Projekt 38222/02

Entwicklung eines nassmechanischen Separationsverfahrens zur Entfernung von Asphaltpartikeln aus mineralischen Massenströmen

Projektdurchführung

Zwisler GmbH
Biggenmoos 55
88069 Tettnang

Zielsetzung

Der Rückbau von Infrastruktur und die Aufbereitung von Bodenaushub stellen die Kreislaufwirtschaft vor massive Herausforderungen. Mineralische Massenströme sind im mittleren Korngrößenbereich von 0,5 bis 20 mm häufig mit teer- und bitumenhaltigen Asphaltpartikeln verunreinigt und dadurch mit krebserregenden polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) belastet. Während für Grobkorn (> 16 mm) sensorgestützte Sortierungen existieren und für Feinstpartikel (< 0,5 mm) die Flotation eingesetzt werden kann, klafft im mittleren Korngrößensegment (0,5 bis 20 mm) eine technologische Lücke. Konventionelle Einzelkorn-Sortiersysteme stoßen hier an ihre wirtschaftlichen und technischen Grenzen, da der Druckluftverbrauch massiv ansteigt, Ventilabstände technisch limitiert sind und das Ausblasen winziger Partikel zu ungenau wird. Da auch die Flotation in diesem Bereich nicht mehr prozesssicher arbeitet, müssen enorme Mengen an unbelastetem Material deponiert oder thermisch behandelt werden. Dies verbraucht wertvollen Deponieraum und steigert den Bedarf an Primärkies.

Das Ziel dieses Projektes ist es, diese Lücke zu schließen und im Fein- und Mittelkornbereich von einer bloßen Schadstoffverwaltung zur hochwertigen Rohstoffrückgewinnung überzugehen. Erste Versuche im kleinen Labormaßstab waren bereits so vielversprechend, dass das neuartige Verfahren erfolgreich patentiert wurde: Durch eine selektive hydrophobe Agglomeration werden Asphaltpartikel künstlich magnetisiert und anschließend über einen nachgeschalteten Magnetabscheider aus dem mineralischen Massenstrom ausgeschleust. Mit diesem Projekt soll das Verfahren vom Labormaßstab in einen prozesssicheren Technikumsmaßstab skaliert werden.

Die umweltrelevanten Ziele stehen dabei im Fokus: Durch die hocheffiziente Separation können bis zu 80 % des mineralischen Massenstroms als saubere, schadstofffreie Sekundärrohstoffe in den Stoffkreislauf zurückgeführt werden. Dies schont Primärressourcen (Kies und Sand) und reduziert das zu deponierende Volumen auf die reine Schadstofffraktion (ca. 20 %). Zudem sinken durch den Wegfall langer Transportwege zu Spezialdeponien der Primärenergiebedarf und die CO2-Emissionen drastisch. Das Verfahren ist als leicht integrierbare Retrofit-Lösung für bestehende Aufbereitungsanlagen konzipiert und ermöglicht dadurch eine breite und unkomplizierte Markteinführung in der Kreislaufwirtschaft.

Arbeitsschritte

Das 24-monatige Vorhaben realisiert das Scale-up des patentierten AsphaCycle®-Verfahrens über eine gestraffte, zweiphasige Entwicklungsstrategie. Ein definierter Meilenstein im Juni 2027 dient dabei als Entscheidungspunkt für den Übergang in die nächste Skalierungsstufe.

Phase 1: Validierung im Labormaßstab (Monat 1–12, vier Arbeitspakete, Durchsatz ~1 kg)
Der Fokus liegt auf der verfahrenstechnischen Grundlagenermittlung. Bis September 2026 wird das Anlagendesign sowie das Konzept des Versuchsaufbaus erarbeitet (AP 1). Im Zentrum der anschließenden Versuche stehen die gegebenenfalls notwendigen Anpassungen des Verfahrens mit Fokus auf die Hydrophobierung, das Magnetadditivkonzentrat, die Einstellung der Kontaktierung sowie die Magnetseparation. Der Versuchsaufbau im Labormaßstab wird dahingehend optimiert und evaluiert, dass die entsprechenden Ergebnisse bis April 2027 vorliegen (AP 2 und 3). Die Laborphase schließt nach einer detaillierten Untersuchung des Prozesswassers im Mai 2027 (AP 6) mit dem offiziellen Projektabschluss des Labormaßstabs im Juni 2027 (AP 8) ab.

Phase 2: Transfer in den Technikumsmaßstab (Monat 13–24, vier Arbeitspakete, Durchsatz 20–100 kg/h)
Aufbauend auf den Laborerkenntnissen erfolgt der Transfer in den industrienahen Maßstab. Bis September 2027 wird das Konzept für den Technikumsmaßstab finalisiert (AP 4). Die Erstversuche sowie die Anpassungen bezüglich Hydrophobierung, Magnetadditiv und Magnetseparation sowie die anschließende Optimierung und Beurteilung des Gesamtkonzeptes werden bis April 2028 erarbeitet (AP 5 & 7). Parallel wird die analytische Überwachung des Prozesswassers bis Mai 2028 (AP 6) durchgeführt. Nach Zusammenführung aller Parameter schließt die Phase 2 planmäßig im Juni 2028 mit dem finalen Projektabschluss ab (AP. 8).

Innovation und nachhaltige Umweltentlastung:
Das methodische Zusammenwirken basiert auf gestrafften Meilensteinen, die den Phasenübergang prozesssicher validieren. Dieses Verfahren geht weit über den Stand der Technik hinaus: Während konventionelle optische oder dichteabhängige Sortiersysteme im Feinbereich (0,5–20 mm) versagen, nutzt AsphaCycle® die materialspezifische Hydrophobie von Asphalt zur selektiven chemischen Magnetisierung. Dies ermöglicht erstmals eine trennscharfe Separation von PAK-Schadstoffen in diesem Kornspektrum und führt durch die Rückgewinnung von 80 % hochwertiger Sekundärbaustoffe zu einer nachhaltigen Umweltentlastung.

Übersicht

Fördersumme

150.901,00 €

Förderzeitraum

01.07.2026 - 30.06.2028

Bundesland

Baden-Württemberg