Reste aus der Sand- und Kiesgewinnung lassen sich verwenden

Blähgranulate aus Waschschlamm sparen Energie

Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen der TU Darmstadt untersuchen, wie sich aus Rückständen der Sand- oder Kiesproduktion Blähgranulate herstellen lassen. Das spart Rohstoffe. Die so gewonnenen Materialien könnten unter anderem zur Dämmung im Gebäudeumfeld eingesetzt werden.

Sande und Kiese sind klassische Rohstoffe für die Bauproduktion, die im Tage- oder Nassabbau gewonnen werden. In Aufbereitungsanlagen werden sie gewaschen und nach Korngrößen klassifiziert. Dabei wird ein nicht direkt verwendbarer Feinstkornanteil als sogenannter Waschschlamm abgetrennt. Dieses Wasser-Feststoff-Gemisch, das auch Tonteilchen enthält, wird bislang nicht weiter genutzt. Von den in Deutschland jährlich produzierten 15 Millionen Tonnen würden nur circa 0,7 Prozent genutzt, sagt Professor Eddie Koenders, Leiter des Instituts für Werkstoffe im Bauwesen (WiB) der TU Darmstadt.

Im Rahmen eines durch die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) und des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM) geförderten Forschungsprojekts untersucht ein Team am WiB mögliche Produktionsverfahren und Zusammensetzungen für die Herstellung von Blähgranulaten aus dem bislang ungenutzten Waschschlamm. Blähgranulate sind feinporige, kugelförmige Gebilde mit Quarz- und Tonanteilen, die in verschiedenen Größen hergestellt werden können.

„Wir konnten zeigen, dass getrockneter Waschschlamm für die Produktion leichter hochwertiger Blähgranulate genutzt werden kann“, erklärt Oliver Vogt, wissenschaftlicher Mitarbeiter am WiB und Leiter des Forschungsprojektes. Dazu wird der getrocknete Waschschlamm je nach gewünschter Eigenschaft des Blähgranulates zum Beispiel durch Feinsieben weiter aufbereitet, mit Additiven gemischt und als Granulat gebrannt. Durch den Brennprozess blähen sich die Granulate aufgrund ihrer tonhaltigen Inhaltsstoffe auf und erreichen ein Vielfaches ihres Ausgangsvolumens.

Das so entstandene leichte und poröse Material ist wegen seiner Zellstruktur und der chemisch-mineralogischen Zusammensetzung mineralisch, wasserfest, diffusionsdicht, säurebeständig, nicht brennbar und hitzebeständig. „Blähgranulate aus Waschschlamm besitzen ein ähnliches Anwendungsspektrum wie bereits am Markt verfügbare Produkte“, sagt Koenders. Sie seien insbesondere mit den hochwertigen, vergleichsweise kostenintensiven Blähglasgranulaten und Schaumgläsern vergleichbar.

Ein weiterer Fokus des Forschungsprojekts liegt auf der Herstellung der Blähgranulate. Das Team entwickelte ein Produktionsverfahren, das bei relativ niedrigen Brenntemperaturen funktioniert. Dies stellt einen großen Vorteil gegenüber herkömmlichen Technologien dar, da das neue Verfahren deutlich weniger Energie benötigt. Vogt ist sich sicher: Blähgranulate aus Waschschlamm haben ein großes ökonomisches und ökologisches Potential.

Ihre bautechnologischen Eigenschaften ermöglichen einen Einsatz in den unterschiedlichsten Anwendungsfällen: Blähgranulate können als lose Schüttungen wärme- und schalldämmende Funktionen übernehmen, bei geotechnischen Anwendungen zum Einsatz kommen und als Leichtzuschlag für Mörtel, Betone und Putze verarbeitet werden. Quelle: ZU Darmstadt / pgl

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