Baustoff-Recycling: Strassen bauen mit gebrauchten Masken?
Ausgediente Schutzmasken werden hinsichtlich des Abfalls zunehmend zum Problem. Geht es nach Forschern der RMIT Universität in Melbourne, sollen diese in verkleinerter Form als Baumaterial für den Strassenbau genutzt werden können.
Quelle: Jonathan Farber, unsplash.com
Weggeworfene Maske an einem Strand: Der pandemiebedingte Abfall nimmt stetig zu.
Rund 6,8 Milliarden Masken sind nach Schätzungen der Forscher jeden Tag in Verwendung und werden schliesslich weggeworfen. Der Abfall, der dadurch entsteht ist gewaltig. Als «toxisches Problem» bezeichnete auch die UN im Juli 2020 den zunehmenden Gebrauch von Einwegmasken und befürchtete, dass rund 75 Prozent des pandemiebedingten Materials früher oder später auf Mülldeponien oder im Ozean landen würde.
Einwegmasken als Baumaterial
Eine Lösung für das Problem bieten nun Forscher der RMIT Universität in Melbourne, Australien. Das Team hat ein neues Material entwickelt, dass neben recyceltem Betonaggregat (RCA) auch zerkleinerte Einwegmasken beinhaltet. Damit wird nicht nur das zurückgewonnene Material aus abgerissenen Gebäuden wiederverwendet, sondern auch ein grosser Teil der ausgedienten Masken.
Die Ergebnisse ihrer Arbeit wurden kürzlich in Form einer Studie in der Fachzeitschrift «Science of the Total Environment» veröffentlicht. Laut dieser könne das neue Material im Strassenbau eingesetzt werden und damit die Strassen sogar verstärken. Wiederverwertbare Materialien kommen im Strassenbau immer öfters zur Anwendung, auch in der Schweiz.
So wurde im Aargau vor zwei Jahren beispielsweise ein 1,3 Kilometer langer Radweg zwischen Würenlos AG und Oetwil ZH an der Limmat mit Recyclingbaustoffen gebaut und parallel dazu ein Abschnitt der Kantonsstrasse saniert. Auch die Kantone Baselland und Basel-Stadt gaben Ende letzten Jahres bekannt, ab 2021 vermehrt auf Recycling im Strassenbau zu setzen.
Drei Millionen Masken für einen Kilometer Strasse
Laut Jie Li, Professor an der RMIT-Universität und Leiter der Studie, deuten die Untersuchungsergebnisse darauf hin, dass das mit Schutzmasken versetzte RCA für zwei von drei Schichten beim Bau einer Strasse verwendet werden könnte. Die Forscher rechnen vor: Für den Belag einer zweispurigen, ein Kilometer langen Strasse würden mit ihrer Methode rund drei Millionen Masken benötigt. – Und damit rund 93 Tonnen von Baustellen- und Pandemieabfall wiederverwertet.
Mit dem neuen Material könne man aber nicht nur den Umweltauswirkungen der Pandemie entgegenwirken, sondern auch den Strassenbau optimieren. So fanden die Forscher heraus, dass die Kombination aus Masken und recyceltem Beton die Festigkeit, Verformbarkeit und Flexibilität einer Strasse im Vergleich zu einer Strasse aus herkömmlichem RCA verbessert.
Quelle: RMIT University
Drucktest: Die Kombination aus Masken und recyceltem Beton (rechts) ist stabiler als herkömmlicher RCA (links).
Strasse wird durch Kunststoff-Fasern stabiler
Die Forscher erklären sich dies mit dem Material, aus dem Einwegmasken bestehen: Kunststoff. Insbesondere chirurgische Masken weisen äusserst feine Polypropylen-Fasern auf. Da sich das Material schlecht abbauen lässt, eignet es sich gemäss der Studie ideal für den Strassenbau. Zudem verstärken die Fasern die Bindung zwischen den Schuttpartikeln und machen die Strasse auf diese Weise stabiler. Das Polypropylen erhöht laut Li aber auch die Dehnbarkeit der Aggregat-Partikel. Dies wiederum mache das Endmaterial resistenter gegen Verschleiss.
Für die Herstellung des Materials verwendeten die Forscher aufgrund der Corona-Vorschriften ihres Labors jedoch keine gebrauchten, sondern neue Schutzmasken. Der Verwendung von weggeworfenen Masken stehe jedoch nichts im Wege, diese würden sich direkt aus dem Abfall-Prozess ziehen lassen. Denn weggeworfenes Material wird im Normalfall nach Grösse und Gewicht getrennt. Kleinere Teile wie die Masken seien dabei einfacher zu handhaben. Sie könnten laut Li mittels Luftstössen extrahiert werden, beispielsweise mit einem Windsichter oder Düsen.
Strassenbau mit Masken-RCA günstiger?
Die Forscher stellten zudem auch eine Kostenanalyse auf, in der sie zum Schluss kommen, dass das Masken-Material den Bau von Strassen tatsächlich günstiger machen könnte. So koste der Abbau von neuem Material aus einem Steinbruch in Australien etwa 50 Dollar pro Tonne, während derjenige für den neuen RCA bei 26 Dollar liegt. Aufgrund des speziellen Materials kämen zwar noch Zusatzkosten hinzu, etwa für das Desinfizieren und Transportieren von gebrauchten Masken.
Dies wiegt laut Li jedoch die anfallenden Kosten für die Entsorgung auf einer Mülldeponie auf, die in den städtischen Gebieten in Australien zwischen 32 und 78 Dollar pro Tonne betragen können. Damit kommt der Professor zum Schluss: «Die Verwendung des Masken-RCA als alternatives Material würde nicht nur den durch Pandemien verursachten Abfall reduzieren, sondern auch die Baukosten um etwa 30 Prozent senken.»
Li und sein Team hoffen nun, dass sie eine lokale Regierung oder einen Industriepartner finden, um einen Prototyp in grossem Massstab zu realisieren und zu testen.
Zur Studie: www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969721005957
