Open Lab Abend: Hausmüll als Baumaterial – ist das möglich?

Beton gehört nach Wasser zu den am meisten genutzten Materialien der Welt - entsprechend groß ist der Bedarf an mineralischen Rohstoffen zur Herstellung von Beton. So werden jährlich ca. 50 Mrd. Tonnen Sand benötigt, was in einigen Teilen der Welt schon zu akutem Sandmangel und illegalem Sandraubbau geführt hat. Gleichzeitig ist die Zementproduktion für ca. 8 Prozent der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich. Die Erforschung von klimafreundlichen Betonformulierungen und das Auffinden von Ersatzrohstoffen für Sand sind daher aktuelle Schwerpunkte in der Bauforschung, um dem Ressourcenverbrauch und den CO2-Emissionen in diesem Bereich nachhaltig entgegenzuwirken.

Eine interessante Rohstoffquelle, die – solange es Menschen auf unserem Planeten gibt – nicht versiegen wird, ist Hausmüll. Restmüll aus Haushalten wird in Müllverbrennungsanlagen thermisch behandelt und anschließend in einem Wasserbad abgeschreckt. So entstehen in Deutschland jährlich ca. 5,2 Mio. Tonnen an Müllverbrennungsaschen (MVA). Nach Entfernung des Grobschrotts landet jedoch ein Großteil dieser Aschen auf der Deponie. 

Am Fraunhofer IBP werden in Kooperation mit dem Max-Planck-Institut für Festkörperforschung neue innovative Aufbereitungsverfahren erforscht, um MVA selektiv in ihre Hauptbestandteile aufzutrennen, anschließend zu sortieren und sinnvoll als sekundäre Rohstoffe zu verwerten. Besonders die in den Aschen enthaltenen Schmelzgranulate sind aufgrund ihrer Vulkanaschen-ähnlichen chemischen Zusammensetzung sehr interessant für die Bauindustrie. So konnte in einem laufenden Projekt gezeigt werden, dass sich aus diesen Schmelzgranulaten sogenannte römische Betone herstellen lassen. 

Die antiken Römer haben zur Errichtung ihrer Bauwerke natürliche Vulkanaschen eingesetzt und daraus äußerst dauerhafte Bauten wie die Betonkuppel des Pantheons erstellt. Die Schmelzgranulate können aber auch problemlos als Gesteinskörnung zur Herstellung von Pflastersteinen verwendet werden. Auch andere Abfallströme wie Bodenaushub oder Biomasse können nach entsprechender Aufbereitung als klimaneutrale Zementzumahlstoffe eingesetzt werden. 

Als Highlight werden wir im praktischen Teil zwei verschiedene Arten von Betonen vor Ort herstellen! Zum einen mischen wir einen römischen Beton an auf Basis von natürlichen Vulkanaschen unter Zugabe von aufbereiteten Müllverbrennungsaschen-Bestandteilen. Zum anderen stellen wir einen klimaneutralen Beton her, der klimapositive Additive enthält und dadurch den CO2-Fußabdruck des Betons erheblich reduzieren kann. Es sind keine Vorkenntnisse in der Herstellung von Beton notwendig. Nach einer Sicherheitseinweisung werden die Tätigkeiten vor Ort betreut und die benötigten Materialien sowie Sicherheitsausstattungen bereitgestellt.