AEC-Granulate – ein anderer Zuschlagstoff

In den Niederlanden werden aus der Rostasche von Abfallverbrennungsanlagen sogenannte AEC-Granulate gewonnen. Deren technische und praktische Anwendbarkeit stellten niederländische Experten auf der Berliner Konferenz für „Mineralische Nebenprodukte und Abfälle“ am 21. Juni 2016 vor.

In der Vergangenheit wurden die rund eine Million Tonnen an Rostasche, die in den niederländischen Abfallverbrennungsanlagen jedes Jahr anfielen, nach Aufbereitung zu Zuschlagstoffen für die Fundierung verarbeitet. Das Material erhielt die Bezeichnung IBC-Baustoff. Denn es musste bei Verwendung von der Umwelt per Folie oder durch eine Mineralienmischung isoliert (I) und verpflichtend 50 Jahre verwaltet (B) und auf Abdichtung kontrolliert (C) werden. Bei Einsatz an Autobahnbrücken oder Lärmschutzwällen stellte sich jedoch heraus, dass die Isolierung gegen hohe Salz-Konzentrationen nicht widerstandsfähig war. In Folge wuchsen die Rostasche-Halden an den Verbrennungsanlagen.

Üblicherweise erfolgt die Aufbereitung von Rostasche durch Sieben und Trennung von Fe-Metallen durch Magnete und NE-Metalle über Wirbelstromabscheider. Zusätzlich lässt sich die Qualität durch ein trockenes Verfahren, bei dem die Verbindung der feinen Partikel aufgebrochen wird, oder durch Waschen verbessern. Beide Behandlungsmethoden steigern die Menge der gewonnenen Metalle und insbesondere die der feineren mineralischen Körnungen. Das nasse Verfahren reduziert zusätzlich den Anteil an Feinanteilen und Salzen wie Chlorid und Sulfat. Es entsteht sogenanntes AEC-Granulat.

Alternative Verwendungs­möglichkeiten gesucht

Für diese aufbereitete Rostasche aus Abfallverbrennungsanlagen wurden nun alternative Verwendungsmöglichkeiten gesucht. Für die Weiterverwendung erwiesen sich zementgebundene Anwendungen wie Beton, Fundierung und Immobilisierung als am vielversprechendsten. Wird das Granulat in Beton verwendet, der nicht für Konstruktionen vorgesehen ist, sollte die Kornrohdichte über 2.000 Kilogramm pro Kubikmeter betragen. Für feine AEC-Granulate für den konstruktiven Bereich sind Dichten von wenigstens 2.100, für grobe AEC-Granulate solche von 2.200 Kilogramm pro Kubikmeter zu empfehlen. Die mechanischen Eigenschaften des Granulats sollten den Anforderungen der DIN EN 1620 an Gesteinskörnungen entsprechen.

Nach umfangreichen Tests entschied sich die Niederländische Technische Kommission dafür, dass im nicht-konstruktiven Beton 50 Volumen-Prozent des Kiesanteils oder 50 Volumen-Prozent von Sand und Kies substituiert werden können. Im konstruktiven Bereich dürfen hingegen nur 20 Volumen-Prozent vom Kiesanteil oder 20 Volumen-Prozent an Sand und Kies durch Granulat als Zuschlagstoff kompensiert werden. Letzteres führt zu keinerlei Qualitätseinbußen hinsichtlich Verarbeitbarkeit, Luftporengehalt oder Wasserabtrennung. Allerdings lässt die Druckfestigkeit bei 20 Volumen-Prozent Kies-Ersatz um zehn Prozent, bei 20 Volumen-Prozent Substitution von Sand und Kies um ein Fünftel nach.

Von gleicher Qualität

Zusätzlich wurde die Wiederverwendung von AEC-Beton-Granulat auf Machbarkeit geprüft. Aus neun Monate altem, mit 20 Volumen-Prozent AEC-Granulat durchsetztem Beton stellte man wiederum Granulat her, das in einer neuen Betonmischung den Kiesanteil zu 100 Prozent ersetzte. Das Ergebnis: Sowohl im Frisch- wie im ausgehärteten Beton erfüllte das Granulat hinsichtlich Druck- und Spaltzugfestigkeit die Erwartungen und zeigte sich von gleicher Qualität wie herkömmliche Betongranulate.

Allerdings muss in den Niederlanden bei Anwendung als Zuschlagstoff die Beurteilungsrichtlinie BRL 2307 zur Qualitätssicherung beachtet werden; möglich ist auch ein Produktzertifikat nach Beurteilungsrichtlinie BRL 2507. Darüber hinaus müssen bestimmte Emissionsgrenzwerte für Schwermetalle und Salze eingehalten werden. Dabei kontrollieren nicht die Produzenten des AEC-Granulats die Herstellung, sondern diese unterliegt Audits verschiedener Zertifizierer.

In den Niederlanden hat inzwischen Heros Sluiskil das erste vollständig zertifizierte AEC-Granulat namens Granova produziert und verfertigt daraus mithilfe eines Herstellers Betonpflastersteine, Betonplatten und Bordsteine mit 40 Volumen-Prozent Recyclinganteil. Seit drei Jahren werden hinsichtlich Spalt- und Biegezugfestigkeit damit gute Praxiserfahrungen gemacht. Zudem sollen alle Produkte die Grenzwerte für Schwermetalle und Salze einhalten: Die Auslaugungen von Barium liegen bei fünf Prozent, die von Blei und Chlorid unter einem Prozent der Maximalwerte.

Der Beitrag beruht auf dem Vortrag von Huub Creuwels, Gert van der Wegen, Edwin Heijnsdijk und Jan Kappetein, abgedruckt in „Mineralische Nebenprodukte und Abfälle, Band 3“, herausgegeben von Karl J. Thomé-Kozmiensky, Nietwerder 2016, ISBN 978-3-944310-28-2.

Foto. Dr. Jürgen Kroll

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