Phantastische Aushubmaterialien – und wo sie ihre Bestimmung finden: Klassifikation und Verwertung

Das NNATT-Projekt adressiert die zukunftsorientiere Bauwirtschaft: die nachhaltige Verwertung von Tunnel- und Aushubmaterialien. Diese stellen mit 46 Millionen Tonnen 59 % des gesamten Abfallaufkommens in Österreich im Jahr 2021 dar. Trotz eines hohen Anteils an nicht verunreinigtem Bodenaushubmaterial werden 62 % dieser Materialien deponiert, was eine erhebliche Ressourcenverschwendung darstellt.
Ziel des Projekts ist es, durch Materialidentifikations- und Klassifizierungsmethoden eine hochqualitative Verwertung dieser Materialien zu ermöglichen. Dies soll insbesondere durch die Kombination spektral-sensorbasierter Technologien und Künstlicher Intelligenz (KI) erreicht werden. Die Methodik basiert auf einem mehrstufigen Verfahren: Zunächst erfolgt die systematische Probenahme verschiedener lithologischer Gesteinsformationen, gefolgt von einer umfassenden mineralogisch-chemischen und geotechnischen Charakterisierung. Die Analysen werden mittels NIR- und Raman-Hyperspektraler Bildgebung sowie LIBS-Spektroskopie erfasst und in eine strukturierte Datenbank integriert. Ein zentraler Aspekt des Projekts ist die automatische Klassifikation der Materialien durch maschinelles Lernen, um eine Korrelation zwischen den erfassten Spektraldaten und den Referenzwerten der Datenbank herzustellen. Diese Technologie wird in einer Pilotanlage mit kontinuierlichem Materialtransport auf einem Förderband getestet, um die Datensammlung und Validierung der Machbarkeit unter realistischen Bedingungen zu ermöglichen. Herausforderungen stellen dabei variable Umwelteinflüsse wie Wetter, Staubentwicklung und Bodenvibrationen dar.
Neben der technischen Machbarkeit werden auch rechtliche Rahmenbedingungen berücksichtigt. Gemäß § 5 Abfallwirtschaftsgesetz 2002 kann ein Stoff seine Abfalleigenschaft verlieren, sofern alle relevanten gesetzlichen Anforderungen erfüllt sind. Die Nebenprodukteigenschaft kann nur für Stoffe gelten, die nach Artikel 3 Nummer 1 der Abfallrahmenrichtlinie 2008 nicht als Abfall eingestuft werden. Dabei ist entscheidend, dass weder ein Wille zur Entledigung noch eine Entledigungspflicht vorliegt. Die Erkenntnisse aus dem NNATT-Projekt könnten somit einen Grundansatz für neue regulatorische Ansätze und nachhaltigere Baupraktiken schaffen.
Die Anwendungspotenziale des Tunnel- und Bodenaushubs sind im Bauwesen als alternative Baustoffe oder Bodenadditive in der Landwirtschaft. Dadurch werden Deponien entlastet, Transportwege reduziert und die Kreislaufwirtschaft intensiviert. Möglich wird dies durch die Verknüpfung von chemisch-mineralogischer und geotechnischer Analysen, KI- und datenbankgestützter Materialklassifikation und die Datenerfassung in einer Pilotanlage. Die gewonnen Erkenntnisse bieten zudem Transferpotenzial für weitere industrielle und wissenschaftliche Anwendungsfelder.