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Beim Rückbau älterer Gebäude und Infrastrukturbauten gelangt Beton in großen Mengen zurück in den Stoffstrom. Enthält ein Bauteil Asbest oder besteht auch nur der Verdacht darauf, landet häufig der gesamte Bauschutt als gefährlicher Abfall auf der Deponie – verwertbare Bestandteile inklusive. Der Grund ist ein strukturelles Dilemma: Asbest wurde in mehr als 3.000 Bauprodukten eingesetzt und ist mit bloßem Auge nicht sicher erkennbar. Seit 2023 verlangt die Ersatzbaustoffverordnung für rezyklierte mineralische Baustoffe einen Asbestfrei-Nachweis. Klassische Laboranalysen dauern häufig Wochen, was Baustopps und Kosten verursachen kann. Das Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) entwickelt deshalb Verfahren, mit denen sich asbesthaltiger Beton schneller erkennen und von asbestfreien Fraktionen trennen lassen.

Asbest optisch erkennen

Nach Schätzungen des Instituts enthalten rund drei Viertel aller Gebäude, die zwischen 1930 und 1993 errichtet oder saniert wurden, Asbest in verschiedenen Bauprodukten. Beim Rückbau wird das zum Problem. Solange unklar ist, welche Bereiche belastet sind, lassen sich Betonbruch und andere mineralische Bestandteile kaum weiterverwerten. Die Folgen sind hohe Entsorgungskosten, Verzögerungen und der Verlust potenzieller Sekundärrohstoffe.

Deshalb hat das IBP gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB) ein optisches Detektionsverfahren entwickelt. Es nutzt den Pleochroismus von Asbestfasern: Je nach Lichteinfall verändern die Fasern ihre Farbe, andere mineralische Bestandteile zeigen diesen Effekt nicht. Eine automatisierte Bildauswertung soll belastete Materialien dadurch großflächig und berührungslos identifizieren. Perspektivisch könnte das Verfahren direkt auf Baustellen oder in Recyclinganlagen zum Einsatz kommen. Ein Prototyp existiert bereits, die Methode ist zum Patent angemeldet. Ergänzend arbeiten die Forschenden an einem Verfahren zum Echtzeitnachweis von Asbestfasern in der Luft, um Belastungen während laufender Arbeiten zu identifizieren.

Forschung im abgeschotteten Schadstofflabor

Für die Untersuchungen betreibt das IBP am Standort Holzkirchen ein spezialisiertes Schadstofflabor. Die Anlage befindet sich in einer eigenständigen Containereinheit und ist so von den anderen Gebäuden räumlich getrennt. Mehrstufige Schleusen, Unterdrucktechnik und gefilterte Luftführung verhindern, dass Fasern nach außen gelangen. Kontaminierte Betonproben bearbeiten die Forschenden in geschlossenen Glove-Boxen. Analysen und Aufbereitungsversuche sind so ohne direkten Kontakt möglich.

Im Labor untersuchen sie unter anderem, wie sich belasteter Beton in seine mineralischen Bestandteile zerlegen lässt. Ausgangspunkt ist die elektrodynamische Fragmentierung, bei der Beton in Fraktionen wie Sand und Kies aufgeteilt wird. Entscheidend ist die Frage, unter welchen Bedingungen sich Asbestfasern zuverlässig vom übrigen Material trennen lassen. Das entwickelte Prozesssystem ist geschlossen und soll auch bei hohen Belastungen ein Austreten von Fasern verhindern.

Aufbereitung statt vollständiger Deponierung

Gelingt die Trennung, könnten verwertbare Bestandteile im Stoffkreislauf bleiben, nur die tatsächlich belasteten Fraktionen müssten noch deponiert werden. Nach Angaben des Fraunhofer IBP ließe sich die zu deponierende Bauschuttmenge so auf etwa ein Drittel reduzieren. Wie groß die praktische Relevanz ist, zeigt das Forschungsprojekt ReAsCon. Als Referenzfall dient der Rückbau der Hochstraße Ludwigshafen: In den kommenden fünf Jahren fallen dort mehr als 300.000 Tonnen asbestbelasteter Beton an. Bei dieser Größenordnung entscheidet eine sichere Trennung darüber, ob große Teile des Materials verwertet werden können oder als gefährlicher Abfall entsorgt werden müssen.

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Surftipps

• https://www.ibp.fraunhofer.de/de/projekte-referenzen/reascon.html