelgröße und Reaktivität. Die Reaktivität wird z.B. mit dem modifizierten Chapelle – Test gemessen. Die Menge an gelöschtem Kalk die durch den Metakaolin gebunden werden kann, wird hier bestimmt.

Weitere Methoden der Reaktivitätsbestimmungen sind z.B. die Messung der Hydratationswärme nach ASTM C1897-20, des chemisch gebundenen Wassers nach ASTM C1897-20 oder des Reaktiven SiO2 nach DIN EN 197-1.

Neben der Verwendung als Zuschlagstoff für Zemente wird Metakaolin zur Herstellung von Baustoffen wie Putze , Spachtelmassen ,Fliesenkleber , Mörtel   etc. verwendet. In Brandschutzanwendungen verbessert Metakaolin die Feuerbeständigkeit.

Ein wachsender Markt ist die Verwendung in Geopolymeren. Dieser Geopolymerbeton verfügt über eine sehr hohe Säure- und Sulfatbeständigkeit. Aufgrund dieser herausragenden Eigenschaften werden Geopolymere als Alternative zu Portlandzement-Verbundwerkstoffen in verschiedenen Spezialanwendungen eingesetzt, beispielsweise für feuerfeste Beschichtungen, faserverstärkte Verbundwerkstoffe und zur Abfallimmobilisierung. Weitere Anwendungsbeispiele sind in der Landwirtschaft Biogasanlagen, Gärfuttersilos, Güllebehälter und im Abwasser- und Kanalbau als Bauteile für Kläranlagen sowie Rohre und Schächte zu finden.

Dorfner bietet mit DORKACOM® 50 und DORKAPUR® 100 zwei innovative Metakaoline aus eigener Herstellung an.

DORKACOM® 50: Dieses Produkt kann bis zu 40% des herkömmlichen Portlandzements ersetzen. Dies führt zu einer erheblichen Reduzierung der CO2-Emissionen, da  DORKACOM® 50  ein CO2  Äquivalent  von 200 kg CO2 pro Tonne hat.  Zudem ist DORKACOM® 50 aufgrund seiner hohen Weißgrad-Eigenschaft besonders für ästhetische Anwendungen geeignet.

DORKAPUR® 100: Als hochwertiges Metakaolin bietet DORKAPUR® 100 die Fähigkeit, die CO2-Emissionen im Baustoff  deutlich zu reduzieren , da  DORKAPUR® 100 ein CO2 Äquivalent  von 350 kg pro Tonne ausweist . Es reagiert mit Calciumhydroxid und Wasser, um die Bildung von Calciumsilikathydrat und Calciumaluminiumhydrat zu fördern, was die Festigkeit und Langlebigkeit  des Betons verbessert.

DORKACOM® 50 und DORKAPUR® 100 sind  2 sehr helle Metakaoline  mit hoher Reaktivität und besonders geeignet für weiße Anwendungen in der Bauchemie.

Die Verwendung von Metakaolin in der Bauindustrie bietet zahlreiche Vorteile

Umweltfreundlichkeit

Der Einsatz von DORKACOM® 50 und DORKAPUR® 100 in Zementmischungen ermöglicht eine signifikante Reduzierung des ökologischen Fußabdrucks. Durch den Verzicht auf zementbasierte Produkte kann die Bauindustrie ihren CO2-Ausstoß drastisch senken. Geopolymerbeton, der mit Metakaolin hergestellt wird, ist besonders umweltfreundlich, da er keine CO2-intensiven Zementbestandteile enthält.

Verbesserung der mechanischen Eigenschaften

Metakaolin erhöht die Druckfestigkeit von Beton erheblich und verbessert seine Dauerhaftigkeit. Studien zeigen, dass die Druckfestigkeit und die Beständigkeit von Beton gegen chemische Angriffe und Abrieb durch die Zugabe von Metakaolin signifikant gesteigert werden. Dies ist besonders wichtig für Bauprojekte, die extremen Bedingungen ausgesetzt sind.

Verlängerte Lagerfähigkeit und verbesserte Verarbeitung

Die Produkte DORKACOM® 50 und DORKAPUR® 100 zeichnen sich durch eine lange Lagerstabilität von über 12 Monaten aus, was die Flexibilität in der Anwendung erhöht.

Der weltweite Markt für Metakaolin wird laut Prognosen bis 2030 auf 1,26 Milliarden US-Dollar ansteigen. Auch der europäische Markt zeigt Wachstum, mit einem Umsatz von 152 Millionen US-Dollar, der voraussichtlich bis 2028 auf 225 Millionen US-Dollar anwachsen wird. Besonders in China ist der Bedarf an Metakaolin stark ausgeprägt. (Quelle: weltweit: Strategic Market Research; Europa: Business Market Insights)

Insgesamt stellen DORKACOM® 50 und DORKAPUR® 100 von Dorfner einen entscheidenden Fortschritt auf dem Weg zu einer nachhaltigeren Bauindustrie dar. Ihre umweltfreundlichen Eigenschaften sowie die Vielzahl an Vorteilen, die sie der Bauindustrie bieten, positionieren sie als attraktive Alternativen zu herkömmlichem Portlandzement.

Mit der zunehmenden Notwendigkeit, Klima- und Umweltaspekte in die Bauplanung einfließen zu lassen, wird der Einsatz von Metakaolin an Bedeutung gewinnen. Angesichts des potenziellen Wegfalls von Flugaschen aus der Kohleverbrennung in Europa wird der Bedarf an Alternativen wie Metakaolin weiter zunehmen. Dorfner ist aufgrund seiner hervorragenden Lieferfähigkeit in einer vorteilhaften Lage, um von diesen Entwicklungen zu profitieren, besonders durch die Nähe zu unseren europäischen Kunden, die Rohstoffverfügbarkeit aus unserer Lagerstätte und die kurzen Transportwege, die zudem wenig CO2-Emissionen verursachen.

Die kontinuierliche Beobachtung des Marktes und das Erkennen neuer Geschäftsfelder sind entscheidend, um den langfristigen Erfolg in der Baustoffindustrie zu sichern. Mit innovativen Lösungen wie Metakaolin wird Dorfner nicht nur zur Reduzierung von CO2-Emissionen beitragen, sondern auch die Zukunft der Bauindustrie nachhaltig mitgestalten.