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Untersuchung des Einflusses der Mitverbrennung von Abfällen in Zementwerken auf die Schwermetallbelastung des Produktes im Hinblick auf die Zulässigkeit der Abfallverwertung

Untersuchung des Einflusses der Mitverbrennung von Abfällen in Zementwerken auf die Schwermetallbelastung des Produktes im Hinblick auf die Zulässigkeit der Abfallverwertung
Projektteam:

Achternbosch, Matthias (Projektleitung); Klaus-Rainer Bräutigam; Nicola Hartlieb; Christel Kupsch; Ulf Richers; Peter Stemmermann (ITC-WGT)

Förderung:

Umweltbundesamt Berlin - Förderkennzeichen 200 33 335

Starttermin:

2000

Endtermin:

2003

Forschungsbereich:

Nachhaltigkeit und Umwelt

Beschreibung des Projekts

Zement stellt für die Bauindustrie ein wichtiges Bindemittel dar, das weltweit in großen Mengen produziert wird. Ein zentraler Schritt bei der Herstellung von Zement ist die Erzeugung des Zwischenprodukts Klinker. Für dessen Produktion werden die anorganischen Rohstoffe bei Temperaturen im Bereich von 1.500 °C gebrannt. Um die Kosten für diesen energieintensiven Prozess, der einen großen Anteil an den Herstellungskosten von Zement hat, zu senken, werden in immer größerem Maße sekundäre Brennstoffe eingesetzt. Der Einsatz von Abfällen im Zementherstellungsprozess beschränkt sich nicht nur auf die Verwendung als Energieträger. Abfälle werden darüber hinaus sowohl als Ersatzrohstoffe verwendet, als auch beim Mahlen von Zementklinker als Zumahlstoff zugesetzt. Alle Einsatzstoffe enthalten Spurenelemente. Mit Ausnahme des bei der Zementherstellung emittierten Anteils, der für die meisten Elemente sehr gering ist, gelangen diese Spurenelemente in das Produkt Zement.

Ziel des 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.

Die Untersuchungen ergaben, 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 Vorschriften 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.

Publikationen

Kontakt

Dr. Matthias Achternbosch
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS)
Postfach 3640
76021 Karlsruhe

Tel.: 0721 608-24553
E-Mail