Luigi Cassar, Gian Luca Guerrini und Team (Italien)

Finalist des Europäischen Erfinderpreises 2014

Luigi Cassar

Kategorie: Industrie

Sektor: Bau

Unternehmen: Italcementi S.p.A.

Patentnummern: EP0946450, EP2242806, EP2282203

Erfindung: Smogfressender Beton

Die Erfindung des Chemikers Luigi Cassar trägt nicht nur dazu bei, Gebäudefassaden länger sauber zu halten, sondern auch dazu, Schadstoffe zu neutralisieren und somit die Luftqualität zu verbessern. Ein dünner Überzug des innovativen Zementputzes in Verbindung mit dem Sonnenlicht genügt, damit ein Selbstreinigungsprozess für die Gebäudefassade sowie für die umgebende Luft in Gang gesetzt wird.

Self-cleaning concrete

Zusammen mit seinem Team beim italienischen Zementhersteller Italcementi S.p.A. hat Luigi Cassar eine innovative neue Zementmischung entwickelt, die selbstreinigend ist und gleichzeitig die Luft säubert. Mithilfe von Sonnenlicht spaltet der Zement Schadstoffe in weniger schädliche Substanzen auf. Auf diese Weise mindert er nicht dauerhaft nur die Auswirkungen der Luftverschmutzung, sondern bekämpft auch die Verschmutzung selbst.

Diesen Durchbruch erreichten Cassar und sein Team, indem sie den Zement mit Titanoxid-Mineralien anreicherten, die unter der Einstrahlung des Sonnenlichts oxidieren und die Schadstoffe aufspalten, bevor sie an den Oberflächen binden und zu hässlichen Verfärbungen führen könnten. Die Photokatalysatoren können auch Mörtel, Putz, Farbe und sogar Straßenbelägen beigemischt werden.

Gesellschaftlicher Nutzen

Oberflächen, die mit dem selbstreinigenden Zement überzogen sind, reduzieren die Menge von NOx - den gesundheitsschädlichen Stickstoffverbindungen, die tief liegenden Smog verursachen - in der Umgebungsluft um bis zu 80 %. Auch andere toxische Substanzen wie Blei, Kohlenmonoxid und Schwefeldioxid werden reduziert. Und da die von Cassar entwickelte Verbindung die Gebäudefassaden in ihrer Helligkeit und Strahlkraft erhält, tut sie nicht nur etwas für die physische Gesundheit der Städtebewohner, sondern auch für ihr seelisches Wohlbefinden.

Wirtschaftlicher Nutzen

Die Italcementi-Gruppe ist der fünftgrößte Zementhersteller der Welt. Ihre Tochterunternehmen, die die Erfahrung, das Know-how und die Kulturen von 22 Ländern auf vier Kontinenten vereinen, lenken ein Netz aus 46 Zementfabriken, 12 Mahlanlagen, 6 Terminals und 420 Betonmischanlagen mit insgesamt rund 18 500 Beschäftigten. 2013 lagen die Umsätze der Gruppe bei über 4,2 Mrd. Euro.

Eine der wichtigsten Triebkräfte des Zementmarkts ist ein stabiles und kontinuierliches Wachstum der Baubranche. Die vielversprechenden Aussichten für den Bausektor auf Wachstumsmärkten wie China, Indien und Brasilien dürften die Zementnachfrage weiter steigen lassen. Größter Abnehmer auf dem Zementmarkt ist der asiatisch-pazifische Raum, gefolgt von Nordamerika und Europa. Der Forschungsbericht "Key Trends and Opportunities to 2017" beziffert den weltweiten Marktwert der Beton- und Zementindustrie 2012 auf 324,4 Mrd. Dollar.

  • Luigi Cassar

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Funktionsweise

Die selbstreinigenden Eigenschaften des von Luigi Cassar und seinem Team entwickelten Zements basieren auf dessen photokatalytischen Bestandteilen: Substanzen, die mit dem Sonnenlicht reagieren. Die Photokatalysatoren werden der Betonmischung hauptsächlich in Form von Anatase zugesetzt, einem der drei mineralischen Formen des Titandioxids.

Unter Einstrahlung des Sonnenlichts oxidieren die Photokatalysatoren organische und anorganische Substanzen (d. h. sie verbinden diese chemisch mit Sauerstoff) und fördern so eine schnellere Zersetzung von Schadstoffen und verhindern deren Ansammlung auf den Gebäudeoberflächen. Regenwasser wäscht die entstehenden Nitrate und Sulfate einfach vom Zement ab, sodass die Oberflächen nicht chemisch gereinigt werden müssen.

Der Erfinder

Nach dem Abschluss seines Chemiestudiums in Rom 1961 war Cassar zunächst bei dem italienischen Unternehmen Montedison und an der Universität Chicago tätig. Er leitete verschiedene F&E-Abteilungen und unterrichtete als Professor an den Universitäten von Sassari, Parma und Bologna. Cassar hält 80 Patente und ist Autor von 95 wissenschaftlichen Publikationen. Nachdem er 1991 zu Italcementi wechselte, konzentrierte er sich ein Jahrzehnt lang darauf, Baustoffe mit Photokatalysatoren zu entwickeln.

Wussten Sie das?

Nachdem es Cassars Team gelungen war, eine dauerhafte und umweltfreundliche Lösung für verschmutzte Fassaden zu entwickeln, fehlte ihm noch ein überzeugender Beweis für deren Wirksamkeit. Die Gelegenheit dafür bot 1996 der beeindruckende moderne Kirchenbau "Dives in Miscericodia" des Architekten Richard Meier in Rom. Das Vikariat wollte die Strahlkraft des Gebäudes möglichst lange erhalten, und Italcementi hatte die Lösung dafür: Luigi Cassars selbstreinigenden Zement.

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