Neues Verfahren

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Vier Fraunhofer-Institute haben ein neues Recyclingverfahren für teerhaltigen Straßenaufbruch entwickelt. Im Mittelpunkt steht die Pyrolyse. Sie soll dafür sorgen, dass die Gesteinskörnungen unbeschädigt bleiben.

Pyrolyse für teerhaltigen Straßenaufbruch


Wenn aktuell nachhaltiger Straßenaufbruch anfällt, gibt es dafür zwei Entsorgungswege. Entweder auf Deponien oder in die Niederlande, wo die bislang einzige Asphaltaufbereitungsanlage Europas steht. Der weitaus größte Teil, nämlich 2 Millionen Tonnen, landet auf der Deponie, in die Niederlande liefert Deutschland rund 300.000 Tonnen pro Jahr.

Die Kosten für die Entsorgung sind enorm. Nach Angaben mehrerer Fraunhofer-Institute belaufen sich die Kosten auf insgesamt 323 Millionen Euro pro Jahr. Zudem seien die Transporte und die thermische Behandlung mit einem hohen CO2-Ausstoß verbunden.

Hinzu kommt eine aus Sicht der Institute nicht optimale Entsorgungstechnik in den Niederlanden. In der dortigen Anlage wird der Teeranteil im Asphalt bei Temperaturen von 850 bis 1000 Grad Celsius verbrannt. „90 bis 95 Prozent des Asphalts sind allerdings Zuschläge, in der Regel Steine unterschiedlicher Korngrößen“, wenden die Institute ein. „Bei Temperaturen über 600 Grad Celsius kann es zu einer Schädigung dieser Steine kommen, ihre Druckfestigkeit nimmt ab. In der Folge kann das Material nicht ohne Weiteres in neue Straßen eingebaut werden, ein wertvoller Rohstoff geht verloren.“

Spektroskopische Verfahren

Dass es auch anders gehen kann, wollen die Fraunhofer-Institute IBP, IML, IOSB und Umsicht mit dem Projekt „InnoTeer“ zeigen. Die Institute haben gemeinsam ein mehrstufiges Verfahren entwickelt, um teerhaltigen Straßenaufbruch in dezentralen Anlagen effizient aufzubereiten.

„Unsere Ziele im Projekt sind klar: weniger CO2-Emissionen durch weniger Transporte und eine Behandlung bei niedrigeren Temperaturen. Gleichzeitig eine bessere Qualität und größere Menge an recyceltem Material für den Wiedereinbau in neue Straßen. Die Deponierung soll am Ende nahezu vollständig vermieden werden“, sagt Projektleiter Alexander Hofmann von Fraunhofer Umsicht.

Das Fraunhofer IOSB hat hierfür spektroskopische Verfahren zur optischen Erkennung von Teer entwickelt. So soll sichergestellt werden, dass nur die teerhaltigen Bestandteile aus dem Straßenaufbruch weiter behandelt werden müssen und der Rest des Materials im Ursprungszustand erhalten bleibt. „Eine besondere Herausforderung liegt dabei in der Unterscheidung des teerhaltigen Materials von schwarzer Mineralik und Bitumen“, sagt Georg Maier vom Fraunhofer IOSB. Das Verfahren soll noch für den echtzeitfähigen Einsatz optimiert und in ein optisches Schüttgutsortiersystem integriert werden.

Prototyp-Anlage bis 2025

Für die teerhaltigen Teile gibt es ebenfalls einen neuen Lösungsansatz. Diese werden nicht wie bisher CO2-intensiv verbrannt, sondern bei niedrigeren Temperaturen unter Sauerstoffabschluss pyrolysiert. Der Teer wird dabei thermisch zersetzt und kritische Inhaltsstoffe werden unschädlich gemacht. Die Gesteinskörnung bleibe unbeschädigt, betonen die Institute. Quasi als Nebenprodukt entstehe ein Synthesegas, das zur Energiegewinnung genutzt werden kann.

Übrig bleiben am Ende Sand, Kalkstein und Kohlenstoff. „Am Fraunhofer IBP entwickeln wir Möglichkeiten, diese Mischung in Bauprodukten einzusetzen, etwa erneut in Asphalt einzuarbeiten“, erklärt Volker Thome, Abteilungsleiter am Fraunhofer IBP. Zudem wird die Ökobilanz des derzeitigen Vorgehens bewertet und mit dem neuen Ansatz verglichen.

Parallel zu den Sortier- und Behandlungsverfahren entwickelt das Fraunhofer IML Modelle, anhand derer sich die Materialströme in Abhängigkeit von Standorten und Anzahl der Anlagen sowie der eingesetzten Transportmittel bewerten und nach unterschiedlichen Zielkriterien steuern lassen. „Wir schätzen, dass wir mit nur einer Anlage in Deutschland allein den Logistikaufwand um etwa 40 Prozent reduzieren könnten, mit vier Anlagen um weitere 30 Prozent“, sagt Ralf Erdmann vom Fraunhofer IML. Vergleichsmaßstab ist dabei die Deponierung.

Das Projekt, das am 1. April dieses Jahres gestartet ist, hat eine Laufzeit von drei Jahren. Am Ende der Laufzeit soll eine Prototyp-Anlage stehen, die 300 Kilogramm teerhaltigen Straßenaufbruch pro Stunde aufbereiten kann. Diese könnte dann auf eine größere Anlage hochskaliert werden, die 20 Tonnen pro Stunde verwerten kann. „Das Interesse seitens Baufirmen und Behörden ist bereits jetzt sehr groß“, sagt Hofmann.

320°/re

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