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Herausforderung Müll und ein vielversprechender Lösungsansatz

Die Welt erstickt einerseits im Müll der Zivilisation, andererseits beginnen viele Rohstoffe knapp zu werden.

Müll wird von Abfallwagen angeliefert
Müll wird von Abfallwagen angeliefert (Wikipedia)

So lange auf unserer Erde Rohstoffe günstig und ausreichend gefördert werden konnten, hielt sich das Streben nach Recyclingtechnologien in Grenzen. Doch die Rohstoffsituation ist in vielen Bereichen schon lange am Kippen. Hinzu kommen erhebliche Probleme bei der Beseitigung des Wohlstandsmülls, so dass große Umweltprobleme das Resultat sind.

Auch die Verfügbarkeit von Kies und Sand als Grundlage der Bauwirtschaft bereitet zunehmend Probleme. Der Bedarf übersteigt langsam die Verfügbarkeit. Und Beton ist nun mal der meistverwendete Baustoff weltweit. Mineralische Bauabfälle fielen in Deutschland allein im Jahr 2016 in einer Größenordnung von 215 Mio. Tonnen an. Zwar hat in Deutschland das Recycling von Baustoffen schon eine längere Tradition, jedoch wurden bisher die mineralischen Bauabfälle nur geschreddert. Dann wurden sie im Wesentlichen als Füllmaterial eingesetzt, besonders im Straßenbau. Zur Herstellung von neuem Beton war dieses Recyclingprodukt nicht geeignet oder nur in kleinen Beigabe-Mengen. Der Grund: Der Altbeton konnte nur zerkleinert, nicht jedoch in seine ursprünglichen mineralischen Bestandteile zerlegt werden.

Mit dieser Problematik haben sich nun verschiedene Forschungseinrichtungen beschäftigt. Und Sie haben eine neue Technologie entwickelt: die elektrodynamische Fragmentierung. Die ursprünglichen Ideen für diese Technologie reichen bis in die Kriegswirtschaft der Sowjetunion in den 1940er Jahre zurück.

Heute werden für dieses Verfahren künstlich erzeugte Blitze genutzt. Das zu trennende Material wird dabei in Wasser gebettet und so erzeugen die elektrischen Impulse, die das Material durchdringen, Druckwellen. Alle Nichtleiter besitzen eine Durchschlagsfestigkeit gegenüber elektrischen Impulsen und das Wasser wirkt gewissermaßen wie ein Isolator. Trifft der elektrische Impuls auf den Beton, so sucht er sich den Weg des geringsten Widerstandes und der liegt entlang der Korngrenzen der Minerale. Auf diese Weise werden der Kies und der Sand von den Bindemitteln (Zement und Kalk) sauber getrennt. Entwickelt wurde dieses Recyclingverfahren von der Fraunhofer Gesellschaft.

In Abhängigkeit von der Impulsdauer und -stärke lassen sich auch andere Verbundmaterialien trennen: Getestet werden Elektroschrott, faserverstärkte Kunststoffe und auch Verbrennungsschlacken, um die verschiedenen Bestandteile zu trennen.

Die zunehmende Ressourcenknappheit sowie starke Umweltbelastungen sind Triebfedern für effiziente Recyclingtechnologien. Die elektrodynamische Fragmentierung könnte in diesem Spannungsfeld große Bedeutung gewinnen. Zwar ist das Verfahren noch in der Entwicklung und bis es im industriellen Maßstab eingesetzt werden kann, werden wohl noch einige Jahre vergehen. Es ist zudem ein sehr effizientes und sauberes Verfahren. Daher sehen die Forscher ein sehr großes Potential in dieser Technologie, die selbst im Bergbau eingesetzt werden könnte.