Innovative recycling approaches to enable new material loops for AAC

This paper shows different approaches to save mineral resources or energy for the production of autoclaved aerated concrete (AAC) using secondary materials. The goal is to implement new recycling routes in the building industry and to establish new material loops. It could be shown, that AAC can act as a sink for fine fractions from building rubble consisting of waste concrete and calcium silicate masonry units (CSU) by replacing the primary quartz sand. By choosing secondary rawmaterials like rice husk ash with a higher solubility than quartz, it is even possible to achieve AAC with the desired properties at lower autoclaving temperatures. After the end of life,AACcan be treatedwith the patented approach “ENSUBA,” a wet-chemical washing procedure, which enables the complete removal of sulfate ions, which usually cause problems in the recycling of AAC. After this treatment waste AAC can easily be brought back to the material cycle and for example be used as a raw material for cement production. Most importantly, this ENSUBA approach can be combined sensibly with a carbon capture technique like the chilled ammonia process. This process captures CO2 from the cement production in an ammonia solution, leading to the precipitation of ammonium carbonate, which is needed for the ENSUBA process.

Dieser Artikel zeigt verschiedene Ansätze zur Einsparung von mineralischen Rohstoffen oder Energie für die Herstellung von Porenbeton (AAC) unter Verwendung von Sekundärmaterialien. Ziel ist es, neue Recyclingwege in der Bauwirtschaft zu realisieren und neue Stoffkreisläufe zu etablieren. Es konnte gezeigt werden, dass Porenbeton als Senke für Bauschutt-Feinfraktionen fungieren kann, indem man den primären Quarzsand durch Altbeton und Kalksandstein ersetzt. Durch die Wahl von sekundären Rohstoffen wie Reishülsenaschen mit einer höheren Löslichkeit als Quarz ist es sogar möglich, Porenbeton mit den gewünschten Eigenschaften bei niedrigeren Autoklaviertemperaturen zu erreichen. Nach der Nutzungsphase kann Porenbeton mit dem patentierten Ansatz “ENSUBA” behandelt werden, einem nasschemischen Waschverfahren, das eine vollständige Entfernung von Sulfationen ermöglicht, die normalerweise Probleme beim Recycling von Porenbeton verursachen. Nach dieser Behandlung können Porenbeton-Abfälle leicht in den Stoffkreislauf zurückgeführt und beispielsweise als Rohstoff für die Zementherstellung verwendet werden. Idealerweise lässt sich der ENSUBA-Ansatz sinnvoll mit einem CO2-Abscheidungsverfahren wie dem gekühlten Ammoniakprozess kombinieren. Dieser Prozess fängt CO2 aus der Zementproduktion in einer Ammoniaklösung auf, was zur Ausfällung von Ammoniumcarbonat führt, welches für den ENSUBA-Prozess benötigt wird.