Mineralfaserabfälle als reaktive Bindemittelkomponente

Mineralwolle, insbesondere Glas- und Steinwolle, zählen zu den am häufigsten verwendeten Dämmmaterialien im Bausektor. Nach ihrer Nutzungsdauer werden sie in der Regel deponiert, was aufgrund der geringen Dichte erbliche Entsorgungskosten verursacht. Mit der Novellierung der Deponieverordnung 2021 wurde in Österreich ein Deponierungsverbot für künstliche Mineralfasern ab 2027 in Aussicht gestellt, wodurch Recycling- und Verwertungsoptionen dringend erforderlich werden. Die gegenständliche Arbeit befasst sich mit der gezielten Vermengung von Mineralwolleabfälle mit Korrekturstoffen unter Verwendung eines Mischungsrechners mit vordefinierten Anforderungen. Die dynamische Viskosität, als wichtiger Parameter für Hochtemperatur-prozesse wird anhand verschiedener Viskositätsmodelle berechnet und mit experimentellen Messdaten evaluiert. Im Rahmen der praktischen Durchführung werden die Mischungen einer thermochemischen Behandlung in einem Induktionstiegelofen unterzogen. Um eine amorphe Erstarrung und die Bildung einer reaktiven Bindemittelkomponente zu gewährleisten, wird die Schmelze anschließend rasch abgekühlt. Das resultierende Outputmaterial wird bautechnologisch analysiert. Ergänzend wird eine Monte-Carlo-Simulation zur Prognose des zukünftigen Abfallaufkommens von Mineralwolle durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass das Outputmaterial die Anforderungen an konventionellen Hüttensand hinsichtlich chemischer Zusammensetzung, Glasgehalt und Reaktivität erfüllt. Einige Viskositätsmodelle zeigen eine gute Übereinstimmung mit den Messwerten, während andere deutliche Abweichungen aufweisen. Dabei wurden Temperatur und chemische Zusammensetzung als entscheidende Einflussfaktoren auf die dynamische Viskosität identifiziert. Die Modellierung des Abfallaufkommens bestätigt auch die Tendenzen der Abfallstatistik aus den Statusberichten des Bundesabfallwirtschaftsplanes Österreichs hinsichtlich der prognostizierten Mengen und zeigt ein zukünftig steigendes Aufkommen an Mineralwolleabfällen.