Die Versatzentwicklung des Bergwerks Preinsfeld – Auch eine Abfallgeschichte
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Aus sicherheitstechnischen Gründen erfolgt im Gipsbergbau Preinsfeld die Verfüllung mit bergfremdem Material, da es nach Stilllegung des Bergwerks aufgrund von Wasserzutritten und der Instabilität des Grubengebäudes zu Verbrüchen bis zur Tagesoberfläche kam. Um das Grubengebäude zu stabilisieren, wurde zunächst Realit, ein Abfall aus der Rauchgasentschwefelung, eingesetzt. Nach Ende der Verfügbarkeit dieses Materials wird derzeit gips-haltiges Tunnelausbruchmaterial des Semmering-Basistunnels im Sturzversatz eingesetzt. Da Mineralwolleabfall zukünftig verwertet statt deponiert werden soll, wird an der Möglichkeit eines einsetzbaren Versatzprodukts mit Mineralwolleabfall geforscht. Hierfür wurden im Labor unterschiedliche Rezepturen hinsichtlich ihrer einaxialen Druckfestigkeit und dem daraus resultierenden gebirgsstabilisierenden Einfluss getestet. Weiters muss das Eluat aus dem Versatzprodukt Grenzwerte, die für eine Bodenaushubdeponie vorgeschrieben sind, einhalten.

Rückführung von Gipsabfallstoffströmen - Identifizierung und Bewertung anfallender Gipsabfälle
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Recyclinggipse können einen Beitrag leisten, den zukünftig wegfallenden REAGips zumindest teilweise zu kompensieren. Das Forschungsprojekt RueGips betrachtet bestehende Gipsabfallströme, prüft das Recycling dieser Abfälle, erarbeitet und erprobt ein Sammel- und Logistikkonzept für einen ausgewählten Abfallstrom. Kernziel des Projektes ist es, Lösungsansätze aufzuzeigen, welche die Rückführung von recyclingfähigen Gipsabfällen steigern und somit die Verfügbarkeit von RC-Gipsen erhöhen. Erste Ergebnisse des Projektes zeigen, dass in Deutschland überwiegend Gipsplattenabfälle aus dem Rückbau einem Recycling durch Aufbereitungsanlagen zugeführt werden und andere Gipsabfälle nicht bzw. nur in einem geringen Maße im Kreislauf geführt werden. Weiterhin konnte bereits ermittelt werden, dass Recyclinggipse nach Herkunft und bisheriger Anwendung unterschiedliche Herausforderungen mit sich bringen.

Der Wertstoff Porenbeton-Bruch – Vorschlag für eine umfassende Verwertungsstrategie
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Der Baustoff Porenbeton erfreut sich in Deutschland seit den 1960er Jahren großer Beliebtheit, da sich aus dem spezifisch leichten mineralischen Baustoff tragende monolithische Wandkonstruktionen errichten lassen, ohne zusätzliche Dämm-Maßnahmen für den Wärmeschutz von beheizten Gebäuden vornehmen zu müssen. Die für den Primärbaustoff Porenbeton vorteilhaften Eigenschaften, wie beispielsweise geringe Rohdichte und gute Wärmedämmung, kehren sich für den Reststoff im Bauschuttstrom in Nachteile um: Geringe Kornfestigkeit, hohes Wasseraufnahmevermögen, geringe Witterungsbeständigkeit.

Nachhaltigkeit im Erdbau – Zeitweise fließfähige selbstverdichtende Verfüllbaustoffe aus mineralischen Baurestmassen
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Mineralische Baurestmassen (z. B. Bodenaushub und Bauschutt) stellen nicht nur in Deutschland jährlich den größten Abfallstrom dar und müssen gemäß dem deutschen Kreislaufwirtschaftsgesetz möglichst hochwertig wiederverwendet werden. Obwohl die Wiederverwendung mineralischer Baurestmassen in Deutschland mittlerweile weit fortgeschritten ist, gibt es für einige Stofffraktionen mit vergleichsweise ungünstigen erdbautechnischen Eigenschaften häufig keine hochwertige Verwertungsmöglichkeit, weshalb diese nach wie vor verfüllt oder gar beseitigt werden.

Mining the Future – Untersuchungen zur Tunnelausbruchverwertung am Beispiel des Future Circular Collider am CERN
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nuléaire) ist mit ca. 3400 Mitarbeiter, 23 Mitgliedstaaten und mit mehr als 14.000 Gastwissenschaftlern aus 85 Ländern das weltweit größte Forschungszentrum für Teilchenphysik. Mit dem Nachweis des Higgs-Boson gelang 2012 einer der größten Erfolge im Bereich der experimentellen Physik. Mit dem Future Circular Collider (FCC) soll ein neuer Teilchenbeschleuniger zur Verfügung stehen, der mit einer Länge von ca. 100 km eine der größten jemals gebauten unterirdischen Infrastrukturen darstellen wird.

Genese von KVA-Flugaschen: Neue Einblicke mittels thermodynamischer Modellierung
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Um die Schwermetallrückgewinnung aus KVA-Flugaschen zu optimieren, sind detaillierte Kenntnisse über die geochemischen Eigenschaften und insbesondere über die Bindungsformen der Schwermetalle von großer Bedeutung. Erkenntnisse einer früheren Studie zeigen, dass die Charakterisierung der sehr feinkörnigen Aschen, insbesondere für Schwermetalle mit geringen Konzentrationen (Cu, Pb, Cd), mit konventionellen Methoden (XRD, SEM) an ihre Grenzen stößt. Daher wird in dieser Folgestudie thermodynamische Modellierung als ergänzenden Ansatz verwendet, um Informationen über die vorhandenen und thermodynamisch stabilen Schwermetallbindungsformen entlang des Rauchgaskühlpfades zu erhalten.

Bewertung von Sekundärrohstoffen auf Bergbauhalden am Beispiel Bleiberg, Kärnten
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Aufgrund der Rohstoffknappheit nimmt die Tendenz zur Rohstoffwiedergewinnung aus bereits verarbeitetem Material immer mehr zu. Deshalb sollten die Halden der stillgelegten Blei-Zink-Erzlagerstätte Bleiberg auf ihre Wertelementgehalte (Blei, Zink, Molybdän und Cadmium) untersucht werden. Es erfolgten diverse Probenahmen an den Halden Matthäus, Altstefanie und Glück. Untersuchungen aufbereitungstechnischer Versuche mit Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) und Rasterelektronenmikroskopie (REM) bestätigen wirtschaftliche Gehalte der gesuchten Elemente, die zumeist in Sekundärmineralen – Wulfenit (Mo), Cerussit (Pb) und Smithsonit (Zn) – enthalten sind. Ein Anteil der Schwermetalle ist an schwer lösliche, feinkörnige Eisenoxyhydroxide gebunden. An den im Jahr 2021 entnommenen Proben wurden mittels RFA 0,06 % Mo, 0,13 % Zn und 0,67 % Pb als Median der Gesamtgesteinsanalysen aller Probenahmepunkte bestimmt. An den im Jahr 2019 entnommen Proben wurde eine Schwimm-Sink-Analyse durchgeführt, wo im Schwergut der Matthäus-Halde 4 % Mo, 16 % Zn und 33 % Pb enthalten sind. Durch die Kombination der chemischen und mineralogischen Untersuchungen kann eine Neubewertung des Haldenmaterials als zukünftige Rohstoffquelle ermöglicht werden.

Ergebnisse einer Machbarkeitsstudie zum Rückbau von Deponien in Brandenburg
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Im Rahmen eines COCOON-Projektes wurde im Jahr 2020 von der Universität Kassel, Fachgebiet Ressourcenmanagement und Abfalltechnik eine Studie zur Machbarkeit des Rückbaus von Deponien im Berliner Umland zur Gewinnung von Grund und Boden durchgeführt. In der Fortführung der Machbarkeitsstudie wurden 9 vorausgewählte Standorte im „Speckgürtel“ von Berlin detaillierter im Hinblick auf Lage, Ausdehnung, Ablagerungsvolumen, abgelagerte Abfallarten sowie aktuelle Rückbau- und Entsorgungskosten einerseits und Baulandkosten/potenziellen Erlös andererseits untersucht. Im Ergebnis wurden 3 Altlablagerungen/Deponien identifiziert, an denen ein Rückbau der abgelagerten Abfälle wirtschaftlich sinnvoll sein kann. Eine Empfehlung zur Detailbetrachtung dieser Standorte wurde ausgesprochen. Im nächsten Schritt sollte die jeweilige Gemeinde feststellen, ob sie das Rückbauprojekt weiter planen lassen möchte.

Software-Tool zur Bewertung der Nachsorgekosten von Deponien
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Die Nachsorgedauer von Deponien geht zum Teil weit über die Ablagerungsphase hinaus. In Österreich sind die Betreiber so lange für die Deponie verantwortlich, bis die zuständige Behörde entscheidet, dass keine Nachsorgemaßnahmen mehr erforderlich sind um Umweltgefährdungen auszuschließen. Die entsprechenden finanziellen Rücklagen sind je nach Deponietyp und abgelagerten Abfällen für Zeiträume zwischen 5 (Bodenaushubdeponien) bis 40 Jahren (ehemalige Hausmülldeponien) zu bilden. Da die tatsächliche Nachsorgedauer (vor allem von ehemaligen Hausmülldeponien) deutlich länger sein kann als der gesetzliche vorgeschriebene Zeitraum für die Sicherstellungsberechnung, besteht das Risiko einer Unterfinanzierung der Deponienachsorge.

Vergleich der Analysemethoden ICP-MS und XRF für die Analyse komplexer Abfallproben – Fallbeispiel PCBs
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Die Herausforderung bei der Bestimmung der Materialzusammensetzung komplexer Abfallproben besteht darin, dass sie sich oft aus einer sehr heterogener Mischung von organischen und anorganischen Verbindungen zusammensetzen. Zu den komplexesten elektrischen Bauteilen gehören die Leiterplatten (engl. printed circuit boards, PCBs), die in der Elektronik-, Automobiloder Luftfahrtbranche unverzichtbar sind. Es gibt eine Vielzahl von Leiterplatten-Anwendungen, Modellen und Größen. Außerdem unterliegen sie einer raschen technologischen Entwicklung, die zu unterschiedlichen Materialzusammensetzungen führt.

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