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Ausgewählte Ausgabe: 01-02-2017 Ansicht: Modernes Layout
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Verwertung von Gießerei-Restsand als Recycling-Produkt

Bevor GRS im Straßenbau verwendet werden kann, muss geklärt werden, ob die enthaltenen Stoffe etwa durch Niederschlagswasser mobilisiert werden und somit möglicherweise in die Umwelt gelangen können. Es gibt zwar Informationen zu den chemischen Bestandteilen verschiedener GRS-Typen [6; 11; 13; 14], aber abgesicherte Informationen über das Lösungsverhalten beim Straßenbau sind kaum vorhanden [12]. Zwar liegen sowohl Lysimeter- als auch Feldversuche zur Auswaschungsneigung des lockeren, ungebundenen Materials unterschiedlicher Herkunft vor [15], doch entscheidend ist, wie sich die Auswaschungsneigung verhält, nachdem der lockere GRS für den Einsatz im Straßenbau mit beispielsweise Zement verfestigt wurde.
Ziel dieser Studie ist daher zum einen den lockeren GRS aus den drei Gießereien, der Fritz Winter Eisengießerei GmbH & Co. KG, Stadtallendorf, der Buderus Guss GmbH, Breidenbach, und der Weso-Aurorahütte GmbH, Gladenbach, hinsichtlich der gesetzlich definierten chemischen Belastungswerte nach der Mitteilung der Länder-Arbeitsgemeinschaft Abfall (Laga) 20 zu untersuchen und zum anderen das mit Zement verfestigte Material der Weso-Aurorahütte, so wie er im Straßenbau eingesetzt werden könnte, auf dessen Auswaschungsverhalten zu testen. In einem ersten Schritt wird die grundsätzliche Eignung des lockeren GRS für die spätere Verwendung im Straßenbau nach den Anforderungen an die stoffliche Verwertung von mineralischen Reststoffen und Abfällen nach der Laga-Mitteilung überprüft. Im Hinblick auf die spätere Nutzung als alternativen Straßenbaustoff wird der Bodenschutz überprüft [16]. Daher werden im zweiten Schritt der nachfolgenden Überprüfung des mit Zement gebundenen GRS die Prüfwerte der Bundesbodenschutzverordnung Anhang 2 herangezogen. Dabei stellt die Einbauklasse Z2 die Obergrenze der zulässigen Belastung dar.

Methoden

Herstellung des Probekörpers

Bild 1: Untersuchte Probenkörper unterschiedlicher Zusammensetzung. Probekörper mit 1, mit 3 und mit 5 % Zementanteil (v.l.n.r.).

Bild 1: Untersuchte Probenkörper unterschiedlicher Zusammensetzung. Probekörper mit 1, mit 3 und mit 5 % Zementanteil (v.l.n.r.).

Die physikalischen Eigenschaften des lockeren Sandes werden zum einen mit einer Korngrößenanalyse nach DIN 18123 und zum anderen mit einem Proctorversuch nach DIN 18127 untersucht, um ideale Bedingungen für die nachfolgende Herstellung des Probekörpers gewährleisten zu können. Beides erfolgte im Labor der Leonhard Weiss GmbH & Co. KG., Satteldorf. Anschließend werden drei Probekörper aus jeweils einem Drittel einer identischen GRS-Probe der Weso-Aurorahütte unter Zugabe des Bindemittels HeidelbergCement CEM III/A 42,5N hergestellt. Der Bindemittelanteil beträgt im ersten, zweiten und dritten Probekörper 1, 3 und 5 % (Bild 1).

Chemische Laboranalytik des GRS

Tabelle 1: Auswertung nach Laga M20.

Tabelle 1: Auswertung nach Laga M20.

Für die Beurteilung der chemischen Eigenschaften des von den Gießereien ausgesonderten lockeren Sandes werden Analyseergebnisse aus betriebseigenen Untersuchungen zur Verfügung gestellt (Tabelle 1).  Diese basieren auf einer unterschiedlichen Anzahl von Proben aus verschiedenen Produktionsphasen und können hinsichtlich der rechtlichen Vorgaben der Laga EW 98 bewertet werden. In Tabelle 1 sind aufgrund gesetzlicher Vorgaben nicht alle Parameter nach der Richtlinie seitens der Gießereien analysiert worden. Entscheidend für den Einsatz im Straßenbau und möglicher Auswirkungen auf die Natur ist die Frage, welche der enthaltenen Stoffe aus Tabelle 1 in einem Wirkungspfad Boden-Grundwasser gelöst werden können.

Seite des Artikels
Autoren

Prof. Dr. Peter Chifflard

Philipps-Universität, Marburg
Kontakt: peter.chifflard@geo.uni-marburg.de

 Michaela Vorndran

Philipps-Universität, Marburg

Dr.  Martin Reiss

Philipps-Universität, Marburg

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