Innovation: Leichtgranulate für R-Betone aus Mauerwerkbruch

Die Betonfertigteilindustrie leistet einen entscheidenden Beitrag, um den steigenden Bedarf an Wohn- und Nichtwohngebäuden zu decken. Diese Aufgabe ist mit einem erheblichen Verbrauch an mineralischen Gesteinskörnungen verbunden. Um neue Wege zur Steigerung der Ressourceneffizienz zu gehen, wird damit begonnen, Materialkreisläufe aufzubauen. Beispiel ist der Einsatz rezyklierter Gesteinskörnungen für die Herstellung von R(ressourcenschonendem)-Beton, bei dem auf „End of Life Concrete“ als anthropogenes Rohstofflager zurückgegriffen wird.

Eine bisher kaum genutzte Ressource ist Mauerwerkbruch – ein Gemisch aus verschiedenen Wandbaustoffen und im ungünstigsten Fall auch Gips. Diese Gemische – bisher bestenfalls im Downcycling wie
z. B. in Erdbaumaßnahmen eingesetzt – eignen sich hervorragend als Rohstoff für die Herstellung leichter Gesteinskörnungen. In ihren Eigenschaften sind sie den aus blähfähigen Tonen hergestellten leichten Gesteinskörnungen ebenbürtig. Auch rückgebaute Bimsbetone kommen als Rohstoffquelle in Frage. Auf deren Basis hergestellte Leichtgranulate können traditionelle Bimsbaustoffe ersetzen, für die sich ein Ende der Verfügbarkeit deutlich abzeichnet.

Das IAB Weimar entwickelt seit vielen Jahren praktikable Lösungen zur Umsetzung der Kreislaufwirtschaft. Mit Beginn der 2000er Jahre steht der Lebenszyklusansatz „Gewinnung – Nutzung – Verwertung“ im Fokus vielfältiger FuE-Aktivitäten. Breiten Raum nimmt dabei die Verwertung von Mauerwerkbruch als Rohstoff für die Herstellung leichter Gesteinskörnungen ein. Nachgewiesen wurde, dass bei Brenntemperaturen von 1200 °C sowohl die zur Porosierung notwendige Freisetzung von Blähgasen bei gleichzeitiger Plastifizierung der Oberfläche als auch die chemischen Umwandlungen, die zu einer stabilen Materialstruktur führen, stattfinden.

Mittlerweile ist ein Wissensstand erreicht, der es erlaubt, die im Laborbereich erzielten positiven Ergebnisse auf den industriellen Maßstab zu übertragen. Dafür steht eine Pilotanlage zur Verfügung, deren Highlight ein gasbeheizter Drehrohrofen ist. In ersten Versuchen gelang es einem Forscherteam des IAB, diesen Prozess in die Praxis zu übertragen. Gleichzeitig wurde durch die beschriebene thermische Behandlung eine wirksame Sulfatreduzierung nachgewiesen. Der im Bauschutt enthaltene Gips konnte thermisch zersetzt und vollständig in die Gasphase überführt werden.