Teilprojekt 11: WDVS
Recycling von Wärmedämmverbundsystemen
Hintergrund
In den vergangenen 50 Jahren wurden in der Bundesrepublik Deutschland schätzungsweise 900 Mio. m2 Wärmedämmverbundsysteme (WDVS) der Fassade von Gebäuden appliziert. Zum jetzigem Zeitpunkt haben die ersten Systeme ihre Nutzungsdauer erreicht und stellen einen zukünftigen und immer weiter ansteigenden Abfallstrom dar. Aufgrund der Vielfalt der in den vergangenen Jahrzehnten verwendeten Werkstoffe sowie etwaiger kritischer bzw. umweltgefährdender Inhaltsstoffe, bestehen viele Unsicherheiten in Bezug auf eine werkstoffliche Aufbereitung solcher Systeme. Des Weiteren enthalten die meisten Dämmstoffmaterialien das Flammschutzmittel Hexabromcyclodo-decan (HBCD), für welches seit 2016 ein weltweites Herstellungs- und Anwendungsverbot gilt. Derzeitig werden diese Systeme überwiegend thermisch verwertet, wodurch ein erhebliches Ressourceneffizienzpotential im Freistaat Bayern verloren geht.
Aufgabenstellung
Im Rahmen des Forschungsvorhabens sind durch verfahrenstechnische Prozessschritte die komplexen Komposite (WDVS) aufgeschlossen und die jeweiligen Werkstoffe so aufbereitet worden, dass diese als Sekundärrohstoffe an den Markt rückgeführt werden können.
Durchführung & Ergebnisse
Im Rahmen dieses Vorhabens wurden WDVS-Abbruchmaterialien unterschiedlicher Generationen und Werkstoffe so aufbereitet, dass diese erneut als Sekundärrohstoffe für hochwertige Recycling-Produkte genutzt werden können. Hierfür wurden diese durch die Variation von Prozessparametern so zerkleinert, dass der Verbund aufgeschlossen und ein Ansatz für ein Zerkleinerungsmodell für elastische Werkstoffe entwickelt werden konnte. Ebenfalls kann hierdurch zielgerichtet Einfluss auf die partikulären Eigenschaften genommen werden. Durch die Festlegung von Prozessparametern für die mechanische Trennung mittels Sieb- und Strömungsklassierung, können Rezyklate mit hoher Reinheit und unterschiedlichen Eigenschaften generiert werden. Diese wurden im Verlauf der Prozesskette jeweils auf etwaige Stör- und Schadstoffe untersucht, um eine Weiterverarbeitung bzw. Rückführung garantieren zu können. Des Weiteren konnten die durchgeführten Laborversuche zeigen, dass eine Möglichkeit zur Ausschleusung des Flammschutzmittels HBCD besteht. Hierbei wurde bereits vom Fraunhofer IVV vor einiger Zeit ein Prozess zur Ausschleusung von HBCD aus Dämmstoffen entwickelt und dessen Anwendung im Rahmen des Forschungsvorhabens ausführlich diskutiert. Insgesamt tragen die Resultate dieses Forschungsvorhabens sowie der beteiligten Projektpartner dazu bei, dass der Stoffkreislauf von WDVS in der Bundesrepublik Deutschland langfristig geschlossen werden kann.
Beitrag zur Ressourceneffizienz
Bei der Verwertung von WDVS ist zu beachten, dass in Bezug auf die Ressourceneffizienz eine Deponierung nicht sinnvoll bzw. zulässig sowie eine thermische Verwertung in Bezug auf geschlossene Stoffkreisläufe auszuschließen ist. Durch ein werkstoffliches Recycling dieser komplexen Komposite stehen hochwertige und überwiegend sortenreine Materialfraktionen wie Putz, Glasfasergewebe und Styropor für eine Wiederverwertung zur Verfügung. Beispielsweise können aufbereitete Putzfraktionen als Füllstoffmaterial für Recyclingziegel genutzt werden. Fasern können als Verstärkungsmaterial für Leichtbaumaterialien genutzt werden. Aufbereitetes Styropor kann rezykliert als Verpackungsmaterial bzw. Dämmstoffplatten eingesetzt werden. Hierdurch entsteht für die Umwelt und die Bevölkerung ein erhebliches Ressourceneffizienz-Potential, was die Ressourcen schont und die Umwelt entlastet.
Ansprechpartner
Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm
Fakultät Verfahrenstechnik
Prof. Dr.-Ing. Ulrich Teipel
Wissenschaftlicher Partner
Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV
Dr. Martin Schlummer
Weitere Kooperationspartner
Die Grünen Engel GmbH (90451 Nürnberg)
Giering-Stuck (90542 Eckental-Herpersdorf)
Umweltcluster Bayern e.V. (86167 Augsburg)
Abschlussbericht
Download Abschlussbericht Teilprojekt 11 (PDF)