Fachbeiträge & Interviews
Freitag, 24. September 2021
Ausgabe 7340 | Nr. 267 | 21. Jahrgang
Autor: Fabian Hesse
Herausgeber: bauingenieur24 Informationsdienst email-weiterempfehlendruckansicht

Beton aus der Asche: Wie verbrannter Müll künftig als Baustoff dienen könnte

# 03.08.2021

Mineralische Abfallstoffe mit Kies oder Sand vergleichbar. Deponien bieten große Rohstoffmengen für Recyclingprodukt. Forschungsprojekt zur Verfahrensentwicklung läuft bis 2024

Neues Verfahren nutzt mineralische Stoffe aus verbrannten Siedlungsabfällen

Transportbeton und Betonwerkstein könnten künftig aus Wasser, Müllverbrennungsreststoffen (u. l.), Gesteinskörnung (o. r.) und Zement (u. r.) hergestellt werden. (Foto: TH Köln) Transportbeton und Betonwerkstein könnten künftig aus Wasser, Müllverbrennungsreststoffen (u. l.), Gesteinskörnung (o. r.) und Zement (u. r.) hergestellt werden. (Foto: TH Köln)

Die perfekte Kreislaufwirtschaft kennt keinen Müll. Um diesem Ideal näher zu kommen, haben sich Wissenschaftler der Technischen Hochschule Köln Rückstände aus der Verbrennung von Siedlungsabfällen genauer angeschaut.

Diese sogenannten Müllverbrennungsaschen (MV-Aschen) bestehen neben metallischen Anteilen zu einem großen Teil aus mineralischen Stoffen. Die Forscher entdeckten, dass diese Anteile ähnliche Eigenschaften wie die Zusätze von Beton besitzen.

Aus dieser Erkenntnis entstand das Projekt ASHCON, welches die Entwicklung eines Verfahrens für den Einsatz von aufbereiteten MV-Aschen zur Betonherstellung zum Ziel hat.

Asche in Deutschland: Jährlich über fünf Millionen Tonnen

Dass die Nutzung bzw. das Recycling des vermeintlichen Mülls viel Potenzial hat, weiß Björn Siebert vom Labor für Bau- und Werkstoffprüfung der TH Köln: "Durch die Müllverbrennung fallen in Deutschland pro Jahr etwa 5,2 Millionen Tonnen Müllverbrennungsaschen an."

Die mineralischen Anteile der Aschen böten sich wegen ihrer Körnung als Ersatzstoff für natürliche Ressourcen wie Kies oder Sand an, so Siebert. Er erklärt: "In unserem Forschungsprojekt wollen wir herausfinden, wie die MV-Aschen aufbereitet und verarbeitet werden müssen, um als alternative Ausgangsstoffe für die Herstellung von Transportbeton und Betonwerkstein, wie zum Beispiel Pflastersteine, verwendet werden zu können."

Deponien in NRW liefern Forschungsproben

Zu den ersten Schritten im Projekt gehören eine repräsentative Probenahme von MV-Aschen aus Deponien am Standort :metabolon in Lindlar bei Köln und Müllverbrennungsanlagen in Leverkusen sowie eine Charakterisierung und Aufbereitung der Proben.

Bevor die MV-Aschen weiterverarbeitet werden können, müssen zunächst die schwermetallischen und metallischen Bestandteile abgetrennt werden. Anschließend werden die Proben, ausgehend von der Größe der jeweiligen Körnung, mittels eines neuen industriellen Mess- und Sortierverfahrens in Korngruppen eingeteilt.

Betonrezeptur durch unterschiedliche Korngrößen veränderbar

Das Team des Labors für Bau- und Werkstoffprüfung will dann zusammen mit Industriepartnern modifizierte Grundrezepturen für die Betonherstellung entwickeln. "Beton besteht aus mehreren Komponenten und reagiert sensibel auf Veränderungen in der Zusammensetzung", sagt der Baustoffexperte Siebert.

Mit unterschiedlichen Korngrößen der aufbereiteten MV-Aschen könnte die Rezeptur sukzessive angepasst und Faktoren wie die Fließfähigkeit und Viskosität, also Klebrigkeit, des Betons verändert werden, so die Forscher. Anschließend sollen Probekörper hergestellt und hinsichtlich ihrer Verarbeitungseigenschaften, Umweltverträglichkeit und Langlebigkeit überprüft werden.

Das Forschungsvorhaben ASHCON

befasst sich mit dem "Einsatz von aufbereiteter Müllverbrennungsasche als Ausgangsstoff bei der Betonherstellung" und wird von Prof. Dr. Björn Siebert vom Labor für Bau- und Werkstoffprüfung der TH Köln geleitet. An der Hochschule sind rund 27.000 Studierende in etwa 100 Bachelor- und Masterstudiengängen der Sozial-, Kultur-, Gesellschafts-, Ingenieur- und Naturwissenschaften eingeschrieben.

Das Projekt wird über drei Jahre im Rahmen des Förderprogramms "Ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft – Bauen und Mineralische Stoffkreisläufe" (ReMin) vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.

Folgende externe Partner sind an dem Forschungsprojekt beteiligt:

  • Institut für Infrastruktur, Wasser, Ressourcen und Umwelt (IWARU) der FH Münster
  • Institut für Bauforschung der RWTH Aachen
  • Fraunhofer Institut für Bauphysik
  • Bergischer Abfallwirtschaftsverband
  • Aachen Institute for Nuclear Training GmbH (AiNT)
  • Fertigbeton Rheinland GmbH & Co. KG
  • METTEN Stein+Design GmbH & Co. KG
  • AVEA GmbH & Co. KG
  • Portlandzementwerk Wittekind Hugo Miebach & Söhne KG
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