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Transforming fly ash waste from coal-fired power plants into lightweight engineered sand formultiple applications

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Künstlicher Sand für umweltfreundliche Lösungen im Bausektor

Eine EU-finanzierte Initiative hat ein unerwünschtes Nebenerzeugnis der Energiewirtschaft als wertvolle Alternative zu einer importierten Ressource entdeckt, an der Raubbau betrieben wird.

Klimawandel und Umwelt
Industrielle Technologien

Stetig zunehmendes Bevölkerungswachstum und ein anhaltender Trend zur Verstädterung bedeuten, dass Jahr für Jahr etwa 40 Milliarden Tonnen Sand abgebaut werden, um den weltweit steigenden Bedarf an Baustoffen zu decken. Da Wüstensand nicht als Baumaterial geeignet ist, muss der Sand in Flüssen, Deltas, Küsten- und Meeresökosystemen abgebaut bzw. dort ausgebaggert werden, wodurch die Umwelt Schaden nimmt. Eine Lösung ist der Einsatz von Asche, einem Nebenprodukt von Kohlekraftwerken und Anlagen zur energetischen Abfallverwertung. Auch wenn es sich aufgrund der in Flugasche enthaltenen Metalle als schwierig erweisen kann, diese nachhaltig zu entsorgen, hat das Material dennoch wertvolle Eigenschaften, die eine weitere Verarbeitung lohnenswert erscheinen lassen. So entstand im Rahmen des EU-finanzierten Projekts SMARTSAND Lypors™, ein hochentwickeltes künstliches Sandmaterial, das speziell für den Einsatz im Bausektor aus Flugasche hergestellt wird. „Es handelt sich um eine hochwertige und kostengünstige Alternative zu natürlichem Sand, Schotter und leichten, feinen Zuschlagstoffen, die bei der Herstellung von modernen Baustofferzeugnissen wie zum Beispiel Beton, Mörtel, Dachziegeln, Fliesenklebern, Fassaden usw. und außerdem bei bestimmten Nischenanwendungen wie Gartenbau und bodenunabhängigen Kulturen eingesetzt wird“, erklärt Abbas Khan, Gründer und Geschäftsführer von ZaaK Technologies, einem Start-up-Unternehmen für Innovation und Technologieentwicklung mit dem Schwerpunkt Recycling von Industrieabfällen zu hochwertigen Produkten.

Verbesserte physikalische Eigenschaften

Khan erläutert: „Lypors™ entsteht dank einer Kombination aus mechanischen, chemischen und sintertechnischen Prozessen innerhalb eines einfachen, neuartigen und hochgradig skalierbaren Produktionsverfahrens. Die Technik lässt sich problemlos in die vorhandene Infrastruktur eines Kraftwerks oder einer Anlage zur energetischen Abfallverwertung integrieren, und Eigenschaften wie etwa Größe, Form, Porosität und Dichte lassen sich auf verschiedene Anwendungsfälle oder Einsatzzwecke anpassen.“ Bei Lypors™ handelt es sich nicht nur um einen simplen Sandersatz, da dieses Produkt außergewöhnliche Eigenschaften aufweist, welche die Bauindustrie revolutionieren könnten. Beispielsweise ist das Material bis zu 55 % leichter als normaler Bausand, was eine erhebliche Senkung der Transportkosten, Brennstoffeinsparungen und eine höhere Effizienz bei der Lastverteilung in Gebäuden bedeutet, woraus wiederum Einsparungen bei energieintensiven Werkstoffen wie Zement und Stahl resultieren. Darüber hinaus können Gebäude aus Lypors™ einen bis zu fünfmal höheren Wärmedämmungsfaktor als mit Natursand gebaute Gebäude erreichen. „Im Vergleich zu Natursand ist das Material außerdem von überlegener und gleichmäßiger Qualität, ganz ohne organische Verunreinigungen, was zu einer längeren Lebensdauer des daraus gefertigten Mörtels und Betons führt“, ergänzt Khan.

Wirtschaftliche, ökologische und soziale Vorteile

ZaaK Technologies hat mit Erfolg in Großbeeren, Deutschland, eine integrierte Pilotanlage konzipiert, gebaut und in Betrieb genommen. „Wir verfügen jetzt über einen großartigen Vorzeigestandort, um Investitionswillige und Kundschaft dazu zu ermutigen, in Europa, Asien und den Vereinigten Staaten industrielle ‚Smart Sand‘-Anlagen zu bauen. Auf diese Weise wird ein einzigartiger Baustoff auf den Markt gebracht, der sich aufgrund des Einsatzes von Abfallmaterial in Form von Flugasche positiv auf die Umwelt auswirkt und dafür sorgt, dass die natürliche Ressource Sand geschont wird“, verdeutlicht Khan. „Smart Sand“-Entwicklungen werden den Interessengruppen entlang der gesamten Wertschöpfungskette zugutekommen – angefangen bei den Flugascheerzeugern, die keine Entsorgungskosten mehr zahlen müssen, bis hin zur Bauindustrie, die nun Zugang zu hochwertigem Bausand bekommt. Bei der Endnutzung im Bausektor wird man von der verbesserten Wärme- und Schalldämmung und den geringeren Auswirkungen auf die Umwelt profitieren können. Zudem werden durch die Aufbereitung von Flugasche und die entsprechende Erweiterung der Wertschöpfungskette der Anlagen neue Arbeitsplätze geschaffen. Dadurch können im Endeffekt die Folgen des Ausstiegs aus der Kohlenutzung im Kampf gegen Treibhausgasemissionen und Klimawandel gemildert werden. „Somit unterstützt Smart Sand nicht nur wirtschaftliche und ökologische, sondern gleichermaßen politische Ziele“, schließt Khan seine Ausführungen.

Schlüsselbegriffe

SMARTSAND, Sand, Gebäude, Bausektor, Konstruktion, Flugasche, Kraftwerk, Müllverbrennung, energetische Abfallverwertung

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