Nachhaltigkeit 26.05.2021, 15:05 Uhr

Ressourcenschonende Betonherstellung mit Müllverbrennungsaschen

Die Rückkehr von Produkten in den Stoffkreislauf ist ein wichtiger Punkt bei der Nachhaltigkeit. Dass die Müllverbrennungsasche, die meist ungenutzt auf den Deponien verbleibt, für die Betonherstellung genutzt werden kann, zeigt ein Forschungsprojekt der TH Köln. Hier wird ein Verfahren entwickelt, das die Müllverbrennungsasche für ihren neuen Einsatz aufbereitet.

In einem interdisziplinären Forschungsprojekt entstehen modifizierte Grundrezepturen für die Betonherstellung.Foto: TH Köln

In einem interdisziplinären Forschungsprojekt entstehen modifizierte Grundrezepturen für die Betonherstellung.

Foto: TH Köln

Bislang verbleiben die Rückstände aus der Müllverbrennung ungenutzt auf Deponien. Eine hochwertige Weiterverarbeitung könnte sich jedoch lohnen. Denn bestimmte Anteile des Stoffgemischs weisen ähnliche Eigenschaften wie die Bestandteile von Beton auf. Damit diese Rückstände nicht länger auf den Deponien bleiben, entwickelt die TH Köln im Forschungsprojekt ASHCON ein Verfahren für die Betonherstellung unter Einsatz von aufbereiteten Müllverbrennungsaschen. „Durch die Verbrennung von Siedlungsabfällen fallen in Deutschland pro Jahr etwa 5,2 Millionen Tonnen Müllverbrennungsaschen an. Ein Großteil davon gelangt bisher auf Deponien und sollte stattdessen aus Gründen der Ressourceneffizienz und zur Einsparung von Deponieraum bestmöglich in den Stoffkreislauf zurückgeführt werden“, sagt Prof. Dr. Björn Siebert vom Labor für Bau- und Werkstoffprüfung der TH Köln.

Aufbereitung der Müllverbrennungsaschen

In Müllverbrennungsaschen sind nicht nur metallische Anteile zu finden, sondern zu großen Teilen auch mineralische Stoffe. „Die mineralischen Anteile bieten sich wegen ihrer Körnung als Ersatzstoff für natürliche Ressourcen wie Kies oder Sand an, die bei der Betonherstellung eingesetzt werden“, so Siebert. „Im Vorhaben wollen wir herausfinden, wie die Müllverbrennungsaschen aufbereitet und verarbeitet werden müssen, um als alternative Ausgangsstoffe für die Herstellung von Transportbeton und Betonwerkstein zum Beispiel Pflastersteine, verwendet werden zu können.“

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
ITM Isotope Technologies Munich SE-Firmenlogo
Betriebsingenieur / -techniker Gebäudetechnik (f/m/d) ITM Isotope Technologies Munich SE
Garching bei München Zum Job 
b+m surface systems GmbH-Firmenlogo
Sales Manager (m/w/d) b+m surface systems GmbH
Eiterfeld Zum Job 
Airbus-Firmenlogo
Systemingenieur Mechanical/thermal Architect Optical Instrument (d/m/w) Airbus
Raum Friedrichshafen Zum Job 
Airbus-Firmenlogo
IT-Infrastruktur- / Systemadministrator (d/m/w) Airbus
Grafschaft-Gelsdorf Area Zum Job 
Airbus-Firmenlogo
Entwickler / Operator (d/m/w) Airbus
Grafschaft-Gelsdorf Area Zum Job 
Stadt NÜRNBERG-Firmenlogo
Ingenieur/in (w/m/d) im Bereich Elektrotechnik beim Hochbauamt Stadt NÜRNBERG
Nürnberg Zum Job 
Stadt NÜRNBERG-Firmenlogo
Bauingenieur/in (w/m/d) für Tiefbauprojekte beim Servicebetrieb Öffentlicher Raum Nürnberg Stadt NÜRNBERG
Nürnberg Zum Job 
Keysight Technologies Deutschland GmbH-Firmenlogo
Solution and Manufacturing Engineer for Optical Test & Measurement (m/f/x) Keysight Technologies Deutschland GmbH
Böblingen Zum Job 
Allbau Managementgesellschaft mbH-Firmenlogo
Bauprojektleitung (m/w/d) "Technische Projekte" Allbau Managementgesellschaft mbH
JC Jorisch Consulting Personalberatung-Firmenlogo
Sales Ingenieur (m/w/d) JC Jorisch Consulting Personalberatung
Leipzig Zum Job 
über JC Jorisch Consulting Personalberatung-Firmenlogo
Entwicklungsingenieur Hochfrequenz / Antennensystem (m/w/d) über JC Jorisch Consulting Personalberatung
Leipzig Zum Job 
ABL GmbH-Firmenlogo
Senior Software Developer (m/w/d) eMobility ABL GmbH
Lauf / Pegnitz bei Nürnberg Zum Job 
MSG Krandienst GmbH-Firmenlogo
Technischer Projektleiter (m/w/d) für unsere Kraneinsätze MSG Krandienst GmbH
Josef Schnell GmbH-Firmenlogo
Bauleiter im Tief- und Straßenbau (m/w/d) Josef Schnell GmbH
Ladenburg Zum Job 
über JC Jorisch Consulting Personalberatung-Firmenlogo
Entwicklungsingenieur FFC / FPC (m/w/d) über JC Jorisch Consulting Personalberatung
Leipzig Zum Job 
Elektror airsystems GmbH-Firmenlogo
Berechnungs-/ Projektingenieur* Antriebsstrang Elektror airsystems GmbH
Ostfildern, Waghäusel Zum Job 
Energieversorgung Main-Spessart GmbH-Firmenlogo
Projektmanager*in / Projektentwickler*in für erneuerbare Energielösungen (m/w/d) Energieversorgung Main-Spessart GmbH
Aschaffenburg Zum Job 
über JC Jorisch Consulting Personalberatung-Firmenlogo
Entwicklungsingenieur Hochfrequenz / Antennensystem (m/w/d) über JC Jorisch Consulting Personalberatung
Leipzig Zum Job 
Elektror airsystems GmbH-Firmenlogo
Techniker* Maschinenbau oder Mechatronik (m/w/d) Elektror airsystems GmbH
Waghäusel, Ostfildern Zum Job 
über JC Jorisch Consulting Personalberatung-Firmenlogo
Sales Ingenieur (m/w/d) über JC Jorisch Consulting Personalberatung
Leipzig Zum Job 

Von der Müllverbrennungsaschen zur Betonrezeptur

Für die ersten Schritte im Projekt wird das Projektteam repräsentative Proben charakterisieren und aufarbeiten. Diese Proben der Müllverbrennungsaschen erhalten sie aus den Deponien am Standort :metabolon in Lindlar und von Müllverbrennungsanlagen in Leverkusen. „Bevor die Müllverbrennungsaschen 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“, sagt Siebert. In einem weiteren Schritt entwickelt das Team des Labors für Bau- und Werkstoffprüfung zusammen mit Industriepartnern modifizierte Grundrezepturen für die Betonherstellung. „Beton besteht aus mehreren Komponenten und reagiert sensibel auf Veränderungen in der Zusammensetzung“, so Siebert. „Mit unterschiedlichen Korngrößen der aufbereiteten Müllverbrennungsaschen können wir die Rezeptur sukzessive anpassen und Faktoren wie die Fließfähigkeit und Viskosität, also Klebrigkeit, des Betons verändern.“ Ist die Betonrezeptur entsprechend erstellt, werden Probekörper hergestellt und auf ihre Verarbeitungseigenschaften, Umweltverträglichkeit und Langlebigkeit überprüft.

Forschungsprojekt über unterschiedliche Disziplinen hinweg

Über drei Jahre wird das Projekt im Rahmen des Förderprogramms „Ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft – Bauen und Mineralische Stoffkreisläufe“ (ReMin) vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert. Die Leitung des Forschungsvorhabens „Einsatz von aufbereiteter Müllverbrennungsasche als Ausgangsstoff bei der Betonherstellung“ (ASHCON) hat Prof. Dr. Björn Siebert vom Labor für Bau- und Werkstoffprüfung übernommen. An dem interdisziplinären Projekt sind zu dem innerhalb der Hochschule Prof. Dr. Ramchandra Bhandari vom Institut für Technologie und Ressourcenschonung in den Tropen und Subtropen, Prof. Dr. Jan Wilkens von der Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften sowie Prof. Dr. Christian Wolf vom :metabolon Institute beteiligt. Die Projektpartner sind das Institut für Infrastruktur, Wasser, Ressourcen und Umwelt (IWARU) an der FH Münster, das Institut für Bauforschung der RWTH Aachen, das Fraunhofer Institut für Bauphysik, der Bergische Abfallwirtschaftsverband, die Aachen Institute for Nuclear Training GmbH (AiNT), die Fertigbeton Rheinland GmbH & Co. KG, die METTEN Stein+Design GmbH & Co. KG, die AVEA GmbH & Co. KG sowie die Portlandzementwerk Wittekind Hugo Miebach & Söhne KG.

Weitere Projekte zum Thema Baustoffrecycling:

Bauteile wiederverwenden

Recycelter Beton ist einsatzbereit

Straßenbelag einfach verstärken und recyceln

Von TH Köln / Heike van Ooyen