7. Thüringer Baustofftag mit Schwerpunkt Recycling
Neue Erkenntnisse und Forschungsergebnisse im Bereich der Verwertung von Recyclingbeton, dem gegenwärtigen und zukünftigen Gipsaufkommen im Bauschutt und Asche-Lehm-Komponenten als Beispiel für die Verwertung mineralische Ersatzbaustoffe wurden während des 7. Thüringer Baustofftages am 3. November 2011 vorgestellt, welcher vom Unternehmerverband Mineralische Baustoffe (UVMB) e. V. und dem Netzwerk REDUMAD-Produktentwicklungen organisiert wurde und im August-Kramer-Institut der Fachhochschule in Nordhausen/Deutschland stattfand (Bild 1).
Die Ergebnisse der dreijährigen Forschungsarbeit „ALEKOM“ – einem Gemeinschaftsprojekt der BTU und der Dr. Krakow Rohstoffconsult Göttingen – stellte Prof. Dr. rer. nat., Dr.-Ing. habil. Klaus-Jürgen Hünger (Bild 2) von der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus vor. Inzwischen sei es hier gelungen, neben kleinteiligen Bauelementen auch Probekörper im „Ziegelformat“ herzustellen. Ziel des Projekts ist die Herstellung von kleinformatigen Bau-/Formteilen auf Basis eines aschegebundenen Feinkornsystems. Entscheidend sei hier aus ökologischer Sicht, dass dabei auf einen Brennprozess verzichtet werden kann. Die Festigkeit der Formteile entstehe bei der Trocknung schon bei Lufttemperaturen von 20 °C über eine Ettringitbildung in dem Asche-Ton-Gemisch, so Prof. Hünger. 28 Tage nach der Herstellung konnten Festigkeiten von über 10 N/mm2 erreicht werden. Die Umweltverträglichkeit für den Einbau in technische Bauwerke sei nachgewiesen. Derzeit würde eine Optimierung der Mischungen aus verschiedenen Aschen unter chemisch-mineralogischen und granulometrischen Gesichtspunkten durchgeführt. Dabei sollen die Gefügeeigenschaften, die Sulfatbindung in den Aschen und die Gefügestabilität bei intensivem Wasserkontakt weiter verbessert werden. Zudem wird für Nutzungsvarianten mit intensivem Wasserkontakt außerhalb von technischen Bauwerken an der Umweltverträglichkeit des aschegebundenen Feinkornsystems weiter gearbeitet.
In der Bundesrepublik werden jährlich ca. 34,9 Mio. t Bauschutt in mobilen und 29,1 Mio. t in stationären Anlagen aufbereitet. Die wesentlichen technischen und wirtschaftlichen Herausforderungen für das Recycling liegen hier in der kontinuierlichen Bereitstellung von Rezyklaten in der erforderlichen Menge und Qualität, dem Nachweis von wirtschaftlichen Vorteilen gegenüber natürlichem Kiesbeton und in der Reduzierung von Fremdbestandteilen. Vor diesem Hintergrund berichteten Prof. Dr.-Ing. habil. Anette Müller (Bild 3) vom IFF Institut für Fertigteiltechnik und Fertigbau Weimar e.V. und Dr.-Ing. Elske Linß (Bild 4) vom F.A. Finger-Institut für Baustoffkunde an der Bauhaus Universität Weimar über neue Forschungsergebnisse. Frau Prof. Müller sieht die Chancen für den Recyclingbeton vor allem in Gebieten mit einer hohen Bevölkerungsdichte bei gleichzeitig geringer Verfügbarkeit an natürlichen Rohstofflagerstätten, wie Beispiele aus dem Südwesten Deutschlands zeigen. Für den Freistaat Thüringen müsse das Potenzial eher als gering eingeschätzt werden. Aufgrund der hohen Anforderungen würden in Deutschland derzeit nur etwa 1,5 % rezyklierte Gesteinskörnungen substituiert. Problematisch sei hier insbesondere der Gipsanteil im Bauschutt. Zur Gipsabtrennung habe man zwei Verfahren untersucht. Eine nasse Trennung mittels Setzsortierung sei relativ aufwändig und wenig effektiv. Deutlich reduzieren ließen sich dagegen die Gipsbestandteile mit einer trockenen sensorgesteuerten Druckluftsortierung. Für sulfathaltiges Abbruchmaterial sei eine zweistufige Aufbereitung unbedingt zu empfehlen, sagte Dr.-Ing. Elske Linß. Praktische Untersuchungen an einer Aufbereitungsstrecke hätten gezeigt, dass der Sulfatgehalt nach der 1. Brechstufe in der Fraktion 0/56 mm noch über 0,45 Masse-% liegt. Durch den Einsatz einer 2. Brechstufe konnte dieser Anteil auf 0,15 Masse-% und somit unter den 0,2 Masse-%-Grenzwert für Fremdbestandteile der DIN EN 12620 gesenkt werden.
Diese Ergebnisse sind das Resultat des UFOPLAN-Projekts 370933317 der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung Berlin und der Bauhaus-Universität Weimar im Auftrag des Umweltbundesamtes zur Optimierung des Rückbaus/Abbruchs von Gebäuden zur Rückgewinnung und Aufbereitung von Baustoffen unter Schadstoffentfrachtung (insbes. Sulfat) des RC-Materials sowie des ökobilanziellen Vergleichs von Primär- und Sekundärrohstoffeinsatz inklusive Wiederverwertung. Ziel ist die Erarbeitung von Handlungsempfehlungen zur Gewinnung einer hochwertigen RC-Gesteinskörnung. Dabei sollten die heutigen und zukünftigen Gipsmengen im Bauabfallstrom in Deutschland erfasst und Abbruch-/Aufbereitungstechniken hinsichtlich der Gipsentfernung untersucht werden. So konnte ein Gipsaufkommen von ca. 5,5 Mio. t/a bezogen auf 57 Mio. t/a Bauschutt ermittelt werden, was einer Quote von fast 10 Masse-% entspricht. Diese Tendenz sei steigend und stellt eine Herausforderung für das Baustoffrecycling dar, so Dr. Linß, da immer mehr Gipsprodukte verarbeitet würden. Für das Jahr 2030 wird eine Verdopplung des Gipsaufkommens in Bauabfällen prognostiziert.
