Verwertung von ElektroofenschlackeGeorg Geißler, Alexandra Ciocea und Anna Mooser

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Verwertung von Elektroofenschlacke

Georg Geißler, Alexandra Ciocea und Anna Mooser

1. Anlagenbeschreibung ...636

2. Produkt EloMinit ...637

2.1. Produktportfolio ...637

2.2. Produktbeschreibung ...637

3. Anwendungsmöglichkeiten ...638

3.1. Straßenbau ...639

3.2. Deponiebau ...641

3.3. Industriebau ...642

3.4. Zuschlag in Industriebaustoffen ...643

3.5. Strahlmittel...643

3.6. Strahlenschutz ...644

3.7. Wannenbau ...644

3.8. Weitere Anwendungsmöglichkeiten ...645

4. Recycling und Umweltschutz ...646

5. Literatur ...646 Die Max Aicher Umwelt GmbH ist ein Unternehmen des Bereiches Umwelt und Recyc- ling der Max Aicher Unternehmensgruppe. Die Unternehmen dieses Bereiches decken beide Seiten der Produktionskette ab: einige Unternehmen agieren als Rohstofflieferant für weitere Firmen der Unternehmensgruppe; andere wiederum schließen diese Pro- duktionskette, u.a. durch Verwertung oder Recycling von Reststoffen, und stellen den Beginn einer weiteren Produktionskette dar. Dadurch findet die Kreislaufwirtschaft Anwendung und es wird gegen den weltweit wachsenden Rohstoffbedarf gesteuert. Es können natürliche Ressourcen geschont und die Zerstörung natürlicher Landschaften durch Rohstoffabbau verhindert werden.

Das Unternehmen hat sich auf die Verwertung von Reststoffen sowie die Aufbereitung und Verwertung von Schlacken spezialisiert. Mit mehr als 30 Mitarbeitern, von denen 24 Mitarbeiter in der Verwertung von Elektroofenschlacke beschäftigt sind, handelt es sich um ein stetig wachsendes Unternehmen der Recyclingbranche. Mit der Zentrale in Piding und einer Niederlassung in Meitingen, verfügt das Unternehmen über zwei Standorte in Bayern.

In Bayern ist das Unternehmen besonders im Bereich Schlackenverwertung für das einzige Stahlwerk im Bundesland tätig – den Lech-Stahlwerken in Meitingen bei Augsburg. Dabei werden jährlich etwa 180.000 Tonnen Elektroofenschlacke aufbereitet und verwertet.

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Hier werden unterschiedliche Körnungen mit den geforderten bautechnischen Eigen- schaften hergestellt und von dort aus direkt zum Einsatzort geliefert.

1. Anlagenbeschreibung

Das Gelände der Schlackenaufbereitung ist speziell für diese Zwecke erbaut und besteht aus einer wasserdichten Betonwanne, sodass kein Anlagenwasser in das Grundwasser sickern kann. Als Erweiterung wurde zusätzlich eine Betonplatte errichtet.

Zur Aufbereitung von Elektroofenschlacke kommen hier eine feststehende sowie, je nach Bedarf, zwei mobile Siebanlagen zum Einsatz. Pro Tag können hiermit insgesamt etwa 2.000 Tonnen EloMinit in den verschiedensten Körnungen produziert werden.

Bild 1 zeigt den schematischen Aufbereitungsprozess, wie aus dem Vormaterial die gängigsten Produktkörnungen auf der Aufbereitungsanlage in Meitingen entstehen.

Ent-

schrottung Brecher

Sieb- maschine

Mühle Sieb-

maschine

Verschiedenste Körnungen nach

Kundenwunsch

bei Bedarf

Bild 1: Aufbereitungsprozess von Elektroofenschlacke

Das Vormaterial mit einem Größtkorn von etwa 150 mm wird mit einem Radlader über den Aufgabetrichter auf das Förderband der feststehenden Siebanlage gegeben, auf dem mittels Überbandmagneten Schrott abgetrennt wird. Im darauffolgenden Schritt wird das Material von einem Prallbrecher gebrochen. Durch die Möglichkeit eines variablen Deckbetriebes der Siebeinheit können je nach Bedarf die Körnungen 0/32 und Überkorn (> 32 mm) oder 0/16, 16/32 und Überkorn im gleichen Produk- tionsschritt hergestellt werden.

Das anfallende Überkorn wird in einem zweiten Produktionsschritt erneut von Schrott separiert, in einer Mühle zerkleinert und weiterverarbeitet. Seit Herbst 2011 sind zwei mobile Siebanlagen im Einsatz, die eine zweite feststehende Produktionslinie ersetzen.

Diese können nach Bedarf kombiniert oder auch separat eingesetzt werden und erhöhen mit einem Stundendurchsatz von insgesamt etwa 250 Tonnen die Produktionsflexibi- lität sowie -kapazität. Die zwei- bzw. drei-Deck-Siebanlagen ermöglichen eine breite Produktpalette unterschiedlichster Körnungen.

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2. Produkt EloMinit 2.1. Produktportfolio

Nachdem die Elektroofenschlacke behandelt wurde und die erforderlichen bautechnischen Eigenschaften aufweist, wird sie zum Baustoff EloMinit. Die Produktion von verschiedensten Standardkörnungen, wie in Tabelle 1 dargestellt, ist genauso selbst- verständlich wie die Produktion und Lieferung nach Kundenwunsch.

Bezeichnung Körnungen Anwendungs-

mm möglichkeiten, z.B.

Dammschüttmaterial 0/63,0/100 Deponiebau Frostschutzmaterial 0/16,0/32 Straßenbau

Schotter 0/32 Deponie- und Straßenbau Splitt 0/16, 16/32 Deponie- und Straßenbau Edelsplitt 2/5, 5/8, 8/11, Zuschlag in Industriebaustoffe,

11/16, 16/22 Asphalt

Brechsand 0/3 Zuschlag in Industriebaustoffe

Tabelle 1:

Standardkörnungen EloMinit

2. 2. Produktbeschreibung

Alle nachfolgenden Prüfergebnisse beziehen sich ausschließlich auf die Elektroofen- schlacke der Lech-Stahlwerke, nachdem sie auf unserer Aufbereitungsanlage zu EloMi- nit aufbereitet wurde. Diese Werte sind dem aktuellen Fremdüberwachungsbericht von Juli 2012 entnommen.

Chemische Bestandteile EloMinit ist geruchslos und ähnelt aufgrund des porösen Gesteins im Aussehen erkalteter Lava. Es handelt sich hierbei um ein Schmelzgestein, welches natürlichen Gestein sehr ähnlich ist. Im Vergleich zu Naturgestein weist EloMinit jedoch eine hohe Festigkeit auf.

Die chemischen Hauptbestandteile der bei der Herstellung von Rohstahl im Elektro- lichtbogenofen anfallenden Elektroofenschlacke setzen sich aus Calciumoxid (CaO), Siliciumoxid (SiO₂), Aluminiumoxid (Al₂O₃), Magnesiumoxid (MgO) und Eisenoxid (Fe₂O₃) zusammen. Weiterhin enthält sie unter anderem die Elemente Chrom (Cr), Kupfer (Cu), Nickel (Ni), Barium (Ba), Molybdän (Mo), Vanadium (V) sowie Wolfram (W).

Durch Änderungen im Stahlherstellungsprozess sind Schwankungen in der Mineralzu- sammensetzung möglich. Daher ist dies ein wichtiger Bereich der Forschungsarbeit in Kooperation mit den Lech-Stahlwerken, um die Qualität von EloMinit zu optimieren ohne die Herstellung von Rohstahl zu beeinflussen.

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Bautechnische Eigenschaften

Aufgrund ihrer kantigen und rauen Oberfläche weist Stahlwerksschlacke eine hohe Tragfähigkeit auf. Daher eignet sie sich besonders für den Einsatz im Erd-, Straßen-, Wege-, Wasser- sowie Gleisbau [1, S.18]. EloMinit ist güteüberwacht und durch seine kantige Oberfläche sicherer und stabiler als viele mineralische Naturprodukte.

Parameter Einheit Maximalwerte* Prüfergebnis EloMinit ph-Wert – 10,0 – 12,5 10,81 elektrische

Leitfähigkeit µS/cm 1.500 302 Chrom ges. µg/l 100 < 5

Fluorid µg/l 2.000 100

Vanadium µg/l 250 90

Molybdän µg/l 250 18

Barium µg/l 1.000 80

Wolfram µg/l keine Angabe 130

* gemäß Umweltfachliche Kriterien zur Verwertung von EOS

Tabelle 2:

Auszug chemischer Nebenbe- standteile EloMinit

Parameter Einheit Prüfergebnis EloMinit

Rohdichte g/cm³ 3,7 – 3,8

Proctordichte g/cm³ 2,5 – 2,6 Wasseraufnahme Ma.-% 1,5 Druckfestigkeit N/mm² > 100 Widerstandsfähigkeit gegen

Schlag Ma.-% 15 – 22

Tabelle 3:

Auszug bautechnischer Eigen- schaften EloMinit

Die Behandlung der Schlacke im Schlackebeet, durch beispielsweise unterschiedliche Wärmebehandlung, hat ebenfalls Auswirkungen auf die physikalischen Eigenschaften sowie die Korngröße des Endprodukts [1, S. 7].

EloMinit kann als hochwertiger Baustoff in zahlreichen Bereichen eingesetzt und auf Kundenwünsche angepasst werden. Diese Anwendungsbereiche werden im nächsten Abschnitt näher erläutert.

3. Anwendungsmöglichkeiten

Im Jahr 2011 fielen deutschlandweit etwa 6,07 Millionen Tonnen Stahlwerksschlacke an, davon 1,77 Millionen Tonnen aus der Elektrostahlerzeugung. Dies entspricht einem Anteil von Schlacke aus der Elektrostahlerzeugung an der deutschlandweiten Gesamtmenge von Stahlwerksschlacke von etwa 29 Prozent und bewegte sich somit in den Jahren 2010 und 2011 auf unverändertem Level. Als Hauptverwertungsmöglich- keit von Stahlwerksschlacken gilt die Nutzung als Baustoff und findet beispielsweise

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im Straßen-, Erd- oder Wasserbau Anwendung. 2011 wurden 3,74 Millionen Tonnen Stahlwerksschlacke in diesem Bereich verwertet, dies entspricht 67,63 Prozent der verwerteten Stahlwerksschlacken 2011 sowie einem Anstieg von 4,18 Prozent gegenüber dem Vorjahr [2, S.14].

Jährlich werden etwa 180.000 Tonnen Elektroofenschlacke von den Lech-Stahlwerken auf die Aufbereitungsanlage der Max Aicher Umwelt GmbH geliefert. Das durch die Verarbeitung entstehende Produkt EloMinit kann für unterschiedlichste Zwecke eingesetzt werden und findet beispielsweise als Ersatzbaustoff im Straßen- und Deponiebau oder als Zuschlagsstoff im Industriebereich Verwendung. Wie in Bild 2 dargestellt, wird der Großteil des Materials (53,3 Prozent) in ungebundener Form im Straßenbau verwendet. Besonders der Deponiebau, in dem EloMinit als Deponieersatzbaustoff für die Oberflächenabdichtung verwendet wird, gilt als zunehmend wachsender Einsatz- bereich von Elektroofenschlacke in Bayern.

Industriebau 19,3 %

Straßenbau gebunden 2,8 %

Wegebau 1,6 %

Straßenbau ungebunden 53,3 %

Deponiebau 23,0 %

Bild 2: Verwertung von EloMinit 1999 bis 2012

3.1. Straßenbau

Im Straßenbau ergeben sich für EloMinit verschiedenste Anwendungen. So kann es als Frostschutzschicht, Schottertragschicht und Dammschüttmaterial im Straßenbau oder auch als Zuschlag in Asphaltschichten eingesetzt werden. Diese Anwendungs- möglichkeiten stellen die Hauptverwendung von aufbereiteter Elektroofenschlacke dar.

Weitere Projekte, wie der Einsatz von EloMinit als Frostschutzschicht auf der B16 in Bayern, zeigen die Unbedenklichkeit des Materials bei korrektem Einbau. Dies unterstreichen ebenfalls Untersuchungen zum Langzeitverhalten der eingearbeiteten Elektroofenschlacke der TU München.

EloMinit ist als Frostschutzmaterial für den Straßenbau zugelassen und wird ständig eigen- (WPK= Werkseigene Produktionskontrolle) sowie fremdüberwacht. Bild 3 zeigt einen beispielhaften Straßenaufbau mit EloMinit als Frostschutzschicht.

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Bild 3: Beispielhafter Straßenaufbau mit EloMinit als Frostschutzschicht

Seit den firmeninternen Aufzeichnungen 1999 gingen etwa 53 Prozent des Materials als ungebundene Frostschutzschicht in den Straßenbau. Diese Schicht ist der untere Bestandteil des Straßenoberbaus und liegt als ungebundene Tragschicht direkt unter der Asphalt- oder Betonschicht. Neben ihrer Eigenschaft als tragfähiger Baustoff, muss die Frostschutzschicht eine Sicherheit gegen Frost bieten. Während der sich jährlich wiederholenden Frost- und Tauperioden kann es durch eindringendes Wasser zu Schä- den des Fahrbahnbelages kommen. Diese Frostschäden werden durch einen zu hohen Feinkornanteil (Korngröße > 0,063 mm) innerhalb der ungebundenen Tragschicht verursacht, da sich das beim Gefrieren kristallisierende Porenwasser nicht schadlos ausdehnen kann. Somit kommt es zu einer Volumenzunahme und insgesamt zu He- bungen des Bodens. Um solche Schäden zu vermeiden, darf der Feinkornanteil des Frostschutzmaterials ein bestimmtes Maß nicht überschreiten. Mit einem deutlich unter dem maximal zulässigen Grenzwert liegenden Feinkornanteil des Frostschutzmaterials ist durch den Einsatz von EloMinit die Frostbeständigkeit des Bauvorhabens garantiert.

Die Kornzusammensetzung des Materials führt zu hervorragenden Verdichtungser- gebnissen, wodurch die geforderten Eigenschaften hinsichtlich Standfestigkeit und Tragfähigkeit des Bodens nicht nur erreicht, sondern übertroffen werden.

Seit 1999 wurde EloMinit zu etwa 53 Prozent ungebunden im Straßenbau verwendet.

Knapp drei Prozent fanden in gebundener Form im Asphalt als Binderschicht, Trag- deckschicht, Deckschicht oder Tragschicht ihren Einsatz. Etwa zwei Prozent wurden im Wegebau als ungebundene Deckschicht verwertet.

Als weitere Möglichkeit für den Einsatz von aufbereiteter Elektroofenschlacke im Straßenbau gilt der Bau von offenporigen Asphaltschichten (OPA) [3]. Im Rahmen des Verbundprojektes LeiStra3 (Leiser Straßenverkehr 3) der Bundesanstalt für Straßen- wesen, an dem das Unternehmen beteiligt ist, werden neue Möglichkeiten erprobt um Straßen- und Verkehrslärm zu minimieren. Ein Teil dieses Projektes befasst sich mit

1,50 6,50 1,50

Bankette Fahrbahn Bankette

> 2,5 %

Oberboden

EloMinit Frostschutzkies Bankettschüttmaterial Straßenaufbau:

3,5 cm Splittmastixasphalt 8,5 cm Asphaltbinder 14,0 cm Asphalttragschicht 54,0 cm EloMinit

80,0 cm Gesamtaufbau

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der Entwicklung von leisen Straßenbelägen. Hier spielt OPA eine wesentliche Rolle, um die Lärmbelastung durch Straßenverkehr zu reduzieren. Durch einen hohen Anteil an großen Körnungen entstehen im Asphalt Hohlräume, die Reifenabroll- sowie Motor- geräusche minimieren. Hier besteht die Möglichkeit für den Einsatz von bearbeiteter Elektroofenschlacke im Straßenbelag [4].

3.2. Deponiebau

EloMinit wird im Deponiebau ausschließlich zur Verwertung als Sekundärrohstoff verwendet und kommt nicht als Abfall auf die Deponie.

Bild 4: Standardaufbau Deponie-Oberflächenabdichtung mit EloMinit

Quelle: AU Consult

Oberkante Rekultivierung Rekultivierungsschicht Geotextile Dränmatte

Kunststoffdichtungs- bahn (KDB) Bentonitmatte Feinkörnige Ausgleichsschicht, z.B. EloMinit

Geotextile Trennschicht Gasentspannungs- schicht, z.B. EloMinit Ausgleichs- und Tragschicht Deponieplanum

Deponat Pflanzflächen

Auftrag Pflanz- flächen

1,00

Gefälle ≥ 10 % bis ≤ 1 : 3

OK Planum

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Für diesen Bereich wurden bisher etwa 23 Prozent des verwerteten Materials verwendet. Als Einsatzbereiche sind die mineralische Entwässerungs- und Gasdränschicht zu nennen sowie die Verwendung als feinkörnige Ausgleichsschicht bzw. Auflager für Kunststoffdichtungsbahnen (KDB) und Bentonitmatten.

Nachdem eine Deponie verfüllt und stillgelegt wurde, ist ein Oberflächenabdichtungs- system aufzubringen, der entsprechende Aufbau ist in Bild 4 beispielhaft dargestellt.

EloMinit kann im Bereich Deponiebau für verschiedene Schichten verwendet werden, die in Bild 4 in grau hervorgehoben sind. Das Material eignet sich hervorragend als Ersatzbaustoff für die Oberflächenabdichtung von Deponien, um beispielsweise die Emissionen von flüchtigen Schadstoffen oder Deponiegas zu minimieren. Durch den Einsatz von EloMinit als mineralische Entwässerungsschicht kann Niederschlagswasser einfach abgeleitet und ein Eindringen von Wasser in das Deponat kann dadurch verhindert werden. Zusätzlich kann EloMinit für die Gasdränschicht verwendet werden, welche die unschädliche Abführung von Deponiegasen zum Zweck hat.

3.3. Industriebau

Im Industriebau wird EloMinit zur Herstellung von Tragschichten für Gebäude und Verkehrsflächen, als Geländeprofilierungen für Gewerbeareale und Freiflächen sowie für die Durchführung von Untergrundstabilisierungen verwendet. Insgesamt gingen seit 1999 etwa 19 Prozent des verarbeiteten Materials in den Industriebau. Bild 5 zeigt eine beispielhafte Untergrundstabilisierung im Industriebau mit EloMinit. Je nach geplanter Industriefläche kann der Boden hohen Belastungen ausgesetzt sein. Durch den Einsatz von EloMinit als Füllboden wird der Hallenuntergrund stabilisiert, sodass dieser den hohen Belastungen bei Betrieb standhält. Da bei dieser Stabilisierung große Materialmengen benötigt werden, können durch den Einsatz von EloMinit anstatt Naturgestein nicht nur Ressourcen geschont werden, sondern auch große Einsparungs- potentiale genutzt werden. Zusätzlich bietet der Einsatz von EloMinit im Industriebau durch die kantige Form eine sehr stabile Grundlage; Absenkungen des Geländes und

Bild 5: Einbau von EloMinit im Industriebau zur Untergrundstabilisierung

2 % Gefälle

Sickerrohr

2 % Gefälle Pump-

schacht 1,92 %

Gefälle

Füllboden – EloMinit lagenweise (max. 50 cm eingebaut

und verdichtet (100 % Proctordichte)

10,00

1 : 1,5

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eine mögliche Rissbildung in Gebäuden können dadurch auf ein Minimum reduziert werden. EloMinit weist optimale Verdichtungseigenschaften und einen hohen Ver- schleißwiderstand auf. Wie auch bei der Frostschutzschicht im Straßenbau, kann das Material unabhängig von der Witterung eingebaut werden und ist beständig gegen Frost.

3.4. Zuschlag in Industriebaustoffen

Aufbereitete Elektroofenschlacke kann aufgrund ihrer herausragenden bautechnischen Eigenschaften auch als Zuschlag- und Ersatzbaustoff in verschiedenen Produkten eingesetzt werden.

Ziegeleien In der Ziegelindustrie kann Elektroofen- schlacke anstelle von Granit und Basalt als Zuschlagstoff in Mauerziegeln zum Einsatz kommen. Dadurch kann eine Verbesserung des Schallschutzes erzielt werden sowie hohe Wärmedämmung und eine lange Wärmespeicherfähigkeit. Auf- grund der hohen Rohdichte des Materials kann der Ziegel schlanker gebaut werden und somit mehr Wohnraum schaffen.

Zusätzlich weißt aufbereitete Elektro- ofenschlacke weitere Eigenschaften auf, Bild 6: Verarbeitung von aufbereiteter

Elekroofenschlacke im Ziegel

Bild 7: Mineralwolle

die gegenüber alternativen Zuschlagsstoffen von Vorteil sind, wie z.B. eine geringere Radioaktivität als Basalt.

Dämmstoffe Aufbereitete Elektroofenschlacke kann ebenfalls in der Produktion von Mineralwolle Anwendung finden. Naturgestein vermischt mit Elektroofenschlacke aus der Stahler- zeugung und anderen Zuschlagsstoffen wird im Heißwindkupolofen verflüssigt und zu Mineralwolle versponnen. Durch den Einsatz von dem Recyclingmaterial verfügt Mineralwolle im Vergleich zu herkömm- licher Glaswolle über höhere akustische Dämmeigenschaften und bietet aufgrund der höheren Rohdichte des verwerteten Materials verbesserten Wärmeschutz [5].

3.5. Strahlmittel

Eine weitere Anwendungsmöglichkeit von EloMinit besteht in der Verwen- dung als Strahlmittel. Der Bedarf wird für Süddeutschland auf etwa 4.000 bis

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5.000 Tonnen geschätzt. Die Körnung der aufbereiteten Elektroofenschlacke sollte für diesen Zweck zwischen 0,2 und 1,4 mm liegen und wird nach dem gewöhnlichen Brech- und Siebvorgang gewaschen, getrocknet und entsprechend verpackt. EloMinit als Strahlmittel kann für das Reinigungs- sowie das Raustrahlen eingesetzt werden und kann vor allem in der Gebäude- und Brückenreinigung als günstige und um- weltschonende Alternative zu chemischen Reinigungsprozessen Anwendung finden.

Durch das Sandstrahlen mit EloMinit können anorganische (z.B. Graffiti, Feinstaub) und organische Verschmutzungen (z.B. Algen, Moos, Rost oder Kalkablagerungen) entfernt werden.

3.6. Strahlenschutz

Strahlenschutzgebäude werden in unterschiedlichsten Bereichen benötigt, z.B. For- schung, Medizin und Technik. Sie dienen der Abschirmung von unterschiedlicher Strahlung, wie z.B. Röntgen- oder Neutronenstrahlung. Durch den Einsatz von Strah- lenschutzbeton kann auf meterdicke Betonwände sowie ein aufwändiges Bau- sowie Rückbauverfahren von entsprechenden Räumen verzichtet werden. In einem paten- tierten Verfahren werden zwischen einfache Fertigbetonwände in Sandwich-Bauweise Mineralstoffe gefüllt und verdichtet. Hierfür eignet sich je nach Abschirmanforderung u.a. Elektroofenschlacke hervorragend als loser Füllstoff zwischen den Betonwänden um die Strahlung nach außen zu minimieren. Im Vergleich zu konventioneller Bauweise kann durch dieses Verfahren Material gespart und hohe Kosten für einen späteren komplizierten Rückbau vermieden werden [6].

3.7. Wannenbau

In Gebieten mit hohem Grundwasserpe- gel ist der Bau von höhenfreien Kreuzun- gen in der Regel mit aufwändigen Bau- maßnahmen und entsprechend hohen Kosten verbunden. Um eine Überflutung des unterführten Verkehrsweges zu ver- hindern, werden Grundwasserwannen erstellt und somit ein problemfreies Befahren auch bei starken Regenfällen gewährleistet. Die konventionelle Beton- bauweise dieser Grundwasserwannen bringt neben hohen Kosten und erheb- lichen Bauaufwand weitere Nachteile, u.a. lange Bauzeit durch eine blockweise Bild 8: Einbau von EloMinit als Strahlen-

schutz

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Unterteilung der Gesamtlänge, Ausbildung und Abdichtung von Blockfugen sowie die Erstellung eines separaten Regenwasserpumpwerks. Diese Nachteile werden durch die moderne Wannenbauweise, dessen Patent Max Aicher innehat, umgangen. Die Abdichtung erfolgt hierbei beispielsweise mit Geomembranen, welche mit Beton als Schutzschicht überzogen werden. Da die Wanne gegen Auftrieb durch den Grundwas- serpegel gesichert werden muss, wird auf der Betonschicht Elektroofenschlacke bis zur Unterkante der Frostschutzschicht eingebaut. Aufgrund ihrer hohen Kornrohdichte gegenüber Kies, kann die Schichtdicke reduziert werden und erneut Kosten reduziert werden. Eine schadensanfällige Durchdringung der Wannendichtung muss nicht vollzogen werden, da notwendige Leitungen oberhalb der Dichtung verlegt werden [7].

3.8. Weitere Anwendungsmöglichkeiten

Neben den bisher aufgeführten Verwertungsmöglichkeiten gibt es weitere Anwendun- gen zur Verwertung von Elektroofenschlacke im deutschsprachigen Raum.

Wegen ihrer hohen Rohdichte von etwa 3,7 to/m³ kommt Stahlwerksschlacke im Was- serbau, wie z.B. beim Bau von Leitwerken, als Erosionsschutz, als Uferbefestigung sowie bei Sohlaufhöhungen zum Einsatz [1, S. 22]. In Laborprüfungen wurde das Material für diese Anwendungsmöglichkeit überprüft und erzielte bessere Ergebnisse als andere Baustoffe für den Wasserbau. Die benötigte Korngröße von aufbereiteter Elektroofen- schlacke für den Wasserbau bewegt sich zwischen 45 und 125 mm [3, S. 154].

Eine weitere Anwendungsmöglichkeit von Elektroofenschlacke ist die Verwendung als Gleistragschichtmaterial. Seit 2007 ist Elektroofenschlacke als verwertbares Material in den DB-Standards für Gleistragschichten aufgenommen [8].

Außerdem kann EloMinit in Gabionen verfüllt werden und als Lärm- und Sichtschutz- wände verwendet werden.

Bild 9:

Einbau von EloMinit als Bal- lastschicht

Quelle: GEOTEX Ingenieurgesellschaft mbH

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Die Vielzahl der Anwendungen von Schlackeprodukten ist noch lange nicht ausge- schöpft. In Zusammenarbeit unserer Forschungs- und Entwicklungsabteilung mit Labors und Instituten werden laufend innovative Projekte entworfen und realisiert.

Aktuell arbeiten wir, wie bereits erwähnt, u.a. mit der TU München am Projekt LeiStra 3. Ziel dieses Projektes ist die Konzeptionierung eines leisen Fahrbahnbelags um Geräuschemissionen zu reduzieren sowie die bautechnische Lebensdauer bestimmter Asphaltdeckschichten zu verlängern.

Jedoch wurden etwa 11 Prozent der im Jahr 2011 erzeugten Stahlwerksschlacke in Deutschland deponiert. Dies betrifft feinkörnige Schlacken sowie Schlacken, welche aufgrund fehlender bautechnischen und chemischen Eigenschaften in den bisherigen Anwendungsmöglichkeiten nicht verwertet werden können. Während für Deutsch- land keine Zahlen über weitere Anwendungsmöglichkeiten vorliegen, wurden 2008 in Europa 4 Prozent der produzierten Stahlwerksschlacke für sonstige Zwecke und die Zementherstellung verwendet [9, S. 135].

4. Recycling und Umweltschutz

Durch die verschiedensten Anwendungsbereiche leistet EloMinit einen wichtigen Beitrag zur Schonung von Ressourcen.

Naturstein wie Basalt, Granit, Diabas klingen sehr natürlich; jedoch ist der Einsatz von Natursteinen nicht gleich Natur- und Landschaftsschutz. Diese müssen in Steinbrüchen durch Sprengung abgebaut werden, wodurch natürliche Lebensräume zerstört werden [10]. Außerdem sind Kies und Sand regional nur begrenzt verfügbar. Durch den Einsatz von Schlacke als Straßen,- Erd- und Industriebaustoff werden natürliche Ressourcen geschont und intakte Naturlandschaften bleiben erhalten.

Langzeituntersuchungen des FEhS (Institut für Baustoff-Forschung e. V.) zum Aus- laugverhalten von Elektroofenschlacken haben ergeben, dass keine für die Umwelt nachteiligen Auslaugungen in den Boden bzw. das Grundwasser stattfinden. Weitere Versuche zeigten auch, dass die EOS hinsichtlich ihrer technischen Eigenschaften gut als Baustoff für den Straßenbau geeignet ist. Darüber hinaus haben ökotoxikologische Untersuchungen an den Schlacken die gute Umweltverträglichkeit der enthaltenen Mineralstoffe bestätigt [11, S. 15f].

5. Literatur

[1] Thienel, K.-C.: Baustoffkreislauf Eisenhüttenschlacken und Hüttensand. Institut für Werkstoffe des Bauwesens. München: o.V., 2010

[2] Merkel, T.: Erzeugung und Nutzung von Produkten aus Eisenhüttenschlacke 2011. In: Report des FEhS-Instituts, FEhS – Institut für Baustoff-Forschung e.V., Jahrgang 19 (2012), Nr. 1, Duisburg:

o.V., S. 14

[3] Mudersbach, D.; Motz, H.: Zukunftstechnologien für Energie- und Bauwirtschaft am Beispiel der Schlacken aus der Elektrostahlerzeugung. In: Thomé-Kozmiensky, K. J.; Versteyl, A. (Hrsg.):

Schlacken aus der Metallurgie – Rohstoffpotential und Recycling, Neuruppin: TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky, 2011, S. 151-167

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[4] Projektgruppe Leiser Straßenverkehr 2: Verbundprojekt Leiser Straßenverkehr – Reduzierte Reifen-Fahrbahn-Geräusche. In: Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Straßenbau, Heft S 74 (2012), Bergisch Gladbach: Wirtschaftsverlag NW, S. 262 f.

[5] Nierobis, L.: Mineralwolle, http://www.waermedaemmstoffe.com/, Dezember 2012

[6] Forster, J.: Strahlenschutzgebäude im Betonfertigteilbau aus Doppelwandplatten. In: BetonWerk International, Nr. 1 (2007), Köln: ad-media GmbH, S. 176-181

[7] Hollenbach, A.; Mohr, P.: Grundwasserwanne in Membranbauweise zur Unterführung eines Verkehrsweges. In: Hoch und Tiefbau – Die Fachzeitschrift der Bauwirtschaft, 10/11 (2003) [8] Merkel, T.: Einsatz von Stahlwerksschlacken im Gleisbau. In: Report des FEhS-Instituts, FEhS

– Institut für Baustoff-Forschung e.V., Jahrgang 14 (2007), Nr. 2, Duisburg: o.V., S.8 f.

[9] Bialucha, R.; Merkel, Th.; Motz, H.: Technische und ökologische Rahmenbedingungen bei der Verwendung von Stahlwerksschlacke. In: Thomé-Kozmiensky, K. J.; Versteyl, A. (Hrsg.): Schla- cken aus der Metallurgie – Rohstoffpotential und Recycling, Neuruppin: TK Verlag Karl Thomé- Kozmiensky, 2011, S. 133-150

[10] Motz, H.; Merkel, T.: Schlacke. Ökologie und Vernunft. FEhS-Institut für Baustoff-Forschung e.V.(Hrsg.). Duisburg: Medienpool Köln GmbH, 2007

[11] Bialucha, R.; Dohlen, M. (2008): Langfristiges Verhalten von Stahlwerksschlacken im ländlichen Wegebau. FEhS – Institut für Baustoff-Forschung e.V., Jahrgang. 15 (2008), Nr.1, Duisburg: o.V.

(14)

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ISBN 978-3-935317-97-9 TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky

Verlag: TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky • Neuruppin 2013

Redaktion und Lektorat: Professor Dr.-Ing. habil. Dr. h. c. Karl J. Thomé-Kozmiensky, Dr.-Ing. Stephanie Thiel, M.Sc. Elisabeth Thomé-Kozmiensky

Erfassung und Layout: Ina Böhme, Petra Dittmann, Sandra Peters, Martina Ringgenberg, Ginette Teske, Ulrike Engelmann, LL. M.

Druck: Mediengruppe Universal Grafische Betriebe München GmbH, München

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