Asbest stellt ein strukturelles Problem im Gebäudebestand dar. Etwa drei Viertel aller Gebäude aus den Jahren 1930 bis 1993 enthalten den Schadstoff. Sanierung und Rückbau erfolgen daher häufig unter großer Unsicherheit. Die Folgen sind steigende Kosten, Verzögerungen und Einschränkungen bei der Verwertung. Das Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP betreibt in Holzkirchen ein spezialisiertes Schadstofflabor. Forschende arbeiten dort an dem zuverlässigen Nachweis und der Aufbereitung belasteter Materialien.
Das Ziel ist die Rückführung der Stoffe in den Kreislauf
Bisher gilt bei Asbestverdacht oft der gesamte Bauschutt als gefährlicher Abfall. „Fehlende Verfahren für eine sichere Trennung und Aufbereitung bremsen die Recyclingwirtschaft deutlich aus“, sagt Christian Kaiser, Abteilungsleiter Mineralische Werkstoffe und Baustoffrecycling am Fraunhofer IBP. „Ist in Brücken Asbest verbaut, muss das gesamte Baumaterial als Gefahrenstoff betrachtet werden. Materialien, die sich eigentlich wiederverwenden ließen, landen im teuren Sondermüll, weil Verfahren für einen sicheren Umgang fehlen.“ Sanierungs- und Infrastrukturprogramme verstärken die Relevanz dieses Themas kontinuierlich.
Analytische Infrastruktur und Sicherheitskonzept
Das Fraunhofer IBP möchte risikobehafteten Bauschutt für die Industrie nutzbar machen. Das Schadstofflabor ist als eigenständige, abgeschottete Containereinheit konzipiert. Mehrstufige Schleusensysteme, Unterdrucktechnik und gefilterte Luftführung verhindern den Faseraustritt nach außen.
Die Probenbearbeitung erfolgt berührungsfrei in geschlossenen Glove-Boxen. „Diese Infrastruktur ermöglicht es uns, reale Fragestellungen aus Bau‑ und Recyclingpraxis unter kontrollierten Bedingungen zu bearbeiten“, sagt Kaiser. Die Lösungen sollen später direkt auf Baustellen oder in Aufbereitungsanlagen einsetzen.
Optische Detektionsverfahren in Echtzeit
Die schnelle Identifikation von Asbest ist für die Bauwirtschaft entscheidend. Das Fraunhofer IBP entwickelte mit dem Fraunhofer IOSB ein optisches Detektionsverfahren. Es nutzt den Pleochroismus der Asbestfasern, die je nach Lichteinfall ihre Farbe verändern. Mithilfe automatisierter Bildauswertung lassen sich belastete Materialien großflächig und berührungsfrei identifizieren. Das patentierte Verfahren besitzt bereits einen funktionsfähigen Prototypen. Ergänzend forschen die Wissenschaftler an einem Echtzeit-Nachweis von Asbestfasern in der Luft. Dies erlaubt eine unmittelbare Belastungsüberwachung im laufenden Betrieb.
Elektrodynamische Fragmentierung und Materialtrennung
Neben der Detektion steht die sichere Aufbereitung im Fokus. Als Basis dient die elektrodynamische Fragmentierung. Dieses Verfahren zerlegt Beton mechanisch in Sand und Kies. Die Forschenden untersuchen die Bedingungen für eine zuverlässige Fasertrennung. Ein geschlossenes Prozesssystem verhindert dabei auch bei hohen Belastungen den Faseraustritt. „Die Menge an Bauschutt, die deponiert werden muss, lässt sich so auf etwa ein Drittel reduzieren“, sagt Kaiser.
Validierung am Praxisbeispiel Hochstraße Ludwigshafen
Das Projekt ReAsCon dient als praxisnahe Referenz für diese Methoden. Beim Rückbau der Hochstraße Ludwigshafen fallen 300.000 Tonnen asbestbelasteter Beton an. Die Deponierung oder Verwertung dieser Mengen entscheidet über erhebliche wirtschaftliche Effekte. Das Projekt optimiert die Trennung der Materialströme zur gezielten Rückführung verwertbarer Anteile.
Erweiterung des Methodenspektrums
Das modular aufgebaute Schadstofflabor erlaubt die Untersuchung weiterer Substanzklassen. Zukünftig stehen per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) im Fokus der Forschung. Auch Fragestellungen des Batterierecyclings bezüglich fluorhaltiger Verbindungen sind dort analysierbar. „Für Unternehmen wird der Umgang mit Schadstoffen zunehmend zu einem wirtschaftlichen Faktor. Verlässliche und schnelle Analytik entscheidet darüber, ob Materialien verwertet oder deponiert werden, wie hoch Stillstandskosten ausfallen und wie belastbar Kalkulationen sind“, so Christian Kaiser.