Forschungsprojekt

Blockland-Deponie in Bremen

Deponie


Ansprechpartner: Jörg Peterschewski

 

Wissenschaftlich-technische und wirtschaftliche Problemstellung

Verwertungsprobleme bei Bauabfällen aus Porenbeton und Kalksandstein

Seit Jahrzehnten werden Porenbeton- und Kalksandsteine im Hochbau als Wandbaustoffe (Porenbeton: z.B. im Jahr 2000 ca. 4,5 Mio.m³ Steine und Montageteile, Kalksandstein: ca. 8 Mio. t) eingesetzt. Es ist absehbar, dass bereits in naher Zukunft Porenbeton und Kalksandstein verstärkt als Abbruchmaterial im Bauschutt anfallen. Die geschätzten Mengen liegen für Porenbeton bei ca. 2 Mio. t/a. Neben der eingeschränkten Möglichkeit, reinen Porenbetonbruch aus der Herstellung wieder in der Porenbetonproduktion zu etwa 10 % zuzusetzen, bestehen derzeit aber keine weiteren, volumenmäßig interessanten Verwertungsalternativen, auch wenn in den hier antragstellenden Forschungsvereinigungen erste vielversprechende Forschungsansätze zur Verwertung realisiert wurden. Ähnlich sieht die Situation für Kalksandstein aus.

Methanausgasungen aus Hausmülldeponien, ein ernstzunehmender Beitrag zum Treibhauseffekt

Methan (CH4) wird in naher Zukunft für das Erdklima ein weiter anwachsendes Problem darstellen. Es ist ein Gas, welches in der Bedeutung für den Treibhauseffekt deutlich wirksamer ist als das vieldiskutierte Kohlendioxid. Gegenüber CO2 ist das Treibhauspotenzial von Methan um einen Faktor 25 höher.

Klimatechnische Bedeutung von Mülldeponien für die Umwelt: In diesem Zusammenhang stellen die Mülldeponien ein besonderes Problem dar, denn bei der Ablagerung von unbehandelten Siedlungsabfällen in Folge der anaeroben biologischen Umsetzungsprozesse entsteht einerseits hoch belastetes Sickerwasser sowie Deponiegas. Der Methananteil von Deponiegas beträgt etwa 45 - 60% (sog. Starkgas), der Rest ist im Wesentlichen CO2 sowie weitere Gase wie Ammoniak oder H2S, letztere allerdings haben lediglich untergeordnete Bedeutung.

Auf Großdeponien ist es angebracht, spezielle Anlagen zur Entgasung zu installieren. Solche Entgasungsanlagen rentieren sich aber nur bis zu einer bestimmten Menge von abgegebenem Deponiegas. In älteren Großdeponien, in kleineren Deponien oder in Industriezweigen, in denen nur geringe Mengen an Methan anfallen, lohnen sich aktive Entgasungsanlagen nicht, Methan wird hier unkontrolliert in die Atmosphäre abgegeben.

Für Emissionen von CH4 ist die Abfallwirtschaft immer noch die zentrale Quelle in Deutschland. War sie 1990 mit 38% am Gesamtaufkommen beteiligt, so waren es 2005 immerhin noch 22%.

Die Idee, mit Hilfe von Bakterien Methan aus Mülldeponien zu CO2 und Wasser zu oxidieren, ist bereits grundsätzlich erprobt. In einigen Projekten wurde diese Möglichkeit erfolgreich erprobt. Zusammenfassend kann nach dem Stand der Technik gefolgert werden, dass methanoxidierende Deponieabdeckschichten eine wirksame, kostengünstige und wartungsarme Alternative für die Verhinderung von Methanausgasungen aus Deponien sind. Daneben sind sie auch als Zwischenabdeckung oder Reparaturmaterial geeignet. Die hier vorgestellte Innovation, hierfür porösen Bauschutt als Trägermaterial für Mikroorganismen zu nutzen, ist ressourcenschonend und zeigt völlig neue Verwertungswege für die genannten Baustoffrezyklate auf.

Das Forschungsziel ist demnach die Erlangung von Kenntnissen zur Eignung von definierten Porenbeton-/ Kalksandsteinrezyklaten als Trägermaterialien für methanoxidierende Bakterien im Deponiebau. Die mit geeigneten Mikroorganismen beimpften Rezyklate sollen in einer oberen Deponieschicht aufgebracht werden, um das aus dem Deponiekörper entweichende Methan in einer Oxidationsreaktion mit Sauerstoff in Kohlenstoffdioxid und Wasser umzuwandeln. Hieraus kann ein deutlich positiver Effekt zur Reduktion des treibhausrelevanten Gases Methan erzielt werden.

Beteiligte Forschungsvereinigungen:

Forschungsvereinigung
Recycling und Wertstoffverwertung im Bauwesen e.V., RWB
Bremen

Forschungsvereinigung
Kalk-Sand e.V.
Hannover

Forschungsvereinigung
Porenbetonindustrie e.V.
Hannover

Forschungspartner:
Forschungsvereinigung
Kalk-Sand e.V. - Labor, Hannover
Entenfangweg 15 in 30419 Hannover

Das hier beschriebene Forschungsvorhaben (16637 N) wurde aus Haushaltsmitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e.V. (AiF) vom 01.07.2010 – 31.12.2012) gefördert. Dafür bedanken wir uns ganz herzlich!