Beton ist ohne den essentiellen Baustoff Zement nicht herstellbar. Dieser ist ein graues, feingemahlenes mineralisches Pulver, das aus Kalkstein, Ton und Mergel gewonnen wird. Vermischt mit Wasser, fungiert Zement als ein Klebstoff, der Sand, Kies und gebrochenes Hartgestein zu Beton verbindet. Beton kann sowohl an der Luft als auch unter Wasser aushärten und behält seine Festigkeit bei. Wichtig ist dabei, die Sicherheitshinweise zu beachten, da das Anmachwasser alkalisch reagiert und einen pH-Wert von über 12 aufweist.
Zement weist genormte Produktionseigenschaften auf, die seine Stabilität, Verarbeitbarkeit und Zuverlässigkeit sicherstellen. Unterschiedliche Zementarten entstehen durch Variation in der Zusammensetzung sowie durch unterschiedliche Früh- und Endfestigkeit. Manche bestehen komplett aus Klinker, andere wiederum ersetzen einen Teil des Klinkers durch alternative Rohstoffe wie Flugasche, Kalkstein oder gemahlene Schlacke – bekannt als Komposit-Zement.
Die Geschichte des Zements reicht über 2.000 Jahre zurück und beginnt mit den Römern, die eine frühe Form von Beton namens „Opus caementicium“ verwendeten. Dieser bestand aus gebranntem Kalk und wurde für den Bau von Hafenmolen und Wasserleitungen genutzt. Im Lauf der Zeit entwickelte sich der Begriff „cementum“ für Zuschlagstoffe wie Ziegelmehl und vulkanische Asche, die dem gebrannten Kalk beigemischt wurden.
Die moderne Zementherstellung wurde durch Pioniere wie John Smeaton, Louis-Joseph Vicat und Joseph Aspdin geprägt, wobei letzterer 1824 für seine Erfindung des Portlandzements patentiert wurde. Mitte des 19. Jahrhunderts begann in Deutschland die industrielle Zementproduktion, und bereits 1877 schlossen sich die Portlandzement-Hersteller zusammen, um Normen und Prüfverfahren zu entwickeln.
In zeitgenössischen Zementwerken werden Zementarten aus natürlichen Rohstoffen gefertigt, wobei moderne Trockenverfahren bis zu 10.000 Tonnen pro Tag ermöglichen. Der Drehrohrofen spielt dabei eine Schlüsselrolle, da hier das Rohmehl zu Klinker gebrannt wird, der anschließend zu Zement vermahlen wird. Je nach Bedarf können Zusatzstoffe wie Hüttensand oder Flugasche beigemengt werden, um bestimmte Eigenschaften zu erreichen.
Während Zementklinker lange das dominierende Bindemittel in Beton war, gewinnen heute Ersatzstoffe aufgrund der hohen CO2-Emissionen an Bedeutung. Die Zementindustrie ist nach wie vor einer der größten CO2-Produzenten weltweit.
Neue Entwicklungen wie der „Grüne Zement“, der bei niedrigeren Temperaturen hergestellt wird und weniger CO2 ausstößt, zeigen jedoch, dass die Branche bestrebt ist, umweltverträglichere Methoden zu finden. Um die Ziele des Pariser Klimaabkommens zu erreichen, muss die Zementindustrie ihre Emissionen bis 2030 deutlich reduzieren. Mit der fortlaufenden Entwicklung neuer Zementarten und verbesserten Produktionsprozessen wird Zement stetig nachhaltiger.