Nachhaltige Dachbahnen und Geokunststoffe gewinnen in der Bauwirtschaft immer stärker an Bedeutung. Ein aktuelles Forschungsprojekt zeigt, wie auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten hochwertige Bauprodukte aus Kunststoffrezyklaten und Biopolymeren entstehen können. Von recycelten Biokunststoffen bis zu bioabbaubaren Geotextilien eröffnen sich neue Perspektiven für Dachdecker und den Tiefbau. Das verbessert die Klimabilanz, erhöht die technische Leistungsfähigkeit und bietet einen realistischen Praxisbezug für Baustellen.
Die Bauwirtschaft steht unter wachsendem Druck, nachhaltiger zu bauen und dabei gleichzeitig wirtschaftlich zu bleiben. Besonders bei Dachbahnen und Geokunststoffen steigt der Bedarf an Materialien, die Ressourcen schonen, hohe technische Anforderungen erfüllen und langfristig verfügbar sind. Ein aktuelles Forschungsprojekt des Fraunhofer-Clusters Circular Plastics Economy (CCPE) zeigt nun, wie Kunststoffrezyklate und Biopolymere aus bislang kaum genutzten Abfallströmen für hochwertige Anwendungen im Bauwesen nutzbar gemacht werden können. Das hat direkte Relevanz für Dachdecker, Tiefbauer und ausführende Betriebe. So haben im Projekt „Zirk-Tex“ mehrere Fraunhofer-Institute die komplette Wertschöpfungskette untersucht: von der Sortierung über innovative Recyclingverfahren bis zur Verarbeitung zu Fasern, Vliesen, Folien und Membranen. Ziel ist es, Dachbahnen und Geokunststoffe aus recyceltem Polypropylen (PP) und Polyethylenterephthalat (PET) herzustellen, die mit Neuware konkurrieren können. Das ist anspruchsvoll, denn textile Produkte stellen deutlich höhere Anforderungen an die Materialqualität als klassische Spritzgussbauteile.
Hohe Hürden und Vorbehalte bei der Verarbeitung von Rezyklaten
„Es ist weniger problematisch, aus Kunststoffrezyklaten beispielsweise Spritzgussbauteile zu produzieren“, erklärt Evgueni Tarkhanov vom Fraunhofer IAP. „Aber daraus textile Produkte wie Vliese für Dachbahnen zu fertigen, ist wesentlich schwieriger, da Fadenbildungsprozesse sehr hohe Anforderungen an die Rezyklate stellen.“ Schon kleinste Verunreinigungen können zu Filamentabrissen führen und Produktionsstillstände verursachen. Das ist ein Kostenrisiko, das viele Hersteller bislang abschreckt.
Recycling neu gedacht: von der Sortierung bis zur Dachbahn
Um diese Hürden zu überwinden, bildet das Fraunhofer-Team die gesamte Prozesskette im Pilotmaßstab ab. „Um die Dachbahnen aus Post-Consumer-Abfällen herzustellen, sind wir in der Lage, die gesamte Prozesskette für PP und PET im Pilotmaßstab abzubilden: von der Betrachtung der Sortierung über innovative Recyclingmethoden bis hin zur Anwendung“, fasst Projektleiter Christian Schütz vom Fraunhofer LBF zusammen. Zum Einsatz kommen unter anderem lösungsmittelbasierte Recyclingverfahren und die chemische Glykolyse von PET, die besonders sortenreine Rezyklate ermöglichen.
Bessere Klimabilanz von Geokunststoffen mit neuen Rohstoffquellen
Begleitende Lebenszyklusanalysen zeigen, dass die entwickelten Wertschöpfungsketten sowohl für Rezyklate als auch für Biopolymere eine bessere Klimabilanz aufweisen als der Einsatz von Neukunststoffen. Gleichzeitig belegt das Projekt, dass ausreichende Mengen an PP- und PET-Abfällen verfügbar sind. Allerdings müssen Logistik und Sortierung weiter ausgebaut werden, um den Zugriff zu erleichtern.
Bioabbaubare Geotextilien für temporäre Bauaufgaben
Neben Rezyklaten rücken auch Biopolymere in den Fokus. Aus PLA (Polylactic Acid oder Polymilchsäure; ein biologisch abbaubarer Kunststoff, der hauptsächlich für den 3D-Druck verwendet wird) und PBS (Polybutylensuccinat; ein weiterer biologisch abbaubarer Kunststoff) entwickelten die Forscher schadstofffreie Fasern für bioabbaubare Geotextilien, etwa für Baustraßen, Böschungssicherungen oder temporäre Stabilisierungen. Durch gezielte Additivierung lässt sich der Abbau steuern, ohne die Gebrauchseigenschaften zu beeinträchtigen. „Sowohl für PLA als auch für PBS konnten wir Fasern mit kontrolliertem und einstellbarem Abbauverhalten herstellen“, so Schütz. Damit eröffnen sich für die Bauwirtschaft neue Perspektiven: nachhaltige Dachbahnen und Geokunststoffe, die technische Sicherheit, Umweltverträglichkeit und Wirtschaftlichkeit miteinander verbinden und langfristig den Materialeinsatz auf Baustellen grundlegend verändern könnten.
