Ersatzrohstoffe in der Kreislaufwirtschaft

HUB BERN | Projekt AWA-1

Unser Ziel:

Sekundärrohstoffe schonen nicht nur primäre Ressourcen, sie können auch einen namhaften Beitrag zur Senkung der CO2-Emissionen leisten. Durch vertiefte Materialuntersuchungen und in enger Zusammenarbeit mit potentiellen Verwertern der Industrie soll das Verwertungspotential von mineralischen Abfällen, welche heutzutage deponiert werden, erhoben werden, um Materialkreisläufe nachhaltig zu schliessen. Der Einsatz von vielversprechenden Sekundärrohstoffen soll anschliessend in Industrieversuchen getestet werden, mit dem Ziel, durch eine erhöhte Verwertungsrate von Sekundärrohstoffen nachhaltigere Baustoffe zu etablieren. Somit wird die Umwelt geschont und Stoffkreisläufe nachhaltig geschlossen.

Wie es bei der Metallrückgewinnung aus Kehrichtschlacke heute bereits «Stand der Technik» ist, die Metalle zu separieren und in den Stoffkreislauf zurückzuführen, sollen z.B. auch für die zurückbleibenden mineralischen Rückstände die Grundlagen für eine Verwertung geschaffen werden. Foto: Mirjam Wolffers

Darum geht es:

Ein Grossteil der Abfallmenge in der Schweiz - und im Kanton Bern - sind mineralische Abfälle in Form von Aushub-, Ausbruch- und Rückbaumaterialien, sowie Rückstände aus der Kehricht- und Holzverbrennung. Diese Materialien werden heutzutage in grossen Mengen auf Deponien abgelagert, da oftmals keine direkte Verwertung möglich ist. Dies belastet das begrenzte Deponievolumen der Schweiz stark, zudem gehen wertvolle Rohstoffe für den mineralischen Rohstoffkreislauf verloren. Die Beschaffung von neuen Baumaterialien, sogenannten Primärrohstoffen, ist sehr Energie- und CO2-intensiv, während deren Wiederverwertung die Abfallmenge sowie die Umweltbelastung reduziert. Die dadurch entstandenen Sekundärrohstoffe können wieder in der einheimischen Bauindustrie eingesetzt werden. Viele Abbruchmaterialien, welche heute als «minderwertig» eingestuft werden, haben dennoch ein Potential für die Wiederverwertung. Um also primäre Rohstoffreserven zu schonen und weitere Kreisläufe zu schliessen, muss das Silodenken aufgebrochen werden. Das Projekt «Ersatzrohstoffe in der Kreislaufwirtschaft» leistet einen wertvollen Beitrag zur Schliessung von Rohstoffkreisläufen, indem es die nötigen Grundlagen für die Verwertung von Sekundärrohstoffen schaffen will. Das Projekt hat zum Ziel, die heute auf der Deponie abgelagerten Stoffströme auf ihr Potential für Verwertung, Recycling und Up-Cycling in der Bauindustrie in der Baustoffindustrie zu untersuchen, um Materialkreisläufe nachhaltig zu schliessen.

Damit ein Sekundärrohstoff eine Primärressource ersetzen kann, muss er konkrete Anforderungen erfüllen. Die nötigen Anforderungen für eine Weiterverarbeitung zum Sekundärrohstoff werden gemeinsam mit der verwertenden Industrie (z.B. Zementwerke) identifiziert. Das Verwertungspotential folgender Stoffströme wird in einer ersten Phase des Projekts untersucht:

Betonabbruch

Obwohl Betonabbruch in der Schweiz bereits zu einem grossen Teil verwertet wird, wird im Rahmen dieses Projekts in einem cradle-to-cradle Ansatz die Verwertung von selektiv aufbereitetem Betonabbruch in der Klinkerproduktion getestet, was einerseits zu einer stark verbesserten CO2-Bilanz in der Klinkerproduktion führen soll, sowie ebenfalls zu einer besseren Qualität des RC-Betons.

Aushub- und Ausbruchmaterial

Die Verwertung von mineralischen Massenrohstoffen ist mengenmässig das wirksamste Mittel, um die angestrebte Kreislaufwirtschaft umzusetzen. Im Rahmen dieses Projekts wird das Verwertungspotential von anfallendem Aushub- und Ausbruchmaterial bei Infrastrukturprojekten untersucht.

Diverse Fraktionen aus Aufbereitungsanlagen

Stoffströme können nur selten direkt recycliert werden, meist braucht es vorgeschaltete Aufbereitungstechniken damit diese nicht auf Deponien abgelagert werden müssen. Mit modernen Aufbereitungsanlagen können unterschiedliche Materialien (Aushub, Rückbaumaterialien, Bohrschlämme etc.) mit verschiedenen chemischen und physikalischen Verfahren aufbereitet werden. Im Rahmen dieses Projekts werden verschiedene Stoffströme aus unterschiedlichen Verfahren auf ihre Materialqualitäten und Verwertungsmöglichkeiten untersucht.

KVA-Schlacke

Aus den Kehrichtverbrennungsrückständen werden heute lediglich die Metalle zurückgewonnen, der gesamte mineralische Anteil dieser Rückstände wird auf Deponien abgelagert und geht damit für den mineralischen Rohstoffkreislauf verloren. Im Rahmen dieses Projekts sollen die Möglichkeiten des Einsatzes im Zementwerk sowie als Gesteinskörnung geprüft werden.

Holzasche

Während für die Filteraschen aus der Altholzverbrennung eine Schwermetallrückgewinnungspflicht ab 11.2025 gilt, werden die Rost- und Bettaschen weitestgehend ungenutzt auf der Deponie abgelagert. Aufgrund ihrer geochemischen Eigenschaften gelten gerade die Rost- und Bettaschen als vielversprechender Sekundärrohstoff in der Klinkerproduktion, wobei durch einen Teilersatz zudem eine verbesserte CO2-Bilanz erzielt werden kann.

Um den immer knapper werdenden Deponieraum in der Schweiz zu schonen, ist eine Rückführung von verwertbaren Abfällen in den Materialkreislauf unabdingbar. Das Projekt soll hierbei die nötigen Grundlagen schaffen, um die Verwertungsrate in der Bauindustrie zu erhöhen. Foto: Gisela Weibel

Aufbauend auf die erste Phase der Untersuchung des Verwertungspotentials diverser Stoffströme werden in einer zweiten Phase konkrete Umsetzungsversuche(z.B. im Labor- und Pilotmasstab)mit vielversprechenden Materialströmen stattfinden. Das Projekt soll die Wissensgrundlagen schaffen, um langfristig einen maximalen Einsatz von Sekundärrohstoffen zu etablieren, beispielsweise in der Klinkerproduktion. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen national sowie international anwendbar sein.

Konkrete Umsetzungen sind u.a. beim Einsatz im Zementwerk angedacht. Das Projekt hat zum Ziel, die nötigen Grundlagen zu schaffen auf dem Weg hin zu einem Klinker, der mit maximalen Anteilen an lokal verfügbaren Sekundärrohstoffen produziert wird, um CO2-Emissionen und Primärressourcen einzusparen. Foto: Urs Eggenberger

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In Zusammenarbeit mit:

Amt für Wasser und Abfall (AWA) des Kantons Bern  

Mit Unterstützung durch die IT-Firma Fink & Partner: LIMS-Software