Leichtbeton aus Mauerwerkbruch

Jährlich fallen bundesweit 10 Millionen Tonnen Mauerwerkbruch beim Gebäuderückbau an. Das Material wird bislang wenig verwertet. Der Grund: Recycling-Baustoffe aus Mauerwerkbruch weisen stark schwankende Sulfatgehalte auf.

„Schuld daran ist die stetige Zunahme der Verwendung von Gipsbaustoffen im Hochbau“, sagte Annette Müller vom Institut für Angewandte Bauforschung Weimar (IAB) beim dritten bvse-Mineraliktag vergangene Woche in München. Die kämen häufig als Gipsputze auf Wandbausteinen zum Einsatz. Müller präsentierte zwei Wege, um den Gips (Calciumsulfat) zu entfernen: mittels mechanischer Techniken und thermischer Gipsreduktion.

Zur ersten Kategorie zählte die Wissenschaftlerin die Sortierung durch Klassierung. Allerdings gehe dabei „ein erheblicher Anteil von brauchbarem Material zusammen mit dem Gipsputz verloren“. Lediglich 40 Prozent gipsfreier Splitt und Sand könnten auf diese Weise gewonnen werden. Darüber hinaus käme eventuell eine 20 Prozent-Fraktion mit wechselndem Gipsgehalt in Betracht.

Ein weiteres Verfahren sei die Sortierung mittels Setzmaschine. Dabei wird Material via Trichter auf ein Setzbett geleitet, das an der Unterseite Pulse erhält. Dadurch gelangt leichtes Material in den oberen Teil des Bettes, schweres sammelt sich im unteren Teil an. Obwohl so der Gipsgehalt sinkt, ist die Setzmaschine nur bedingt geeignet. „Vor allem grobes Aufgabematerial ist gut behandelbar“, so Müller.

Ähnliches gilt auch für die automatische Sensor-Sortierung. Hierbei werden optische Merkmale wie etwa die Farbe genutzt, um das Aufgabematerial zu trennen. Unterm Strich könne der Gipsgehalt gegenüber der Setzmaschine deutlich reduziert werden, erklärt Müller.

Verwendung von Feinkorn möglich

Als Alternative stellte Müller die thermische Gipsreduktion vor. Bei diesem Prozess sei auch feinkörniges Aufgabematerial behandelbar. Zudem würden andere sulfathaltige Verbindungen reduziert. Positiver Nebeneffekt sei, dass ‚Aufbaukörnungen’ aus Mauerwerkbruch gewonnen werden könnten. Daraus ließen sich Leichtgranulate erzeugen.

Der Prozess sieht zunächst vor, das Material mittels Prallbrecher und Siebmaschine vorzubehandeln. Anschließend wird es gemahlen, mit einem Blähmittel gemischt und pelletiert. Zum Schluss geht das Material in einem Drehofen und wird dort acht Minuten lang gebrannt. Der Ofen erhitzt sich dabei bis auf knapp 1.200 Grad.

Dabei wird zum einen Gips in Calciumoxid und Schwefeltrioxid zerlegt. Und zum anderen entstehen Aufbaukörnungen: eine Aufbaukörnung mit einer Korngröße kleiner vier Millimeter (circa 40 Prozent) und eine mit einer Korngröße größer vier Millimeter (circa 55 Prozent). Darüber hinaus gewinnt Müller fünf Prozent Rauchgasentschwefelungsgips aus der notwendigen Rauchgaswäsche des Verfahrens.

Recycling könnte Bedarf decken

Die Aufbaukörnungen haben ähnliche Eigenschaften wie Blähton und können als Rohstoff genutzt werden, um leichte Betone zu produzieren. Eingesetzt werden solche Betone im konstruktiven Hochbau, in Leichtbetonmauersteinen sowie -betonfertigteilen. Über alle Produkte gerechnet werden jährlich etwa 6,5 Millionen Kubikmeter Leichtbeton benötigt.

Wie Müller bereits im BMBF-Forschungsprojekt ‚Aufbaukörnungen’ im Jahr 2012 geschlossen hatte, könnte der Bedarf an leichten Gesteinskörnungen für die Leichtbetonproduktion in Deutschland vollständig aus dem Recycling gedeckt werden. Dafür müsste das thermische Verfahren allerdings erst einmal in eine Pilotanlage überführt werden. Bis also Mauerwerkbruch tatsächlich den Rohstoffbedarf deckt, dauert es wohl noch eine Weile.