Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBPJährlich fallen rund 60 Millionen Tonnen Bauschutt in Deutschland an – das entspricht über 700 Kilo Beton- und Mauerwerksabbruch je Einwohner.
Um diese Massen an mineralischen Reststoffen zu verwerten, entwickelt das Fraunhofer IBP ständig neue Recycling-Technologien. Diese Arbeiten fokussierten sich in den vergangenen Jahren auf die Aufbereitung von Betonabbruch – höchste Zeit, sich nun auch des Mauerwerksabbruchs anzunehmen!
Mauerwerksabbruch, also Ziegelbruchstücke mit fest anhaftenden Mörtel- und Putzresten, wird derzeit großtechnisch meist mechanisch zerkleinert und in Subkreisläufe weitergeleitet – man spricht dabei vom »Downcycling«. In einem Arbeitspaket ist es dem Fraunhofer IBP nun gelungen, sortenreine Sekundärrohstoffe aus Mauerwerksabbruch zu gewinnen und damit einen echten Recycling-Prozess aufzuzeigen.
Wie kann Mauerwerksabbruch vollständig verwertet werden?
Der vorzerkleinerte Mauerwerksabbruch wird hierfür zunächst mit der elektrodynamischen Fragmentierung (EDF) behandelt. Hierbei entladen sich unter Wasser wiederholt ultrakurze Blitzimpulse durch das Material und trennen es somit auf – bevorzugt entlang bestehender Korn- und Phasengrenzen. Die Ziegelbruchstücke werden auf diese Weise vollständig von anhaftenden Mörtel- und Putzresten befreit. Das Verfahren kann dabei den Energieverbrauch konventioneller Aufbereitungsmethoden sogar unterbieten.
Das Ergebnis dieser elektrodynamischen Fragmentierung ist ein Gemenge aus Ziegel und Mörtelbruchstücken, die überwiegend im Millimeter- bis Zentimetermaßstab vorliegen. Um sortenreine Materialien für den Wiedereinsatz in Bauprodukten zu erhalten, wird das Gemenge in einem zweiten Schritt automatisch sortiert. Hierbei wird jeder Partikel, der größer als zwei Millimeter ist, auf einem Förderband in Echtzeit optisch und spektroskopisch analysiert. So kann nicht nur rostbrauner Ziegelbruch von grauem Mörtelbruch separiert, sondern es können auch besonders gipsreiche Partikel aussortiert werden.
Wie lässt sich das erhaltene Recycling-Material verwerten?
Das abschließend erhaltene sortenreine Ziegelmaterial eignet sich als Sekundärrohstoff – es kann bei der Ziegelherstellung direkt wieder eingesetzt werden. Auch die Mörtelfraktion kann verwertet werden, indem der enthaltene Gips mittels des ENSUBA-Verfahrens zurückgewonnen wird (vgl. Jahresbericht 2017 des Fraunhofer IBP). Der verbleibende mineralische Reststoff lässt sich abschließend als Zementzumahlstoff in der Zementindustrie einsetzen. Zukünftig könnten so aus einer Tonne Mauerwerksabbruch rund 700 Kilo sortenreiner Ziegelbruch für die Ziegelherstellung gewonnen und nachhaltige Rohstoffquellen für die Gipsund die Zementindustrie erschlossen werden.
Um dieses und vergleichbare Aufbereitungsverfahren entsprechend weiterzuentwickeln, sollen nun schnellstmöglich universelle Pilotanlagen für die elektrodynamische Fragmentierung und die automatische Sortierung installiert werden: Im hierfür eigens erbauten »Forschungsgebäude für Baustoffrecycling«. Die Ergebnisse dieser und weiterer Entwicklungsarbeiten des Fraunhofer IBP sollen dabei unterstützen, unserer Gesellschaft neue Wege in eine nachhaltige Zukunft aufzuzeigen.