In den vergangenen drei Jahren haben Forscher*innen der Universität einen Prozess entwickelt, um aus eisen- und zinkhaltigen Bergbauschlämmen wertvolle Ressourcen zu extrahieren und die Rückstände in nachhaltige Baustoffe auf Basis der Geopolymertechnologie zu verwandeln. Der Prozess endet mit der Rückführung von sauberem Wasser in das Ursprungsgewässer.
Die Methode wurde am „Roten Graben“ im ehemaligen Bergbaugebiet von Freiberg getestet, einem Gebiet, in dem mehr als 13.000 Kubikmeter kontaminierter Schlamm und eisenhaltige Wässer in einen künstlich angelegten Bach fließen. Was bisher als umweltschädliche Altlast galt und aufwendig entsorgt werden musste, wird nun durch eine Filterpresse gefiltert und entwässert. „Mehrere Membranen filtern die festen Bestandteile ab und entfernen in einem weiteren Schritt enthaltene Schwermetalle“, erklärt Professor Martin Bertau vom Institut für Technische Chemie an der TU Bergakademie Freiberg. Es entsteht sauberes Wasser und ein Restschlamm.
Das Forschungsteam hat es geschafft, aus den verbleibenden Resten Eisen und Zink zu gewinnen, der in Hüttenbetrieben weiterverarbeitet werden kann, um Metallprodukte herzustellen. Schadstoffe wie Arsen, Blei und Cadmium werden in einem Elektrofilter gebunden und dauerhaft aus der Umwelt entfernt.
Selbst den verbleibenden mineralischen Rückstand verwerten die Chemiker. „Den können wir in sogenannte Geopolymerbaustoffe verwandeln, indem wir ihn mit gebranntem Ton und Natronlauge versetzen, das kennt man zu Hause als Abflussfrei“, erläutert Projektmitarbeiter Dr. Michael Kraft.
Durch den Einsatz von Geopolymeren wird der CO₂-Ausstoß erheblich gesenkt, da die Produktion von Zement, die rund acht Prozent der globalen CO₂-Emissionen verursacht, um bis zu 80 Prozent reduziert werden kann.
Das Projekt „recomine ZauBer“ wird durch die TU Bergakademie Freiberg, das Institut für Technische Chemie, das Institut für Thermische Verfahrenstechnik und die terra mineralia sowie durch Partner wie die INTEC Gesellschaft für Injektionstechnik mbH & Co. KG, die SAXONIA Standortentwicklungs- und Verwaltungsgesellschaft mbH, die G.E.O.S. Ingenieurgesellschaft mbH und die Befesa Zinc Freiberg GmbH unterstützt.
Gefördert wird das Vorhaben im Rahmen des Programms „WIR! – Wandel durch Innovation in der Region“ mit rund 1 Million Euro durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF). Das Projekt hat eine Laufzeit von knapp drei Jahren (01.01.2022 – 30.11.2024).
