Aufbereitung von Sekundärrohstoffen
zur Zementsubstitution

Um die stetig steigende Rohstoffnachfrage der Bauindustrie decken zu können, stellt die Aufbereitung und Verwendung von Sekundärrohstoffen ein großes Potenzial dar. Neben der Einsparung von Primärressourcen können mineralische Abfälle vermieden und diese für die Kreislaufwirtschaft nutzbar gemacht werden. Zusätzlich sind mit der steigenden Nachfrage nach dem Baustoff Beton und den zu erreichenden Klimazielen erhebliche Einsparungen von Emissionen bei der Zement-herstellung notwendig. Um diese Ziele zu erreichen, können tonhaltige Abfallstoffe als Zementklinkerersatz verwendet werden. Dafür sind allgemeine und globale Konzepte zur Aufbereitung und Verwendung von lokal verfügbaren Sekundärrohstoffen notwendig.

Tonhaltige Abfallstoffe aus der Mineralindustrie weisen je nach Herkunft und Abbauort eine starke Inhomogenität auf. Um diese Stoffe der Zement- und Betonproduktion zuführen zu können, sind sie zunächst zu charakterisieren. Basierend auf dieser Charakterisierung können die Abfallstoffe thermisch aktiviert werden. In Abhängigkeit von der chemisch-mineralogischen Zusammensetzung sind die Substitutionsraten von Zement unterschiedlich und müssen genau beachtet werden, um dauerhafte Betone herzustellen. Versuche auf Mörtelebene haben gezeigt, dass Kompositzemente mit thermisch aktivierten tonhaltigen Abfallstoffen mit einer Zementsubstitution von 30 % gleichwertige Druckfestigkeiten aufweisen können wie Mörtel, in denen ausschließlich die Basiszemente zum Einsatz kommen. Dabei sind diese Kompositzemente in Bezug auf die Dauerhaftigkeit vergleichbar mit Zementen mit Flugasche oder Hüttensand, die bei gleicher Druckfestigkeit einen geringeren Karbonatisierungswiderstand erreichen. Im Allgemeinen können demnach mit diesen Kompositzementen im Vergleich zu derzeit verwendeten Zementen bei ähnlicher Leistungsfähigkeit nicht nur Primärrohstoffe und Landschaften geschont, sondern auch CO₂-Emissionen bei der Zementherstellung gemindert werden.