Von Bauabfall zu chemischer Reinheit

G‌ips ist als Baustoff äußerst beliebt. Verwendung findet er nicht nur in der Zementindustrie, sondern vor allem auch im Innenausbau: Ob als Vollgips-, Gipskarton- oder Gipsfaserplatten – wo gebaut wird, findet sich auch immer Gips. Das ist kein Wunder, denn er brennt nicht, lässt sich leicht verarbeiten, wirkt schallisolierend und hat positiven Einfluss auf das Raumklima. Der Verbrauch an dem Rohstoff steigt nicht zuletzt aufgrund des aktuellen Baubooms seit einigen Jahren.

Gipsknappheit durch Kohleausstieg

Schon längst stammt der bei uns verwendete Gips nicht mehr nur direkt aus dem Bergbau. Ein entscheidender Anteil entsteht zumindest in Deutschland als sogenannter REA-Gips bei der Rauchgasentschwefelung in Kohlekraftwerken. Bis spätestens zum Jahr 2038 steigt Deutschland jedoch komplett aus der Kohleenergie aus. Bereits 2030 stellt Deutschland voraussichtlich nur noch halb so viel REA-Gips her wie heute. Mit Blick auf den steigenden Verbrauch ergibt sich daraus eine deutliche Versorgungslücke.

Gipsabfälle: Recycling ist die Lösung

Gleichzeitig rückt Nachhaltigkeit auch in der Baustoffindustrie immer mehr in den Fokus. Das hat unter anderem politische Ursachen: 2008 hat die EU eine Richtlinie erlassen, nach der die Mitgliedsstaaten bis Ende 2020 eine Recyclingquote von 70 % für Bau- und Abbruchabfälle zu erreichen haben. Eine weitere Richtlinie bestimmt zudem, dass Gipsabfälle getrennt von biologischen Abfällen in separaten Zellen deponiert werden müssen. Das macht die Entsorgung teuer. Dazu kommt: Der Abbau von natürlichem Gips ist ein Eingriff in die Natur, der sich vermeiden lässt.

Die Zeit für ein effizientes Verfahren, mit dem sich Gipsabfälle wirtschaftlich zurückgewinnen lassen, ist somit gleich aus mehreren Perspektiven gekommen: Durch einen Wertstoffkreislauf lässt sich Gipsknappheit vorbeugen und zugleich sparen Bauunternehmen hohe Entsorgungsgebühren.

Eine herausfordernde Aufgabe

Gipsabfälle entstehen an unterschiedlichen Stellen: beispielsweise bei der Produktion von Gipskartonplatten und anderen Gipsprodukten. Insbesondere in Gipsabfällen, die auf Baustellen oder bei Abrissarbeiten anfallen, sind neben Gips noch zahlreiche weitere Stoffe enthalten. Hier finden sich Schrauben und Nägel, Holz, Tapetenreste, Stahlgitterreste oder Ziegelstücke. Viele Maschinen kommen mit einem derart diversen Aufgabegut allerdings nicht zurecht. Zudem ist es oft nur schwer möglich, die Stoffe sortenrein zu trennen. Dies erfordert ein ausgeklügeltes System an aufeinander folgender Sortiertechnik. Das Endprodukt muss qualitativ so hochwertig sein, dass es eine echte Alternative zu REA- oder Naturgips darstellt. Und nicht zu vergessen: Die Effizienz des Verfahrens bleibt dabei Grundvoraussetzung.

Mit dem Verfahren von BHS das Beste rausholen

Die Verfahrensexperten bei BHS entwickelten eine komplette Anlage, deren einzelne Komponenten optimal darauf eingestellt sind, den Gips sauber von den übrigen Bestandteilen des Aufgabeguts zu trennen. Für maximale Wirtschaftlichkeit sollten auch die übrigen Fraktionen am Ende des Prozesses sortenrein zur Wiederverwertung vorliegen. Dazu arbeitet die Anlage mit einem zweistufigen Verfahren: Eine Kombination aus Reißtechnik und Prallzerkleinerung bereitet das Material für die Klassierung vor. Die beiden Zerkleinerungsmaschen bilden zusammen das Herzstück der Anlage.

Zwei Zerkleinerungsstufen für sortenreine Trennung

Bisher unüblich beim Recyceln von Gipsabfällen ist ein zweistufiges Verfahren mit Vorzerkleinerung, für die BHS den Vorzerreißer (Typ VSR) einsetzt. Bei dieser Zerkleinerungsmaschine handelt es sich um einen Zweiwellenzerkleinerer. Die beiden Wellen sind mit Reißwerkzeugen bestückt. Sobald die aufgegebenen Gipsplatten auf die gewünschte Größe gebracht sind, fallen sie nach unten aus der Maschine. Der entscheidende Vorteil dieser Technik: Der Vorzerreißer toleriert, im Gegensatz zu schneidenden Maschinen, die metallischen Störstoffe im Aufgabegut. Nach der ersten Zerkleinerungsstufe erfolgt bereits eine Vorsortierung mit Überbandmagneten, Zick-Zack-Sichtern und verschiedenen Siebabfolgen. Größere Metallteile, die im weiteren Recyclingprozess stören würden, landen so direkt in separaten Sammelcontainern.

In einer zweiten Zerkleinerungsstufe trennt ein Prallbrecher (Typ PB) mit horizontaler Welle die Gipspartikel von anhaftenden Störstoffen. So lässt sich der Gips sauber von Kartonresten, Holzfasern und kleineren Metallteilen trennen. Ivan Glamuzina, Senior Project Manager im Geschäftsbereich „Recycling & Umwelt“ bei BHS, sieht in der Kombination der beiden Verfahren die Stärke des Gesamtprozesses: „Gipsplatten stellen mit den stark anhaftenden Kartonagen und den vielen Störstoffen eine echte Herausforderung für die Recyclingtechnik dar. BHS zählt zu den wenigen Herstellern, die sowohl die Reiß- als auch die Pralltechnik beherrschen. Das erlaubt es uns, die Vorteile unterschiedlicher Maschinentypen optimal zu kombinieren und alle Komponenten ideal aufeinander abzustimmen.“

Durch die feine, mehrstufige Klassierung entstehen unterschiedliche Fraktionen von hoher Reinheit. Mit dem ausgeklügelten Verfahren ist es BHS so gelungen, nicht nur Gips, sondern auch das in den Gipsabfällen enthaltene Papier und Metall bestmöglich für die Wiederverwertung vorzubereiten.

Chemisch reiner Gips

Chemisch ist der zurückgewonnene Gips (RC-Gips) identisch mit Naturgips. Der Verwendung des recycelten Materials sind demnach zumindest theoretisch keinerlei Grenzen gesetzt. In der Zementherstellung ist ein RC-Gipsanteil von bis zu 70 % heute schon gang und gäbe. Was die Qualität von Gipskartonplatten angeht, gehen die Hersteller keine Risiken ein und wagen sich eher schrittweise an größere Anteile RC-Gips heran. Schon jetzt bestehen die Platten jedoch aus bis zu 25 % RC-Gips. Erste Versuche mit Gipskartonplatten mit einem RC-Gipsanteil von 40 % stimmen ebenfalls optimistisch. Es lassen sich keinerlei Qualitätseinbußen im Vergleich zu Produkten aus neuwertigem Material feststellen. Angesichts der aktuellen Entwicklungen im Umweltschutz und dem Aufschwung der Baubranche ist Ivan Glamuzina sich sicher: „Das Recyceln von Baustoffen – insbesondere von Gips – wird in den nächsten Jahren an Bedeutung gewinnen. Mit dem zweistufigen Verfahren sind unsere Kunden bezüglich Wirtschaftlichkeit und Produktqualität auf der sicheren Seite“.