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Stahlwerksschlacken statt Naturgestein im Beton

Forschungsprojekt des FEhS-Instituts über industrielle Gesteinskörnungen.

Hochofenstückschlacken werden seit rund 100 Jahren als Gesteinskörnung im Beton verwendet. Sie ersetzen Naturgestein und tragen zu Ressourcenschonung und Kreislaufwirtschaft sowie zur Sicherung der Rohstoffversorgung der Betonindustrie bei.

Dass auch Stahlwerksschlacken (SWS), für die eine analoge Regelung in Deutschland bisher noch nicht existiert, zum Einsatz kommen können, hat das Forschungsprojekt „Eignung metallurgischer Schlacken für die Verwendung als Gesteinskörnung in Beton“ des FEhS – Institut für Baustoff-Forschung bestätigt. Es beinhaltete die Entwicklung eines praxisnahen Prüfverfahrens zur Bewertung der Raumbeständigkeit der SWS im Beton, die Bewertung der betontechnischen Eignung und die Beurteilung umweltrelevanter Eigenschaften.

Die Anforderungen in nahezu allen Fällen erfüllt

Die betontechnologische Eignung der industriellen Gesteinskörnungen konnte mit umfangreichen Untersuchungen zu den Frischbetoneigenschaften, der Festigkeitsentwicklung und zur Dauerhaftigkeit überprüft werden. Eine abschließende Bestätigung der Ergebnisse erfolgte im Rahmen eines Demonstratorversuchs mit Unterstützung des Unternehmens Spenner Herkules in einem Transportbetonwerk. Für die Bewertung der Umweltverträglichkeit der SWS wurden die Eluate der Schlacken, die Eluate der mit ihnen hergestellten Betone sowie die Eluate der aus diesen gewonnenen rezyklierten Gesteinskörnungen analysiert. Sie erfüllten, vor allem in Bezug auf den Parameter Gesamtchrom, in nahezu allen Fällen die jeweiligen Anforderungen.

FEhS-Abteilungsleiter Andreas Ehrenberg: „Zum einen ist es uns gelungen, den Nachweis der technischen Eignung von SWS als Gesteinskörnung für Beton zu führen. Und zum anderen konnten wir zeigen, dass aus der Verwendung von SWS im Beton keine Gefährdung der Umwelt durch eine erhöhte Freisetzung von Schwermetallen im Eluat resultiert. Darüber hinaus zeigen die Forschungsergebnisse, dass die heute übliche zusätzliche Betrachtung der Schwermetallgehalte im Feststoff nicht mit deren Freisetzung korreliert.“

FEhS-Geschäftsführer Thomas Reiche: „Um auch in Zukunft natürliche Ressourcen zu schonen und ein nachhaltiges Wirtschaften zu fördern, müssen verstärkt Sekundärrohstoffe zum Einsatz kommen. Unsere Forschung zeigt, dass die industriellen Nebenprodukte der Stahlindustrie hierzu einen wichtigen Beitrag leisten können. Voraussetzung ist aber die einheitliche Bewertung der Umweltverträglichkeit von Baustoffen unabhängig von der Herkunft. Die Festlegung von Feststoffgrenzwerten zum Beispiel erschwert die Anwendung erheblich.“

Das Forschungsvorhaben wurde über das Forschungsnetzwerk Mittelstand AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung IGF vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert.

Quelle: FEhS-Institut

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