Aus der Asche neue Möglichkeiten schöpfen
Wenn städtischer fester Abfall, Biomasse mit niedriger Qualität und Klärschlamm durch Verbrennung entsorgt werden, bleibt ein Haufen Asche zurück. Während diese Aschereste wahrscheinlich meistens als Müll gesehen werden, erkennt das EU-finanzierte Projekt AshCycle(öffnet in neuem Fenster) darin das Potenzial für einen Schatz. „In dieser Asche befinden sich erhebliche Mengen an Metallen, Nährstoffen, seltenen Erden und industriell wertvollen Mineralien, die zurückgewonnen und wiederverwendet werden könnten“, sagt Tero Luukkonen, außerordentlicher Professor an der Universität Oulu(öffnet in neuem Fenster), dem koordinierenden Partner des Projekts. Um dieses Potenzial auszuschöpfen, wurden im Rahmen des Projekts eine Reihe neuer Methoden zur Rückgewinnung dieser Elemente sowie Verfahren für deren Umwandlung in neue industrielle Lösungen entwickelt.
Asche in Beton umwandeln
Im Mittelpunkt des Projekts stehen 21 industrielle Pilotvorhaben(öffnet in neuem Fenster), die in acht Ländern durchgeführt wurden und sich jeweils auf eine andere Kombination aus Rückgewinnungsmethoden und Lösungen konzentrierten. In Finnland stellte das Projekt beispielsweise eine Betonfertigteilbarriere aus mitverbrannter Grobasche her – einem Abfallprodukt, das bei der Mitverbrennung von festem Sekundärbrennstoff und Biomasse entsteht. Während des Pilotvorhabens wurde die Asche auf die gewünschte Partikelgröße gesiebt und mit einem Volumenanteil von 22 % in die Betonmischung eingebracht, wobei die Grobasche den üblicherweise in Beton verwendeten Natursand ersetzte. Die so entstandenen Barrieren wurden anschließend in einem örtlichen Abfallbewirtschaftungszentrum installiert, wo sie als Trennwand dienen. „Die Studie hat die Durchführbarkeit der Wiederverwendung von Grobasche bei der Betonherstellung erfolgreich nachgewiesen und damit einen vielversprechenden Schritt in Richtung nachhaltiger und kreislauforientierter Verfahrensweisen im Bausektor aufgezeigt“, erklärt Luukkonen. Im Rahmen eines Pilotvorhabens in Belgien wurde mitverbrannte Grobasche zur Herstellung von Pflastersteinen wiederverwendet, während bei einem kroatischen Pilotvorhaben Grobasche aus Holzbiomasse in einen Zuschlagstoffersatz zur Verwendung in verschiedenen Arten von städtischen Einrichtungen hergestellt wurde. In den Niederlanden wurde Asche in Beton für die Herstellung öffentlicher Bänke im Freien umgewandelt.
Die Barrieren für die Verwertung von Asche überwinden
Laut Luukkonen zeigen die Pilotvorhaben, dass die Barrieren für die Verwertung von Asche nicht technischer Natur sind, sondern mit einer mangelnden Abstimmung hinsichtlich der Kriterien für das Ende der Abfalleigenschaft, der Auslaugungskonformität, grenzüberschreitenden Abfallverbringung und wirtschaftlichen Anreize zusammenhängen. „Um diese Herausforderung anzugehen, arbeiteten die Projektpartner auf die Einrichtung effektiver Partnerschaften zwischen lokalen Gemeinschaften, Wirtschaft, Wissenschaft und Zivilgesellschaft hin, um Wissen zu transferieren und besser auf die Bedarfe des Industriesektors und die Akzeptanz der Verbraucherschaft einzugehen“, fügt er hinzu. Im Rahmen des Projekts wurde zudem ein Cloud-basiertes digitales Tool entwickelt, das mittels künstlicher Intelligenz und Algorithmen des maschinellen Lernens die Qualität und das optimale Verwertungspotenzial von Asche bewertet.
Die europäische Kreislaufwirtschaft voranbringen
Obwohl das AshCycle-Projekt mittlerweile abgeschlossen ist, wirken seine Ergebnisse nach. „Durch die Bereitstellung von Methoden und Verfahren zur Bewertung, Rückgewinnung und Wiederverwendung der in Asche enthaltenen Wertstoffe trägt unsere Forschung nicht nur dazu bei, die Menge an entsorgtem Abfall zu reduzieren, sondern auch die Kreislaufwirtschaft in Europa voranzubringen“, lautet das Fazit von Luukkonen. Die Ergebnisse des Projekts wurden in zahlreichen Berichten und wissenschaftlichen Publikationen(öffnet in neuem Fenster) dokumentiert, die für zukünftige Forschung und Unternehmen im Bereich der Ascheverwertung als Referenz dienen werden. Die Projektpartner(öffnet in neuem Fenster) prüfen derzeit, ob sie einige dieser Ergebnisse in ihre eigenen industriellen Aktivitäten übernehmen können.