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Substanz, die trägt: Warum CO2-speichernder Beton nur im Netzwerk funktioniert
modernes Gebäude, das vollständig von Pflanzen und Bäumen umgeben ist und symbolisch für nachhaltige Architektur sowie die Verbindung von Bauwesen und Natur steht

Substanz, die trägt:

Warum CO2-speichernder Beton nur im Netzwerk funktioniert

Hoang Anh Nguyen, ecoLocked, im Gespräch mit Milena Milivojevic, IM+io

(Titelbild: © Adobe Stock | 907805635 | peerapong)

Kurz und Bündig

ecoLocked arbeitet seit 2021 daran, Biochar als CO2-Speicher im Beton einzusetzen. Die Lösung basiert auf der systematischen Verbindung mehrerer Akteursgruppen: Biocharproduzent:innen, Betonhersteller:innen, Bauherr:innen, Projektentwickler:innen sowie regulatorischen Stellen. Beton wurde bewusst gewählt, da er nach Wasser das meistverwendete Material weltweit ist. Grundlage des Ansatzes sind umfangreiche Datensätze aus Tests mit rund 100 Biochars und über 800 Betonrezepturen. Eine Produktionsanlage in Bernau bei Berlin übersetzt das Material in Zuschlagstoffe, die im Beton funktionieren. Neben Projektanwendungen wird ein Lizenzmodell verfolgt, um regionale Netzwerke und lokale Wertschöpfung international zu skalieren.

Was passiert, wenn ein Material, das so ähnlich wie Grillkohle aussieht, plötzlich Teil von Beton wird? Der Ansatz dahinter ist technisch, datengetrieben und überraschend pragmatisch: Kohlenstoff wird dort gebunden, wo ohnehin in riesigen Mengen gebaut wird. Der eigentliche Hebel liegt jedoch nicht im Material allein. Erst wenn Bauherr:innen, Bauausführung, Betonherstellung und generell alle Gewerke entlang der Wertschöpfungskette Bau zusammenspielen, wird aus einer Idee ein umsetzbares System. Wenn Wirkung im Bau nicht zufällig entstehen soll – wie müssen Netzwerke dann aufgebaut sein, damit sie tragen?

IM+io: Was genau macht ecoLocked, und wie kam es überhaupt zur Idee beziehungsweise zur Entstehungsgeschichte?

HAN: ecoLocked gibt es seit 2021, gegründet von Stefanie, Mario und Micheil. Die drei hatten von Anfang an die intrinsische Motivation einen Beitrag zur Nachhaltigkeit und zum Klimaschutz zu leisten und dies technisch in Wertschöpfungsketten mit großem CO2-Ausstoß umzusetzen. Ein Material fanden sie dabei besonders spannend: Biochar. Das ist ein hoch kohlenstoffhaltiges Material, hergestellt über verschiedene Pyrolyse-Verfahren, also Verkohlung von organischen Materialien pflanzlichen Ursprungs. Am Ende kommt dabei Biochar heraus, was einen sehr stabilen Kohlenstoff darstellt. Spannend ist vor allem die Speicherwirkung: Ein Kilogramm dieses Materials kann bis zu drei Kilogramm CO2 speichern. Die Frage war dann, wo es einen echten Hebel gibt. In der Landwirtschaft gibt es Anwendungen, aber dort wird nicht genug Nachfrage generiert, um die großen Mengen Biomasse und daraus produzierte Biochar abzunehmen. Darum ging der Blick in den Gebäudesektor, der weltweit für 38 Prozent der globalen CO2-Emissionen steht, auch wegen der grauen Emissionen, also Embodied Carbon. Beton ist dabei ein Schlüsselmaterial mit signifikantem Fußabdruck, und so entstand die Idee, Biochar in Beton zu bringen und darüber CO2 dauerhaft zu binden.

IM+io: Wie war der Ansatz, um euer Netzwerk aufzubauen, wo seid ihr gestartet und wo steht ihr aktuell?

HAN: Ausgangspunkt war die Motivation, CO2 dauerhaft aus der Atmosphäre zu entnehmen und zu speichern. Biochar eignet sich dafür, und Beton ist als Senke besonders relevant, weil er nach Wasser das meistverwendete Material weltweit ist und die eingesetzten Mengen weiter wachsen. Am Anfang ging es darum, die Dynamik der Baubranche besser zu verstehen und die Partner zu identifizieren, die nachhaltige Lösungen einsetzen wollen.
Gestartet wurde mit Anwendungen ohne hohe strukturelle Anforderungen, etwa Pflastersteinen oder Fassadenplatten, um Erfahrungen und Rezepturen aufzubauen. Danach folgten Projekte mit größeren Beteiligten sowie Tests mit Transportbeton- und Fertigteilherstellenden. Heute ist die Anlage in Bernau in Betrieb, parallel wird ein Lizenzmodell aufgebaut, womit Herstellende von Biochar die Carbon to Concrete Plattform lizenzieren und selbst einsetzen können.

Abbildung 1: Material Pulver. (ecoLocked)
Abbildung 1: Material Pulver. (ecoLocked)

IM+io: Könnt ihr konkrete Beispiele nennen, wie Netzwerke und Partnerschaften geholfen haben, Ideen, Produkte oder Prozesse weiterzuentwickeln?

HAN: Im Betonbereich ist frühes Einbinden entscheidend, weil Innovation hier nicht erzwungen werden kann. Deshalb wurde neben Praxispartner:innen früh auch die regulatorische Seite einbezogen, etwa über Gespräche mit Verbänden der Beton- und Zementindustrie, dem Deutschen Institut für Bautechnik und Zertifizierungsstellen. Ziel war es, zu verstehen, wer entscheidet und welche Daten notwendig sind. Gleichzeitig ist in der Wertschöpfungskette zentral, wer am Ende bezahlt, da Betonhersteller:innen mit niedrigen Margen arbeiten. Deshalb wurde früh die Nachfrageseite adressiert, also Projektentwickler:innen und Bauherr:innen etwa aus Büro-, Industrie- oder Logistikprojekten. In einem Berliner Projekt, das noch nicht genannt werden darf, lief der Einstieg über den Bauherrn, anschließend über die Baufirma bis hin zur gemeinsamen Auswahl eines Betonherstellers. So entstehen tragfähige Netzwerke, die Innovation in die Umsetzung bringen.

IM+io: Wie werden Daten gesammelt, gepflegt, und wie werden sie externen Interessent:innen zur Verfügung gestellt?

HAN: Die Datengrundlage ist insgesamt noch kleiner als bei etablierten Ansätzen wie dem Holzbau, weil es bisher weniger Pilotprojekte mit Biochar in Beton gibt. Um Sicherheit zu schaffen, wurden auf der Biochar-Seite knapp 100 unterschiedliche Biochars getestet. Das ist wichtig, weil Biochar aus sehr verschiedenen Biomassen entstehen kann, etwa aus Lebensmittelresten oder Holzindustrieabfällen, und diese Ausgangsstoffe unterschiedliche chemische Eigenschaften mitbringen, die sich auf Beton auswirken.
Parallel wurden über 800 Betonrezepturen entwickelt und geprüft, also Probekörper hergestellt und getestet, wie sich Biochar auf Festigkeit und Verarbeitbarkeit auswirkt. Aus diesen Ergebnissen wurde eine Datenplattform aufgebaut. Wenn Partner:innen anfragen, wird erfasst, welche Biochar verfügbar ist, und im System kann vorab bewertet werden, ob sie qualitativ für den Betoneinsatz geeignet ist. Das hilft auch, schnell zu erkennen, ob eine Partnerschaft sinnvoll ist, und macht das Modell effizienter.

IM+io: Wenn Interessenten auf euch zukommen: Wie sieht eine Zusammenarbeit praktisch aus?

HAN: Es gibt zwei Wege: Projekt- und Lizenzweg. Projekt bedeutet: Ein konkretes Bauvorhaben will den CO₂-Fußabdruck senken, nimmt Kontakt auf, und ecoLocked liefert das Material von Bernau aus; deutschlandweit ist das kein Problem. Es gab jedoch auch bereits Projekte und Anfragen aus dem europäischen Raum. Der zweite Weg ist das Lizenzmodell: Ein Biochar-Herstellender vor Ort möchte in den Betonsektor einsteigen, weiß jedoch nicht, wie. Dann startet ein Kick-off, bei dem Biochar-Typen, Kapazitäten, Prozesse, Volumina und wirtschaftliche Kennzahlen betrachtet werden. Wenn die Biochar grundsätzlich geeignet ist, werden Tests gemeinsam durchgeführt und ein Setup für eine Anlage am Standort entwickelt.
Parallel wird geprüft, ob es lokale Betonhersteller:innen als Abnehmende gibt. Nach wenigen Monaten steht die Entscheidung, ob es sich um einen attraktiven Business Case handelt.

IM+io: Und wenn dieser Business Case attraktiv ist: Wie geht es dann weiter?

HAN: Stand jetzt sind wir noch in der Entwicklung, weil zwar mehrere Partnerschaften in der Pipeline sind und Agreements unterschrieben wurden, aber noch keine zweite Anlage aufgebaut wurde. Wenn die Entscheidung fällt, wird typischerweise innerhalb weniger Monate das Budget freigegeben. Dann wird gemeinsam mit Industriepartnern die Anlage zusammengestellt und vor Ort aufgebaut. Gleichzeitig erhalten Partner:innen Zugriff auf relevante Teile der Datenplattform, um Anwendungen und Rezepturen aufzusetzen und gemeinsam weiterzuentwickeln, sodass lokale Betonherstellende das Material einsetzen können. Die Anlage ist bewusst kompakt gehalten, damit sie einfach in bestehende Standorte integriert werden und von den Teams vor Ort bedient werden kann. Schulungen und ein gemeinsames Anlaufen gehören dazu.

IM+io: Das Lizenzmodell besteht also aus Hardware und Software: Wie arbeiten die Partner:innen damit?

HAN: Partner:innen haben Zugriff und sehen in der Software vor allem das, was für die eigene Biochar und die eigene Betonanwendung relevant ist: chemische Daten zur Biochar und Hinweise, wie diese Eigenschaften auf Beton wirken. Damit kann vorab bewertet werden, ob eine Rezeptur grundsätzlich funktionieren sollte. Trotzdem gehören lokale Eignungsprüfungen auf Betonseite natürlich dazu: Probekörper herstellen, testen, Qualität im realen Umfeld prüfen. Zur Unterstützung beim Einsatz gibt es vonseiten ecoLocked ein Produktionsteam. Das Setup des ecoLocked Hubs ist aber so gedacht, dass es gut bedienbar ist und Probleme schnell gemeinsam gelöst werden.

IM+io: Wie wird mit Feedback intern umgegangen, wenn etwas nicht klappt, und wie lernt das Team daraus?

HAN: Wenn bei Partnerschaften etwas nicht funktioniert, können Proben und Rezepturen geschickt werden, und dann werden intern eigene Tests gefahren: Biochar analysieren, Rezeptur nachstellen, prüfen, was herauskommt. Feedback wird ernst genommen, weil es am Ende für Endkund:innen funktionieren muss. Häufig ergibt sich daraus, dass innerhalb der Rezeptur Anpassungen nötig sind, bis es stabil läuft. Gleichzeitig bringt jede neue Partnerschaft neue Erkenntnisse, weil Anforderungen stark variieren.

IM+io: Wie ist das Team organisiert, welche Aufteilung gibt es, und wie wird zwischen Business und Tech zusammengearbeitet?

HAN: Es gibt ein Business-Development-Team. Darin bestehen unter anderem Zuständigkeiten für Marketing, Bauprojekte und Licensing rund um die Plattform sowie für den Support. Der größte Teil des Teams besteht jedoch aus Techniker:innen: aus der Produktion, die die Anlage in Bernau betreibt und Partner:innen unterstützt, sowie aus dem Betonteam, das Versuche und Tests durchführt. Diese technische Seite ist auch im Vertrieb wichtig, weil Gespräche im Baukontext schnell sehr tiefgehend werden. Wenn ein Bauunternehmen oder ein großer Player sein Betonlabor einbindet, wird auf ecoLocked-Seite in der Regel ebenfalls das eigene Betonlabor hinzugezogen, da dort die Expertise für spezielle Anforderungen vorhanden ist. Organisiert wird das über Business-Development-Meetings sowie mindestens ein wöchentliches Business-to-Tech-Meeting, um Projekte strategisch, wirtschaftlich und technisch zusammenzuführen.

Abbildung 2: Produktionsanlage ecoLocked Hub. 
(ecoLocked)
Abbildung 2: Produktionsanlage ecoLocked Hub.
(ecoLocked)

IM+io: Wo liegen aktuell Schwachstellen oder Herausforderungen in dieser Ausgestaltung bei all den Partnerschaften und Projekten?

HAN: Ein zentrales Thema sind Ressourcen und Priorisierung: Es gibt viele Anfragen, aber es wird fokussiert gearbeitet. Im Bauprojekt liegt der Fokus auf sehr spezifischen Produkten, im Licensing darauf, Partner:innen zu gewinnen, die mittelfristig oder kurzfristig schnell zu Kund:innen werden können. Andere spannende Ideen, etwa Anwendungen in anderen Baumaterialien, werden deshalb eher nach hinten geschoben, obwohl Biochar dort ebenfalls interessant sein könnte.
Eine zweite große Herausforderung ist die Regulatorik: Zulassungen, Normen, Gremienarbeit und Entscheidungen, die sich ändern können. In der Praxis funktioniert vieles, aber es braucht die Deckung durch Normen und Regulatorik. Gleichzeitig zeigt sich, dass es in anderen Ländern schneller geht, etwa in den Niederlanden oder in skandinavischen Ländern, wo stärker auf Lebenszyklusanalysen und CO₂ pro Quadratmeter geschaut wird. In Deutschland dominiert ein sehr starkes Sicherheitsdenken, das wichtig ist, aber manchmal auf Kosten der Flexibilität geht.

IM+io: Welche Einsicht über den Aufbau von Netzwerken hättet ihr gern früher gehabt – und was würdet ihr heute anders machen?

HAN: Ein Learning ist, noch früher Ressourcen für Regulatorik und Verbändethemen einzuplanen und schneller mit Entscheidungsträger:innen, Professor:innen und Gremien in Kontakt zu treten. Beziehungen früh aufzubauen ist wichtig, gleichzeitig sollte man sich nicht zu stark von sehr negativen oder risikoaversen Reaktionen treiben lassen. Ein zweiter Punkt: In der Bau- und Immobilienbranche gibt es First Mover, die Innovation aus Überzeugung oder aus Markenstrategie vorantreiben. Diese frühzeitig direkt anzusprechen, starke Partnerschaften zu bilden und gemeinsam Produkte zu entwickeln, hilft enorm, weil das Glaubwürdigkeit schafft.
Ein Startup wird sonst auch nach Jahren noch als „Startup“ eingeordnet, während es deutlich wirkungsvoller ist, wenn ein Mittelständler oder ein etabliertes Unternehmen über das Produkt spricht und berichtet, wie es auf der Baustelle funktioniert. Und drittens: Die Regulatorik nicht jede Woche zum Taktgeber machen, nicht bei jeder möglichen Normänderung das Geschäftsmodell verbiegen, sondern den eigenen Weg verfolgen und pragmatisch einen gangbaren Pfad finden, statt sich im Kleinklein zu verlieren und dadurch nicht skalierbar nach außen aufzutreten.

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