Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP
Eine innovative Aufbereitungstechnologie
Anorganische Verbundmaterialien wie Beton oder Feuerfestbeton und auch zusammengesinterte bzw. »verbackene« Verbrennungsrückstände wie Müllverbrennungsaschen wiederzuverwerten, war bislang nur eingeschränkt möglich. Wissenschaftsteams der Abteilung Mineralische Werkstoffe und Baustoffrecycling des Fraunhofer IBP forschen daher seit mehreren Jahren an der innovativen Aufbereitungstechnologie der elektrodynamischen Fragmentierung (EDF). Der Clou: Diese ermöglicht es, die einzelnen Bestandteile hochgradig selektiv aus dem Verbund herauszutrennen – und eröffnet somit neue Recyclingwege für bisher nicht vollumfänglich recyclingfähige Verbundmaterialien.
Rezyklierte Gesteinskörnung aus Betonbruch
Mechanische Aufbereitungsmethoden wie Backenbrecher oder Prallmühle können den Betonbruch »nur« zerkleinern, nicht aber selektiv auftrennen: Die Gesteinskörnung weist noch Anhaftungen von Zementstein und der Sand-Fraktion auf, was bei der Wiederverwertung in Betonformulierungen zu Nachteilen führt – etwa einem erhöhten Wasserbedarf bei der Verarbeitung und verringerten Druckfestigkeiten im Endprodukt. Der Einsatz konventionell erzeugter Rezyklate ist daher über die DIN EN 12620 und der DIN 1045-2 eingeschränkt.
Nicht so dagegen die rezyklierte Gesteinskörnung, die bei der Aufbereitung von Betonbruch mittels der EDF-Technologie gewonnen wird. Durch die selektive Trennung des Betonbruchs weist sie – wenn überhaupt – nur geringfügige Anhaftungen auf. Mit der so rezyklierten Gesteinskörnung lassen sich Betone herstellen, deren Eigenschaften nahezu identisch sind mit Betonen aus primärer bzw. natürlicher Gesteinskörnung. Dies eröffnet neue und weitreichende Chancen hinsichtlich eines geschlossenen Stoffkreislaufs in der Bauwirtschaft.
Eine Norm für die Kreislaufwirtschaft der Zukunft
Die Kategorien, die in den aktuell geltenden Normen zur Bewertung und Verwendung von rezyklierter Gesteinskörnung definiert sind, können die mit dem EDF-Verfahren gewonnenen Kornklassen nur unzureichend abbilden. Denn die selektive Trennung führt dazu, dass die Qualität der rezyklierten Gesteinskörnung maßgeblich durch den Anteil an Zementstein in den einzelnen Kornklassen bestimmt wird. Es ist also eine eigene Kategorisierung nötig, um eine Aussage zum Einsatzzweck bzw. Verwertungspozential der gewonnenen Rohstoffe treffen zu können.
Aus diesem Grund erarbeiteten die Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer IBP gemeinsam mit der DIN und externen Partnern aus der Betonindustrie eine neue DIN SPEC, in der sie ein Prüfverfahren zur quantitativen Bestimmung der anhaftenden Zementsteinanteile am freigelegten Gesteinskorn vorstellen. Anders gesagt: Basierend auf den Ergebnissen des Prüfverfahrens schlägt das Team in der DIN SPEC eine klare Bewertung und Kategorisierung der freigelegten Gesteinskrönung vor. Diese Kategorisierung soll es zukünftig ermöglichen, die Gesteinskörnung, die mittels EDF aus Betonbruch gewonnen wird, entsprechend ihres Potenzials wieder in den Stoffkreislauf zurückzuführen.