Upgrade für den Rohstoffkreislauf

Mit einem Anteil  von etwa 30 bis 40 % ist er für die Betonherstellung unersetzbar – der Sand ist nach Süßwasser der weltweit am meisten verbrauchte Rohstoff. Allein in Deutschland werden über 240 Mio. t Sand und Kies pro Jahr gewonnen, weltweit sollen es rund 15 Mrd. t sein. Grotesk – aber sogar einem Wüstenstaat wie Dubai gehen die Ressourcen aus, sodass das Emirat für seine Hochbauprojekte Bausand aus Australien importieren muss. Aufgrund der durch den Wind abgerundeten Kanten ist der Wüstensand für die Herstellung von Beton nämlich völlig ungeeignet.

Zwar hat Deutschland genügend natürliche Vorkommen an Sand, ein großer Teil davon liegt aber in Naturschutzgebieten oder unerreichbar unter den Wohn- und Gewerbeflächen. Außerdem ist die Genehmigung neuer Abbauflächen hierzulande langwierig bis unmöglich: die Umweltgesetze sind streng und der  Rohstoffabbau bei den Anwohnern unbeliebt. Höchste Zeit also, über alternative Beschaffungswege für Bausand nachzudenken.

Eine Möglichkeit dafür bietet das Bauschutt-Recycling. Bedenkt man, wie groß der Gesamtbestand an Bauwerken in Deutschland ist, dann kann man sich gut vorstellen, dass er zu einem bedeutenden Rohstofflager für die Bauindustrie werden könnte. An Input mangelt es nicht: rund  80 Mio. t an Bauschutt werden in Deutschland jährlich erzeugt. Allerdings finden sich die recycelten Baustoffe hauptsächlich im Straßen- und Tiefbau wieder. Nur 5 % des Materials werden als hochwertiges Produkt in die Bauwirtschaft zurückgeführt – viel zu wenig für die hohe Güte der einst verbauten Ausgangsstoffe.

Im Projekt „BauCycle“ hat sich ein Forschungskonsortium aus vier Fraunhofer-Instituten daher das Ziel gesetzt, Verfahren für die Sortierung und Aufbereitung von anfallenden Abbruchmaterialien hin zu der Herstellung von Recycling-Baustoffen zu entwickeln. Hauptsächlich geht es den Forschern darum, Partikel mineralischer Bauabfälle wiederzuverwerten, die kleiner als zwei Millimeter sind, denn dafür sind bis dato keine hochwertigen Verwertungswege vorhanden. Ein wichtiger Bestandteil des BauCycle-Lösungsansatzes ist die optimierte Aufbereitung des Abbruchmaterials. Dieses wird  durch ein auf Optical Computing aufbauendes Erkennungsverfahren mit hohen Durchsätzen sortiert. Der optische Filter erlaubt dabei eine hohe Selektivität beim Sortieren: neben Farb- und Helligkeitserkennung sollen auch chemische Unterschiede erkannt werden, um eine sortenreine Trennung zu gewährleisten. Inzwischen ist es dem Projektteam gelungen, Partikel mit einer Größe von einem Millimeter voneinander zu unterscheiden. 

Um die Verwertungspotenziale von Bauschutt zu demonstrieren, wurden bereits verschiedene Bauteile realisiert. Auf der BAU in München zeigten die Forscher u. a. Fassadenplatten aus Geopolymeren sowie den Prototyp einer schallabsorbierenden Platte mit einer offenen Porosität, die aus Granulaten gefertigt wurden.

Autor: Paul Deder