Zwei Verfahrenswege im Vergleich
Dafür entsteht am Entsorgungszentrum Leppe bei Lindlar (Nordrhein-Westfalen) eine Versuchsanlage, die unterschiedliche Verfahrenswege unter praxisnahen Bedingungen vergleicht. Der Bergische Abfallwirtschaftsverband (BAV) betreibt den Standort als Konsortialführer, die refer GmbH stellt als Industriepartnerin das Ausgangsmaterial bereit: aufbereitete Hausmüllverbrennungsaschen aus ihrer Rostascheaufbereitungsanlage.
Spezialisierte Aufbereitungsanlagen gewinnen aus der Rostasche zunächst Metalle zurück und verarbeiten das Material durch Sieb- und Sortierschritte zu gereinigter Fertigasche. Die darin enthaltenen mineralischen Anteile besitzen die Fähigkeit, CO₂ aufzunehmen und dauerhaft einzulagern. „Die darin enthaltenen mineralischen Anteile sind in der Lage, CO₂ aufzunehmen und dauerhaft zu binden – die sogenannte Karbonatisierung. Wir möchten in unserem Projekt ein praxisnahes Karbonatisierungsverfahren entwickeln und prüfen, ob sich unser Endprodukt zum Einsatz im Straßenbau oder bei der Betonherstellung eignet“, erläutert Prof. Dr. Björn Siebert vom Institut für Baustoffe, Geotechnik, Verkehr und Wasser der TH Köln.
Die zentrale Frage des Projekts lautet, mit welcher Methode das CO₂ am effizientesten in die Asche gelangt. „Wir verfolgen zwei Ansätze, die jeweils spezifische Vor- und Nachteile haben: Die Nasskarbonatisierung unter Wasser ermöglicht die Aufnahme von mehr Kohlendioxid, benötigt aber Energie für die anschließende Trocknung. Bei der feuchten Karbonatisierung mit wenig Feuchtigkeit bildet sich auf der Oberfläche der Asche eine relativ dichte, karbonisierte Schicht, sodass weniger CO₂ gespeichert wird, da es nicht ins Innere eindringen kann“, sagt Prof. Dr. Axel Wellendorf vom Institut für Allgemeinen Maschinenbau der TH Köln.
Kies und Sand ersetzen
Im ersten Schritt testen die Partner unterschiedliche Karbonatisierungsverfahren an der flexiblen Versuchsanlage unter möglichst realistischen Bedingungen. Anschließend rückt die Anwendung des gewonnenen Materials in den Mittelpunkt. „Unser Ziel ist es, Rohstoffe zu substituieren, die sonst unter großem Energieeinsatz gewonnen werden. In ungebundener Form könnte unsere karbonatisierte Asche zum Beispiel Kies oder Sand im Straßenbau oder bei Erdbaumaßnahmen ersetzen“, erklärt Siebert.
Potenzial als Bindemittel im Beton
Parallel dazu untersuchen die Forschenden, ob die karbonatisierte Asche als Bindemittel in der CO₂-intensiven Betonherstellung dienen kann. Voraussetzung dafür: eine definierte, gleichbleibende Materialqualität. Deshalb umfasst das Projekt auch Versuche zur weiteren Aufbereitung und sortenreinen Zerkleinerung. „Wenn es uns gelingt, karbonatisierte Asche zur Verfügung zu stellen, die den entsprechenden Normen und Umweltanforderungen entspricht, wäre dies ein wichtiger Schritt für die Kreislaufwirtschaft und den Klimaschutz“, betont Wellendorf.
Förderung bis 2028
Das Vorhaben KARMA – Karbonatisierung von Müllverbrennungsaschen – setzte sich im Förderwettbewerb „CCU-Modellregionen NRW“ des nordrhein-westfälischen Ministeriums für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie durch. Bis Mitte 2028 fließt gut eine Million Euro in das Projekt. CCU steht für Carbon Capture and Utilization, also die Abscheidung und Nutzung von CO₂. (mb)
