Betonrecycling: Qualitätssicherung bei der elektrodynamischen Fragmentierung von Betonbruch

  

(18.5.2022) Elektrizität kann Verbundwerkstoffe im Rahmen eines Recyclingprozesses effizient trennen. Elektrodynamische Fragmentierung (EDF) heißt ein Verfahren, mit dem sich u.a. Beton mittels ultrakurzer Stromschläge in seine Bestandteile - Gesteinskörnung und Zementstein - zerlegen lässt. Die Methode verspricht eine vollständigere Trennung der Komponenten als es bei einer mechanischen Betonzerkleinerung möglich ist. Ein neuer Standard unterstützt jetzt das Potenzial der EDF: Die derzeit kostenlose DIN SPEC 18212 beschreibt, wie sich die Qualität der freigelegten Gesteinskörnungen bestimmen lässt - eine wichtige Voraussetzung für die Wiederverwendung dieser Rezyklate.

Recycling und Wiederverwertung von Betonbruch nehmen für die Bauwirtschaft eine Schlüsselposition ein, wenn es darum geht, ihre Stoffkreisläufe im Sinne einer Circular Economy zu schließen. Das EDF-Verfahren kann hierzu einen Beitrag leisten: Bei der elektrodynamischen Fragmentierung wird der Altbeton nur soweit gebrochen, dass er zwischen zwei Elektroden einer EDF-Anlage passt. Dort liegt er unter Wasser und wird gepulsten Hochspannungsentladungen ausgesetzt, wodurch sich Schockwellen innerhalb des Verbundwerkstoffes ausbreiten. Der Vorteil dabei: Die elektrischen Entladungen verlaufen genau entlang der Korngrenzen der verschiedenen Betoninhaltsstoffe. Es bildet sich ein Plasmakanal, der den Beton mit hohem Druck auseinandersprengt.

Foto aus dem Beitrag „Blitz, schlag' ein ... in das Beton-Recycling“ vom 4.10.2012

Klar definierte Qualität

Ergebnis des Verfahrens sind freigelegte Gesteinskörnungen unterschiedlicher Größe ohne Anhaftungen. Der Zementstein wird dabei zerlegt - ein Pluspunkt für ein effizientes Recycling: „Mit den auf diese Art wiedergewonnenen Gesteinskörnungen lassen sich Betone herstellen, deren Eigenschaften identisch zu denen mit natürlichen, nicht rezyklierten, Gesteinskörnungen sind“, betont Dr. Volker Thome, Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP). „Dazu muss aber die Qualität der verschiedenen Körnungen klar sein.“

Hier greift die DIN SPEC 18212, denn das beim EDF-Verfahren entstehende Rezyklat wurde bislang noch nicht kategorisiert. Die DIN SPEC 18212 beschreibt ein Verfahren, um den Fragmentierungsgrad zu definieren. So lässt sich die Qualität der Gesteinskörnung bestimmen - abhängig davon, wie viel Zementstein noch an den freigelegten Gesteinskörnern haftet (Freilegungsgrad) und von den in den jeweiligen Kornklassen losgelösten vorhandenen Zementsteinresten. Dieser Freilegungsgrad wird beschrieben nach DIN EN 12620 „Gesteinskörnungen für Beton“.

Indirekt wird mit der DIN SPEC 18212 auch das EDF-Verfahren bewertet: Je weniger Zementstein in einer Kornklasse vorhanden ist, umso vollständiger ist der Fragmentierungsgrad. Anwender finden im Dokument alles Wissenswerte über ...

• die Probenahme,
• das Prüfverfahren und
• die Durchführung.

Diese DIN SPEC kann so einen wichtigen Beitrag leisten, um einen Kreislauf in der Bauindustrie zu schließen. Darüber hinaus erarbeiten DIN, DKE & VDI Normungsbedarfe über die Normungsroadmap Circular Economy – Interessierte können sich gerne in den sieben Arbeitsgruppen beteiligen.