ReCyCONtrol

Leitung:  Univ.-Prof. Dr.-Ing. Michael Haist
E-Mail:  d.beyer@baustoff.uni-hannover.de
Team:  Dries Beyer, M.Eng.; Dr.-Ing. Max Coenen
Jahr:  2021
Datum:  01-05-21
Förderung:  BMBF
Laufzeit:  36 Monate
Weitere Informationen www.recycontrol.uni-hannover.de

RECYCONTROL

Mit dem Abkommen von Paris hat sich die internationale Staatengemeinschaft auf verbindliche Handlungsziele für den globalen Klimaschutz geeinigt. Bei der Realisierung dieser Ziele spielt die Bauindustrie eine entscheidende Rolle. Beispielsweise werden allein bei der Zement-herstellung ca. 8 % der weltweiten anthropogenen Treibhausgasemissionen (vor allem CO2) freigesetzt. Allein in Deutschland sind darüber hinaus 560 Mio. t des jährlichen Rohstoffverbrauchs der Bauindustrie zuzuschreiben. Dies entspricht ca. 90 % des Verbrauchs mineralischer Ressourcen. Während das Bauwesen in Deutschland jährlich ca. 213 Mio. t an Abfällen produziert (57 % der gesamten Abfallmenge), können nur ca. 25 % (56 Mio. t. rezyklierbarer Bauschutt) dieser Abfälle einem Recycling zugeführt werden. Stattdessen ist der Umgang mit mineralischen Ressourcen im Bauwesen vielmehr durch ein Down-Cycling anstatt eines echten Recyclings geprägt.

Die Ursachen für die Lücke im Baustoffkreislauf sind vielfältig, jedoch lässt sich eine maßgebende Ursache identifizieren: Erhöhte Schwankungen der Materialeigenschaften der Rezyklate wirken sich negativ auf die Robustheit und Qualität der daraus neu hergestellten Betone aus. Die negativen Auswirkungen dieser Schwankungen in den Materialeigenschaften können zwar durch eine deutliche Steigerung des Zementgehalts (teilweise bis zu 20 %) kompensiert werden, jedoch lässt sich dies weder wirtschaftlich noch ökologisch vertreten. Der aus Umweltschutzgründen anzustrebende Einsatz von Rezyklaten steht somit in direkter Konkurrenz zur geforderten Reduktion der Treibhausgasemissionen bei der Betonherstellung. Ein anderer Ansatz, diesen Schwankungen zu begegnen, stellt eine Abtrennung nachteiliger Bestandteile durch Siebung dar. Die Qualität der ausgesonderten Restmassen ist dann jedoch zumeist so gering, dass diese selbst für ein Down-Cycling nicht mehr geeignet sind und deponiert werden müssen. Auch dieser Ansatz ist daher nicht zielführend.

 

Der Schlüssel zur signifikanten Steigerung des Einsatzes von Betonrezyklaten, liegt nach Auffassung der Antragsteller in der Entwicklung von Technologien, mit denen es gelingt, den Einfluss von Schwankungen dieser Stoffe auf das Endprodukt kontinuierlich zu erfassen und auszusteuern, ohne dabei jedoch die Wirtschaftlichkeit und Umweltbilanz des Endprodukts negativ zu beeinträchtigen.

 

Zielsetzung des Verbundprojekts ist es demnach, die Ressourceneffizienz bei der Herstellung von Beton signifikant zu steigern, in dem die technischen Voraussetzungen geschaffen werden,

·      um bislang aufgrund zu großer Materialstreuungen ungeeignete Rohstoffe einsetzen

·      und aus Qualitätssicherungsgründen erforderliche große Sicherheitspuffer in der Betonzusammensetzung reduzieren zu können.

Dies soll durch die Einführung automatisierter, selbstlernender Prozessüberwachungs- und -steuerungs- und -regelungsmethoden bei der Betonherstellung erfolgen. Hierzu sollen im Rahmen des Verbundprojekts berührungsfreie Messsysteme und selbstlernende Prozesssteuerungs- und Regelungsmethoden für die Betonherstellung entwickelt werden, die es gestatten, die nachteiligen granulometrischen und stofflichen Schwankungen der Betonausgangsstoffe – und hier insbesondere der Rezyklate – zu erfassen und darauf aufbauend die Eigenschaften des Endprodukts Beton (zunächst fokussiert auf die Eigenschaften des frischen Betons) durch Zugabe speziell abgestimmter Additive entsprechend auszusteuern.