Industrienachrichten

Forscher der TU Darmstadt entwickeln neuartiges Blähgranulat

Waschschlamm-Abfall als alternativer Rohstoff

Aus Abfallprodukten neue Materialien herstellen – an diesem Ziel arbeiten Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen der TU Darmstadt. Sie untersuchen, wie sich aus Rückständen der Sand- oder Kiesproduktion Blähgranulate herstellen lassen. Für die so gewonnenen Materialien ergibt sich ein breites Einsatzfeld.

Sande und Kiese sind klassische Rohstoffe für die Bauproduktion, die im Tage- oder Nassabbau gewonnen werden. In Aufbereitungsanlagen werden sie gewaschen und nach Korngrößen klassiert. Dabei wird ein nicht direkt verwendbarer Feinstkornanteil als Suspension abgetrennt, der sogenannte Waschschlamm. Dieses Wasser-Feststoff-Gemisch, das auch Anteile an Tonteilchen enthält, bleibt im Abbaugebiet und wird nicht weiter genutzt. Ein Team am WiB untersucht mögliche Produktionsverfahren und Zusammensetzungen für die Herstellung von Blähgranulaten aus dem bislang ungenutzten Waschschlamm. Blähgranulate sind feinporige, kugelförmige Gebilde mit Quarz- und Tonanteilen, die in verschiedenen Größen hergestellt werden können.

Hervorragende bautechnologische Eigenschaften

„Wir konnten zeigen, dass getrockneter Waschschlamm für die Produktion leichter hochwertiger Blähgranulate genutzt werden kann“, erklärt Oliver Vogt, wissenschaftlicher Mitarbeiter am WiB und Leiter des Forschungsprojektes. Dazu wird der getrocknete Waschschlamm je nach gewünschter Eigenschaft des Blähgranulates zum Beispiel durch Feinsieben weiter aufbereitet, mit Additiven gemischt und als Granulat gebrannt. Durch den Brennprozess blähen sich die Granulate aufgrund ihrer tonhaltigen Inhaltsstoffe auf und erreichen ein Vielfaches ihres Ausgangsvolumens. Das so entstandene leichte und poröse Material ist wegen seiner Zellstruktur und der chemisch-mineralogischen Zusammensetzung mineralisch, wasserfest, diffusionsdicht, säurebeständig, nicht brennbar und hitzebeständig. „Blähgranulate aus Waschschlamm besitzen ein ähnliches Anwendungsspektrum wie bereits am Markt verfügbare Produkte“, sagt Koenders. Sie seien insbesondere mit den hochwertigen, vergleichsweise kostenintensiven Blähglasgranulaten und Schaumgläsern vergleichbar. Ein weiterer Fokus des Forschungsprojekts liegt auf der Herstellung der Blähgranulate. Das Team entwickelte ein Produktionsverfahren, das bei relativ niedrigen Brenntemperaturen funktioniert. Dies stellt einen großen Vorteil gegenüber herkömmlichen Technologien dar, da das neue Verfahren deutlich weniger Energie benötigt. Vogt ist sich sicher: Blähgranulate aus Waschschlamm haben ein großes ökonomisches und ökologisches Potenzial.

Zahlreiche Einsatzmöglichkeiten

Ihre hervorragenden bautechnologischen Eigenschaften ermöglichen einen Einsatz in den unterschiedlichsten Anwendungsfällen: Blähgranulate können als lose Schüttungen wärme- und schalldämmende Funktionen übernehmen, bei geotechnischen Anwendungen zum Einsatz kommen und als Leichtzuschlag für Mörtel, Betone und Putze verarbeitet werden. Zudem haben Fortschritte in Forschung und Industrie dazu beigetragen, dass sich neben den erwähnten klassischen Anwendungsgebieten ein breites Spektrum von Spezialanwendungen aufgetan hat. Hierzu zählen unter anderem die Bekämpfung von Ölkatastrophen auf offenem Meer und das Löschen von Bränden.

Granulat aus Blähschlamm
Die sehr leichten und zugleich widerstandsfähigen Granulate aus Blähschlamm – hier ein Kügelchen in starker Vergrößerung – können z.B. als Leichtzuschlag in Betonen zum Einsatz kommen.
 
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