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Einfluss der Mitverbrennung von Abfällen in Zementwerken auf die Schwermetallbelastung des Produktes [10.12.2003]

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Der Abschlussbericht zum Vorhaben „Untersuchung des Einflusses der Mitverbrennung von Abfällen in Zementwerken auf die Schwermetallbelastung des Produktes im Hinblick auf die Zulässigkeit der Abfallverwertung“ liegt nun als Publikation vor und ist auch online verfügbar.

Die Studie wurde vor dem Hintergrund durchgeführt, dass der Einsatz von Abfall als sekundärer Brenn- und Rohstoff zur Senkung der Herstellungskosten bei der Zementherstellung zunehmend an Bedeutung gewinnt.

Beim Einsatz von Abfällen bei der Zementherstellung ist sicherzustellen, dass es sich um eine ordnungsgemäße und schadlose Verwertung im Sinne des Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetzes handelt. Die als sekundäre Brenn- oder Rohstoffe verwendeten Abfälle können im Vergleich zu herkömmlichen Rohstoffen und Regelbrennstoffen abweichende Spurenelementgehalte aufweisen. Mit Ausnahme des bei der Zementherstellung emittierten Anteils gelangen die Spurenelemente in das Produkt Zement. Bisher konzentrierte sich die Diskussion auf die Auswirkung des Abfalleinsatzes auf die Emission mit der Abluft, den Anlagenbetrieb und die Produktqualität des Zementklinkers. Die Frage, in welchem Maße Spurenelemente aufgrund des Einsatzes von Abfällen in den Zement gelangen und ob daraus Umweltgefährdungen resultieren können, gewinnt gegenwärtig immer mehr an Bedeutung.

Ziel des im Auftrag des Umweltbundesamtes durchgeführte Vorhabens war es, den Beitrag von Sekundärbrennstoffen, Sekundärrohstoffen und Zumahlstoffen zum Spurenelementgehalt von Zement und Beton darzustellen. Des Weiteren sollte untersucht werden, unter welchen Bedingungen und in welchem Maße die eingetragenen Spurenelemente in die Umwelt freigesetzt werden können. Zusätzlich sollte geprüft werden, welche Vorschriften, Normen und Richtlinien, usw. für die Produktion von Zement und den damit hergestellten Bauprodukten spezielle Anforderungen zu Schadstoffgehalten enthalten.

Das Vorhaben wurde vom 1.11.2000 bis 31.3.2003 von ITAS in Zusammenarbeit mit dem Bereich Wasser- und Geotechnologie (ITC-WGT) und der Zentralabteilung Technikbedingte Stoffströme (ITC-ZTS) des Instituts für Technische Chemie durchgeführt.

Die Untersuchungen kamen zu dem Ergebnis, dass die derzeit eingesetzten sekundären Einsatzstoffe einen geringen Anstieg der Konzentration einzelner Spurenelemente im Zement zur Folge haben. Eine Bewertung des Abfalleinsatzes bei der Zementherstellung und seiner Auswirkungen auf den Spurenelementeintrag kann jedoch nicht pauschal vorgenommen werden. Weiterhin lassen sich zukünftige Entwicklungen schwer abschätzen.

Die Freisetzung von Spurenelementen aus Betonbauteilen ist während der Nutzungsphase vernachlässigbar gering. Nach dem Abbruch ist ein erhöhter Spurenelementaustrag unter speziellen Annahmen denkbar. Der heutige Wissenstand reicht aber für eine abschließende Bewertung nicht aus.

Die existierenden Regelungen für die Herstellung und Verwendung von Zement enthalten zurzeit keine Vorgaben für zulässige Schadstoffkonzentrationen. Allerdings sind zukünftig Änderungen zu erwarten, da diesbezüglich auf europäischer Ebene derzeit Anforderungen erarbeitet werden.

Bibliografische Angaben:
M. Achternbosch, K.-R. Bräutigam, M. Gleis, N. Hartlieb, C. Kupsch, U. Richers, P. Stemmermann
Heavy metals in cement and concrete resulting from the co-incineration of wastes in cement kilns with regard to the legitimacy of waste utilisation. Karlsruhe: Forschungszentrum 2003 (Wissenschaftliche Berichte, FZKA 6923), 187 Seiten

Weitere Informationen zum Bericht:
Volltext/pdf (1 917 kb) Abstract/htm Zusammenfassung/htm Contents/htm

Weiterführende Links:

  • Eine Darstellung der Projektergebnisse in „Technikfolgenabschätzung - Theorie und Praxis“ 3-4/2003, S. 86-90 hier
  • Eine Kurzbeschreibung des Projekts hier
  • Die persönliche Homepage der Autoren aus ITAS: Achternbosch Bräutigam Hartlieb Kupsch