EMSARZEM: Einsatz von MV-Schlacke als Rohstoff für die Zementherstellung

Förderung: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), Förderkennzeichen: 033R265H

Projektlaufzeit: 02/2021 bis 01/2024

Koordination: GKS- Gemeinschaftskraftwerk Schweinfurt GmbH

Projektpartner:

Beschreibung:

In Deutschland werden in Müllverbrennungsanlagen ca. 26 Mio. t Abfälle zur Energiegewinnung und Volumenreduzierung thermisch behandelt. Aus der Verwertung fallen ca. 5 Mio. t Schlacke aus der Verbrennung an, aus der ca. 0,5 Mio. t Eisen und NE-Metalle nach dem Stand der Technik gewonnen werden. Aufgrund von Problemen bei dem Einbau der verbleibenden MV-Schlacke (Fertigschlacke) als mineralischer Ersatzbaustoff in technischen Bauwerken wird diese überwiegend im Deponiebau verwendet. Mittelfristig ist das zu hinterfragen, da absehbar ist, dass die Möglichkeit der Verwertung als Deponiebaustoff aufgrund einer abnehmenden Anzahl neu zu bauender Deponien abnehmen wird. Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, dass besonders in der Feinfraktion der MV-Schlacke (< 3mm), die einer jährlich anfallenden Menge von ca. 1,5 Mio. t entspricht, weitere Metalle enthalten sind, die derzeit nur bedingt zurückgewonnen werden können. Zu den wirtschaftlich interessanten Metallen gehört unter anderem Kupfer, das in der Feinfraktion bei einer konservativen Betrachtung in einer Größenordnung von 0,3 - 0,4 % in der MV-Schlacke enthalten ist. Weltweit werden arme Kupfererze mit Kupfergehalten in dieser Größenordnung aus natürlichen Lagerstätten abgebaut.

Das Ziel von EMSARZEM (Einsatz von MV-Schlacke als Rohstoff für die Zementherstellung) ist die Aufbereitung der Feinfraktion der MV-Schlacke, um die darin enthaltenen Metalle und Mineralien als hochwertige Sekundärrohstoffe zur Verfügung zu stellen. Die zurückgewonnenen Mineralien Calciumoxid und Siliciumdioxid aus Fertigschlacke können als Rohstoffe in der Zementindustrie eingesetzt werden, so dass natürliche Ressourcen wie Sand und Kalkstein in gewissen Anteilen geschont werden können. Prozessbedingte CO₂–Einsparungen ergeben sich aus dem Austausch von Rohmaterial durch MV-Schlacke, welche nicht entsäuert werden muss und damit kein CO₂ freisetzt.

Der Lehrstuhl für ABWL und Produktionsmanagement wendet die Methoden der Ökobilanzierung und der techno-ökonomischen Bewertung der von den wissenschaftlichen und industriellen Projektpartnern zu entwickelnden Aufbereitungsalternativen an. In einer Ökobilanz werden die potenziellen Umweltwirkungen des komplexen Systems der Schlackeaufbereitung, entlang des gesamten Lebensweges, von der Rohstoffgewinnung über die Nutzungsphase der Produkte bis zu deren Entsorgung, bewertet. Anhand der Ergebnisse der Ökobilanz können fundierte Aussagen getroffen werden, ob der zusätzliche Aufwand in der Schlackeaufbereitung durch den Vorteil der sekundären Verwendung ökologisch überkompensiert wird. Für eine zukünftige Umsetzung im industriellen Maßstab ist es zudem wichtig, dass der erhöhte Aufwand für die Aufbereitung durch Einsparungen bei den Entsorgungskosten, den Verkauf der metallischen Fraktion und die Verwertung der mineralischen Fraktion wirtschaftlich ist.

Das Projekt EMSARZEM wird durch die Initiative „Ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft – Bauen und Mineralische Stoffkreisläufe (ReMin)“ von 2021 – 2024 gefördert. Die Initiative ist Bestandteil des Rahmenprogramms „Forschung für Nachhaltige Entwicklung – FONA³“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung mit dem Ziel, nachfolgenden Generationen durch Forschung und Innovation eine lebenswerte Zukunft zu ermöglichen.

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