Zement, Wasser und Gesteinskörnung sind die Hauptbestandteile des wichtigsten Baustoffs der Welt: Beton. Das junge Forscherteam Anja Tusch und Jonas Lillig von der Technischen Universität Kaiserslautern wurde am 30. November 2022 mit dem Otto von Guericke-Preis ausgezeichnet. Die Ergebnisse ihres Forschungsprojektes mit dem Titel „Steigerung des Frischbetonrecyclings in der Transportbetonindustrie“ ermöglichen eine Ressourcenschonung durch kreislaufgerechte Verwendung von Restbeton. Das Forschungs- und Transfernetzwerk AiF Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e.V. vergibt den mit 10.000 Euro dotierten Preis seit 1997 an Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler für besondere Innovationsleistungen auf dem Gebiet der vorwettbewerblichen Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF), die vom Bundeswirtschaftsministerium mit öffentlichen Mitteln gefördert wird.
Bauen ist rohstoff- und energieintensiv
Die Baubranche zählt zu den bedeutendsten Wirtschaftszweigen in Deutschland und ihre Produkte, wie Gebäude oder Straßen, sind für unseren Alltag unverzichtbar. Allein 300.000 Wohnungen wurden im vergangenen Jahr in Deutschland gebaut. Gleichzeitig ist Bauen rohstoff- und energieintensiv, insbesondere die Herstellung von Beton. „Bei der Transportbetonproduktion fallen Überschuss- und Restmengen an, die dem Wertstoffkreislauf relativ einfach wieder zugeführt werden können, wenn Restwasser und Gesteinskörnung in einer Recyclinganlage getrennt werden“, erklärt Professor Wolfgang Breit, Fachgebietsleiter Werkstoffe im Bauwesen, Fachbereich Bauingenieurwesen der Technischen Universität Kaiserslautern. Obwohl die notwendigen Recyclinganlagen in fast allen Werken vorhanden sind, darf neuer Beton, laut Norm, aktuell höchstens fünf Prozent wiedergewonnene Gesteinskörnung enthalten. „Aus Sicht der Hersteller ist eine Entsorgung des gewonnenen Materials aktuell fast immer einfacher umzusetzen als dessen Wiederverwendung“, so Breit weiter.
Austauschquoten verfünffacht – Empfehlung für neue Beton-Norm
Ziel des IGF-Projektes war es, zu untersuchen, wieviel wiedergewonnene Gesteinskörnung direkt im Beton wiedereingesetzt werden kann, ohne dabei eine Verschlechterung der Betoneigenschaften befürchten zu müssen. „Wir wollten herausfinden, ob vor diesem Hintergrund eine Anpassung der aktuellen Norm nötig und sinnvoll ist. Dazu haben wir zunächst verschiedene Labor- und später auch Praxisversuche in Transportbetonwerken durchgeführt.“, sagt Anja Tusch aus dem Forscherteam der TU Kaiserslautern. „Unsere Untersuchungen zeigen, dass die wiedergewonnenen Gesteinskörnungen in ihren Eigenschaften denen von natürlichen gleichwertig sind, sodass Austauschquoten von bis zu 25 Prozent problemlos möglich sind. Daher haben wir gemeinsam mit dem projektbegleitenden Ausschuss eine Regelwerksempfehlung erstellt, die zur Überarbeitung der aktuell diskutierten nationalen und europäischen Betonnorm dient“, ergänzt ihr Teamkollege Jonas Lillig.
Ökologische und wirtschaftliche Vorteile für KMU
„Durch die Ergebnisse dieser Forschungsarbeit sind wir als Transportbetonhersteller in der Lage, zukünftig nahezu 100 Prozent unserer Rest- und Rückbetonmengen wieder zu verarbeiten. Das schont zum einen unseren Geldbeutel und zum anderen auch wertvolle Ressourcen“, betont Martin Unterluggauer von der TRAPOBET Transportbeton GmbH Kaiserslautern KG. Da die Branche jährlich viele Millionen von Kubikmetern Beton produziere, stecke darin großes Potential. Das Hamburger Unternehmen TBN Transportbeton Nord GmbH & Co. KG, das jährlich fast 500.000 Tonnen Beton herstellt, hat sich, nach Aussage ihres Geschäftsführers Oliver Lindfeld, der Nachhaltigkeit als Leitgedanken verschrieben. „Die Erhöhung des Anteils rezyklierter Materialien ermöglicht uns, noch nachhaltiger zu wirtschaften als bisher“, so Lindfeld.
Dieses IGF-Vorhaben leiste daher einen aktiven Beitrag zur Ressourcenschonung im Bauwesen, von der alle kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) der Transportbetonindustrie profitieren, schätzt Andreas Tuan Phan, Geschäftsführer des AiF-Mitglieds Forschungsgemeinschaft Transportbeton e.V. – (FTB) ein und hebt abschließend hervor: „Die zeitnah geplante Einführung der neuen Betonnorm DIN 1045-2 bietet nämlich für Transportbetonhersteller enorme ökologische und wirtschaftliche Vorteile.“
Einen vierminütigen Film zum Projekt und einen Mitschnitt der Otto von Guericke-Preisverleihung finden Sie im Medienraum der AiF-Website.
Ansprechpartner zum IGF-Projekt:
Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Breit, Technische Universität Kaiserslautern, Fachbereich Bauingenieurwesen, Fachgebietsleitung Werkstoffe im Bauwesen, E-Mail: wolfgang.breit(at)bauing.uni-kl(.)de, Tel.: +49 631 205 2297
Andreas Tuan Phan, Geschäftsführer der Forschungsgemeinschaft Transportbeton e.V. – FTB, E-Mail: phan(at)transportbeton(.)org, Tel.: +49 30 2592292-37
Über die AiF
Die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e.V. ist das Forschungs- und Transfernetzwerk für den deutschen Mittelstand. Sie fördert Forschung, Transfer und Innovation. Als Dachverband von 100 gemeinnützigen Forschungsvereinigungen mit mehr als 50.000 eingebundenen Unternehmen und über 1.200 beteiligten Forschungseinrichtungen leistet sie einen wichtigen Beitrag, die Volkswirtschaft Deutschlands in ihrer Wettbewerbsfähigkeit nachhaltig zu stärken. Die AiF als gemeinnütziger Verein organisiert die Industrielle Gemeinschaftsforschung und betreut über die AiF Projekt GmbH und die AiF F∙T∙K GmbH, ihre einhundertprozentigen Tochtergesellschaften, weitere Förderprogramme der öffentlichen Hand. Im Jahr 2021 setzte die AiF über 557 Millionen Euro an öffentlichen Fördermitteln ein. Seit ihrer Gründung im Jahr 1954 lenkte sie rund 13,5 Milliarden Euro öffentliche Fördermittel in neue Entwicklungen und Innovationen und brachte mehr als 245.000 Forschungsprojekte auf den Weg.
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