Es ist eine Frage der Perspektive: Bislang betrachten viele Unternehmen Bergbauschlämme und Grubenwasser als schadstoffhaltige Abfälle, weil diese beispielsweise Cadmium und Arsen enthalten. Doch ein Forschungsteam der TU Bergakademie Freiberg sieht das anders. In einem Pilotprojekt haben die Fachleute ein Verfahren entwickelt, das die Schadstoffe aus Schlämmen und Wasser entfernt, Wertstoffe extrahiert und den Rest als Rohstoff für eine klimafreundlichere Herstellung von Zement- und Betonalternativen nutzt.

13.000 Tonnen Schlamm

„rECOmine ZauBer“ heißt das Projekt, an dem neben der TU noch vier regionale Firmen beteiligt sind und das vom Bundesforschungsministerium von Januar 2022 bis November 2024 mit rund einer Million Euro gefördert wird. Pilotstandort für das Verfahren ist der Rote Graben in Freiberg, wo viel eisenhaltiges Wasser und mehr als 13.000 Tonnen Schlamm aus dem Freiberger Revier anfallen. Bislang mussten die Bergbauunternehmen die Schlammablagerungen ausbaggern und deponieren. Das soll sich ändern.

Wertmetalle gewinnen, Schwermetalle entfernen

Im Pilotprojekt pumpen die Beteiligten Schlamm und Wasser durch eine Filterpresse, die das Material zunächst entwässert. Mehrere Membranen filtern dieses Wasser und entfernen die Schadstoffe, sodass das Wasser in die Ursprungsgewässer zurückgeführt werden kann. Den Schlamm arbeitet das Projektteam so auf, dass es werthaltige Metalle wie Zink und Eisen daraus gewinnt und Schwermetalle herausfiltert.

Besserer und klimafreundlicherer Zement

Übrig bleibt ein fester mineralischer Rückstand – der eigentliche Clou der Prozesses. Er wird in sogenannte Geopolymere überführt. Diese sind zementähnliche Bindemittel mit teils noch besseren Eigenschaften als konventioneller Zement: Die Betonalternative ist hitzestabiler, resistenter gegen Chemikalien und härtet schneller aus. Vor allem aber lassen sich gegenüber der herkömmlichen Betonherstellung mit diesen Geopolymeren bis zu 80 % CO₂-Emissionen vermeiden.

Demonstrationsanlage geplant

Im Labormaßstab ist das Verfahren bereits erfolgreich und zum Patent angemeldet. Nun soll eine Demonstrationsanlage den Prozess in den Realmaßstab überführen. Er könnte letztlich nicht nur nachhaltig sein, sondern auch wirtschaftlich, erwarten die Forschenden. Dann ließen sich die neu entwickelten Recyclingtechnologien auf weitere Gruben und Wasserlösestollen anwenden.

bl