Inertisierung von Abfällen aus künstlichen Mineralfasern durch Aufschmelzen im induktiv erhitzten Durchlaufofen und anschließende Granulierung

Der Umgang mit künstlichen Mineralfaserabfällen aus Glaswolle und Steinwolle ist in Österreich streng geregelt, insbesondere der Teilbereich der Abfälle aus dem Baubereich.

Im 2019 vom Bundesministerium für Nachhaltigkeit und Tourismus herausgegebenen Leitfaden „Künstliche Mineralfaserabfälle ̶ KMF-Abfälle auf der Baustelle“ ist festgehalten:

Eine stoffliche Verwertung der KMF-Abfälle ist zulässig, wenn durch die Behandlung sichergestellt ist, dass die erzeugten Produkte keine gefahrenrelevanten Eigenschaften aufweisen. Derzeit sind für KMF-Abfälle keine geeigneten Verwertungsverfahren in Österreich bekannt. Einzelne Hersteller bieten eine Rücknahme ihrer Mineralfasern (insb. Verschnitte) an, um diese einer stofflichen Verwertung zuzuführen.

Dementsprechend werden KMF in Österreich auf Deponien verbracht. Dabei wird zwischen Dämmstoffprodukten unterschieden, welche vor 1998 und danach hergestellt worden sind.

Abfälle künstlicher Mineralfasern gelten als nicht gefährlich und sind der Abfallart mit der Schlüsselnummer SN 3146 "Mineralfasern" zuzuordnen, wenn sie

- nachweislich ab dem Jahr 1998 von einem Mitglied der österreichischen Fachvereinigung Mineralwollindustrie (www.fmi-austria.at) hergestellt wurden.

Auch KMF-Dämmstoffe, die ab 1998 verwendet wurden, können gefährliche Abfälle im Sinne des Abfallrechts sein (z.B. durch Verwendung alter Lagerbestände oder Waren die nicht von Herstellern der FMI stammen). Weitere Kriterien und Dokumentation der Nichtgefährlichkeit der KMF im Rahmen der Rückbaudokumentation gemäß Recycling-Baustoffverordnung sind:

- die Kennzeichnung mit Gütesiegel (EUCEB, RAL),

- Produktsicherheitsdatenblätter der Mineralwollen gemeinsam mit Rechnungen (Produktionsjahr, Hersteller, Hinweis auf Gütesiegel),

- chemisch-analytischer Nachweis der Nichtgefährlichkeit (Nichtzutreffen der gefahrenrelevanten Eigenschaft HP7 „karzinogen“):

Untersuchung der Mineralfasern auf deren Massengehalt von Oxiden und Bestimmung des längengewichteten mittleren geometrischen Faserdurchmessers abzüglich des zweifachen geometrischen Standardfehlers (LWGMD-2SE) gemäß der Verordnung (EG) Nr. 761/2009 und Einstufung der Fasern gemäß Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP-Verordnung). Diese kann in Labors von KMF-Herstellern, Zertifizierungsstellen der Fasern oder hierzu spezialisierten Labors durchgeführt werden.

Alle KMF-Abfälle, die keines der angegebenen Kriterien erfüllen oder wenn deren Nachweis nicht möglich ist, sind gefährliche Abfälle und aufgrund der aktuell gültigen Zuordnungskriterien der Abfallverzeichnisverordnung der Schlüsselnummer SN 31437 "Asbestabfälle, Asbeststäube" zuzuordnen. Gleiches gilt für Verbundmaterialien, die diese gefährlichen KMF enthalten (z.B. Gipsplatten mit geklebten Mineralfasermatten, mit Mineralfasern gedämmte Rohre, Sandwichpaneele mit Mineralfaserkern.

Da es in den meisten Fällen zu aufwendig oder nicht möglich ist, diese Nachweise zu erbringen, bedeutet die gültige Regelung, dass der überwiegende Teil der KMF-Abfälle der Schlüsselnummer SN 31437 g zugeordnet wird.

Derzeit werden gewerblichen Kunden in der Größenordnung 900 €/t für gefährlichen Abfall (SN 31437g) und in der Größenordnung 300 €/t für nichtgefährlichen Abfall (SN 31416) für die Deponierung von Mineralfaser-Abfällen in Rechnung gestellt. Allein dieser Unterschied sollte Treiber für die Entwicklung von Verfahren sein, mit denen die als gefährlich eingestuften Abfälle in ungefährliche Abfälle transformiert werden können.

Dazu kommt, dass die Verbringung von gefährlichen Abfällen auf Deponien auf immer breitere Ablehnung der Bevölkerung stößt, was zumindest für die führenden Unternehmen ein Anreiz zum Handeln ist.

Die IB Engineering GmbH ist auf die Technologie zum Schmelzen mineralischer Rohstoffe im induktiv erhitzten Durchlaufofen spezialisiert.

Mit dem von uns entwickelten Durchlaufofen mit Graphitsuszeptor, in dem das Aufgabematerial bis zu 2500 °C erhitzt werden kann, wird ein konstanter Strom aus einer mineralischen Schmelze erzeugt, welche in den nachfolgenden Verarbeitungsschritten zu verschiedenen Produkten verarbeitet wird.

Im einfachsten Fall können Mineralwolle-Abfälle aufgeschmolzen und die Schmelze unmittelbar nach dem Austritt aus dem Ofen granuliert werden. Aufgrund der schellen Abkühlung liegt das Granulat in verglaster Form vor.

Diese Aufgabe haben wir bereits für Saint-Gobain, einen führenden Hersteller von Mineralwolleprodukten, gelöst. Produktionsabfälle aus Mineralwolle wurden geschmolzen und in Granulat (Bild 1) transformiert, welches in den Materialfluss der Produktion zurückgeführt werden kann.

Die Wirtschaftlichkeit unseres Schmelzverfahrens wird im Wesentlichen durch den Anteil der Stromkosten und der Kosten für den verschleißenden Schmelztiegel bestimmt. Bei einem Industriestrompreis von 100 €/MWh ergeben diese beiden Positionen ca. 115 € pro t geschmolzenes Material.

Durch die Granulierung verringert sich das zu deponierende Volumen mindestens um das 50-fache. Die Wahrscheinlichkeit groß, dass das Granulat nicht deponiert werden muss und im Bausektor verwendet werden kann.

Die maximale Schmelzleistung eines Ofens liegt bei 3,5 t/h, was einer Jahresleistung von etwa 20.000 t entspricht. Aufgrund der sehr kompakten und modularen Ausführung können bei Bedarf auch mehre Öfen in einer Halle zum Einsatz kommen.

Wir betrachten unsere Schmelztechnologie für die Inertisierung von KMF-Abfällen als technisch ausgereift. Für die Umsetzung in die industrielle Praxis sind die Nachweise über die inerten Eigenschaften des Granulats und die Ungefährlichkeit der Emissionen aus dem Ofen erforderlich. Wir bieten interessierten Unternehmen an, diese Aufgabe gemeinsam zu bewältigen und das Verfahren zur Inertisierung von KMF-Abfällen in die Praxis umzusetzen.

Bild 1: Granulat aus inertisierten KMF-Produktionsabfällen, welches mit der von IBE entwickelten Schmelztechnologie erzeugt worden ist