Mixolith – ein Alternativbaustoff aus biogenen Reststoffen

Weltweit ist die Zementproduktion für 5% des anthropogenen CO2-Ausstoßes verantwortlich. In Österreich werden für die Produktion von einer Tonne Zement durchschnittlich 630 kg CO2 freigesetzt. Durch den Einsatz von Aschen und Schlacken in der Betonproduktion kann der CO2 Ausstoß verringert und nicht erneuerbare Rohstoffe eingespart werden.

Im Rahmen des Fabrik der Zukunft Projektes “Entwicklung des ökoeffizienten Alternativbaustoffs Mixolith unter Verwendung von Reststoffen biogenen Ursprungs als Bindemittel” wurde die großtechnischen Anwendung von Beton aus industriellen Reststoffen wie beispielsweise recyclierter Beton, Asphalt, Gleisschotter, Gießerei-Altsande sowie von Aschen und Stäuben aus Biomasse(heiz)kraftwerken untersucht. Ziel war es die für die Betonerzeugung notwendigen ressourcenintensiven, nicht erneuerbaren Rohstoffe beinahe zur Gänze zu ersetzen.

Der aus Asche und Schlacken erzeugte „Mixolith-Beton“ kann als Alternativbaustoff zur Herstellung von Sicherungsbauwerken im Hochwasserschutz, als Böschungs- und Hangsicherung, als Damm für Rückhaltebecken bzw. Sauberkeits- und Tragschicht im Straßen- und Wegebau eingesetzt werden.

Aufgrund des Fehlens geeigneter Normen oder anderer technischer Regelwerke für einen solchen Alternativbaustoff wurde für dieses Projekt nach den Prüfvorschriften der Deponieverordnung geltender Betonnormen und den Richtlinien und Vorschriften für den Straßen- bzw. Dammbau ein Untersuchungsprogramm zusammengestellt. Ziel des Projektes war es ein Regelwerk zu erstellen, welches die Qualitätsanforderungen an einen alternativen Baustoff aus Restmassen für die jeweiligen Einsatzgebiete dokumentiert.

Insgesamt wurden 12 verschiedene Aschen repräsentativ beprobt und analysiert. Zweck der durchgeführten Gesamtanalysen war eine Prüfung der Schadstoffgehalte zur Sicherstellung, dass nur nicht gefährliche Restmassen für die Produktion von „Mixolith“ eingesetzt werden. Jene Aschen mit den besten erzielten Druckfestigkeiten wurden ausgewählt und beprobt.

Zur Demonstration der Umsetzbarkeit der im Labor erzielten Ergebnisse wurde eine Reihe von Feldversuchen durchgeführt.

Im April 2007 wurde der erste Feldversuch durchgeführt. Es handelte sich um eine Stützmaßnahme zur Böschungssicherung im Straßenbau. Bei diesem Bauvorhaben wurden insgesamt über 400 m³ „Mixolith“ eingebaut. Um ein weiteres Einsatzgebiet von „Mixolith“ zu bestätigen erfolgte im Juni 2007 ein weiterer Feldversuch. Auf einer bislang ungenutzten Fläche mit Nasszonen wurde ein standfester Manipulationsplatz errichtet sowie eine 6m hohe Hangsicherungsmaßnahme errichtet. Die Errichtung eines standfesten Lagerplatzes wurde im Rahmen des dritten Feldversuches demonstriert.

Aufbauend auf den laufenden Versuchen startete im April 2008 wiederum ein Großversuch. Dabei erfolgte die Errichtung einer Stützmaßnahme zur Böschungssicherung an einer stark befahrenen Bundesstraße. Insgesamt kamen hier 112 m³ „Mixolith-Beton“ zum Einsatz.

Bei jedem Feldversuch wurden mehrere Probekörper für zahlreiche Prüfungen angefertigt. So wurden neben der einaxialen Druckfestigkeitsprüfung, der Durchlässigkeitsbeiwert ermittelt und als wichtigster Punkt das Eluatverhalten untersucht. Die dabei erzielten Ergebnisse bewiesen deutlich die Umsetzbarkeit in den Industriemaßstab der im Laborversuch bereits erfolgreich getesteten Mischrezepte. Das Projekt wurde im November 2008 mit der Produktzertifizierung abgeschlossen.

Ergebnisse

Durch den Einsatz des Alternativbaustoffs entsteht ein mehrfacher Umweltnutzen. Einerseits werden durch Substitution von Primärrohstoffen Ressourcen geschont, anderseits erfolgt durch die Rückführung von nicht gefährlichen Reststoffen und Abfällen biogenen Ursprungs in den Produktkreislauf eine Verlängerung des Lebenszyklus und eine Steigerung der Ressourceneffizienz. Darüber hinaus können Ascheproduzenten ihre Asche kostengünstiger und ressourcenschonender entsorgen beziehungsweise wird so wertvolle Deponiefläche eingespart. Für die Zulassung von Mixolith wurde ein technisches Regelwerk erarbeitet um die notwendige Garantie gewährleisten zu können. Dem Kunden steht mit „Mixolith-Beton“ ein vergleichsweise kostengünstiges Produkt zur Verfügung.

Einsatzmöglichkeiten von Mixolith

Mixolith kann bei Hang- und Böschungssicherungen als Alternative zu Wasserbausteinen verwendet werden. Bei der Anwendung von Mixolith zeigte sich, dass sich – im Gegensatz zur Anwendung von Wasserbausteinen, deren Einbau immer sichtbar bleibt – ursprüngliche Landschaftsbild durch Begrünung wieder hergestellt werden kann. Weitere Einsatzmöglichkeiten von Mixolith sind Stützdämme für Rückhaltebecken, Deponieabdichtungen und Bodenaustausch zum Aufbau von mechanisch hoch belastbarem Untergrund

Projektbeteiligte

Projektleiter und Kontakt

Wolfgang Berger, Geschäftsleitung
Paltentaler Splitt & Marmorwerke Gesellschaft m.b.H
Werksgasse 281, 8786 Rottenmann

Mitarbeiter

• DI Meinhard Lesjak
• Tina Jaksch

Wissenschaftliche Betreuung

ARP GesmbH, Johann Sacklgasse 65-67, 8700 Leoben