Thermische Behandlung von Recyclingmaterialien aus dem Rückbau von Gebäuden und andere Neuigkeiten

Durchführbarkeitsstudie im Rahmen des Innovationsgutscheins 2018 IDS 0058

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Problemstellung:
Jährlich fallen in Deutschland etwa 60 Millionen Tonnen Bauschutt an. Dieser besteht aus Beton- und Mauerwerksbruch. Nur durch einzelne Unternehmen erfolgt ein Einsatz von aufbereitetem Betonbruch als rezyklierte grobe Gesteinskörnung für Normalbeton. Für Mauerwerksbruch, der Wandbaustoffe, Mörtel, Putz und Ziegel beinhaltet, existieren dagegen bislang keine höherwertigen Verwertungswege.

Ziele:
Nach Aufbereitung der Ausgangsmaterialien sollen diese hinsichtlich ihrer stofflichen Bestandteile charakterisiert werden. Mit den Ergebnissen ist eine Zuordnung des später thermisch behandelten Materials hinsichtlich einer anschließenden Einsatzmöglichkeit ersichtlich. Die Ausgangsstoffe sollen nunmehr im spezifischen Temperaturbereich behandelt und die für einen späteren Einsatz notwendigen Eigenschaften verifiziert werden.

Durchführung:
Zu Beginn wurden die Ausgangsmaterialien in folgende Gruppen unterteilt:

  • RCZiegelmaterial
  • gipshaltige Baustoffe
  • Porenbeton, Kalkstein

Für die Untersuchungen wurden die Materialien von unterschiedlichen Recyclingunternehmen beschafft. Nach Vermahlung (< 63 µm) und anschließender Homogenisierung der Ausgangsmaterialien wurden diese hinsichtlich ihrer stofflichen Zusammensetzung untersucht. Anschließend wurde eine Kleinstmenge einer dynamischen Differenzkalorimetrie sowie einer thermogravimetrischen Analyse unterzogen, um die Auswirkungen einer thermischen Behandlung abzuschätzen.

Ergebnisse:
Anhand der Vorversuche konnten mehrere Stoffe in Kategorien zusammengefasst werden, sodass einige Ausgangsmaterialien stellvertretend für weitere untersucht werden. Nachfolgend der den Ausgangsmaterialien zugeordnete Temperaturbereich für die thermische Analyse mit angestrebter Materialeigenschaft:

AusgangsmaterialTemperaturbereichZielstellung

Porenbeton

200 °C - 1200 °C 
  • Wiederherstellung einer Abbindefähigkeit
  • Verwendung als Komponente für RC-Blähgranulate
 

Gipskarton

300 °C - 500 °C 
  • Entwässerung
  • Reduktion des Organikanteils
  • Wiederverwendung des Gipses
 

Dachziegel

1200 °C 
  • Auflösung der CSH-Phasen
  • Verwendung als puzzolanen Zuschlagsstoff
  • Blähfähigkeit – Verwendung als Blähgranulat
 

Ziegelgemisch

800 °C - 1000 °C 
  • Auflösung der CSH-Phasen
  • Verwendung als puzzolanen Zuschlagsstoff
 

Außerdem profitiert das Unternehmen generell von folgender Förderung:

Projekttitel: Intensivberatung und Prozessbegleitung durch Unternehmensberater/in
Begünstigter: „IBU-tec advanced materials AG“
Projektbeschreibung:
Gemäß der Beratungsrichtlinie des Freistaates Thüringen erhält das Unternehmen eine Förderung zur Steigerung der Leistungs- und Wettbewerbsfähigkeit durch Beratung von selbständigen Unternehmensberatern – Intensivberatung und Prozessbegleitung. Die Ergebnisse und Handlungsempfehlungen werden in einem Beraterbericht festgehalten. Die Förderung erfolgt aus Mitteln des Europäischen Sozialfonds und aus Landesmitteln des Freistaats Thüringen.