Asphaltmischwerk auf Holzstaubbasis eröffnet
Basis dafür bildet die Masterarbeit eines unserer Absolventen
In Asphaltmischwerken wird Asphalt aus Gestein, Füllmaterial und dem Bindemittel Bitumen hergestellt. Hierfür müssen die Materialien stark erhitzt werden. Die Wärmeenergie kommt dabei meist von fossilen Energieträgern, wie Braunkohle und Heizöl. Der Umbau zu regenerativen Energien war bisher vor allem durch die hohen Prozesstemperaturen von über 200 °C und dem Anlagenaufbau schwierig.
Von der Masterarbeit zum Umbau des Asphaltmischwerks
Seit einiger Zeit verfolgte Inhaber Christian Schweiger die Idee mit seinem Asphaltmischwerk weg von fossilen Energien zu kommen. Daher holte er sich neben dem Asphaltmischanlagenhersteller Benninghoven GmbH & Co. KG auch Herrn Andreas Greppmair von der Technischen Hochschule Augsburg mit ins Boot.
Ziel von Greppmairs Masterarbeit war es einen Brennstoff zu finden, der in den Anlagenaufbau integriert werden kann und für den Betrieb wirtschaftlich vorteilhaft ist. Zusätzlich mussten die erforderlichen Rahmenbedingungen geprüft werden, um eine dauerhafte Versorgungssicherheit zu gewährleisten.
Das Asphaltmischwerk der Schweiger Straßenbau GmbH stellt mit einer Asphaltproduktion von ca. 72.000 Tonnen im Jahr eine vergleichsweise kleine Anlage dar. Dennoch wurden für den Betrieb 2020 etwa 570.000 Liter Heizöl benötigt. Das entspricht einem CO2-Ausstoß von rund 1.500 Tonnen.
Im Rahmen der Masterarbeit zeigte sich, dass Holzstaub der beste alternative Brennstoff ist. Er weist ähnliche Eigenschaften wie Braunkohlestaub auf, welcher derzeit in ca. 90 % aller Asphaltmischwerke zum Einsatz kommt. Da Holzstaub noch nicht als gängiger Brennstoff gehandelt wird, legte Andreas Greppmair eine Holzstaubaufbereitungsanlage aus. Diese beinhaltet neben der Mühle auch Lagersilos und Fördereinrichtungen. Weiterhin arbeitete er die nötigen Rahmenbedingungen, mit Berücksichtigung der gesetzlichen Regelungen und sicherheitstechnischen Standards, heraus.
Um die Wirtschaftlichkeit der neuen Anlagentechnik abzubilden, zog Andreas Greppmair verschiedene Szenarien im Hinblick auf gesetzliche Regelungen und die Marktentwicklung heran. Dabei berechnete er neben den Kosten zugleich den Gewinn und die Amortisationszeit aller Szenarien. Die Ergebnisse wiesen eine deutliche Verbesserung gegenüber dem damaligen Betrieb nach.
Diese Prognosen haben sich in der Umsetzung größtenteils bewahrheitet. Zwar lag die Investitionssumme mit ca. 3,5 Millionen Euro höher als prognostiziert, aber das Vorhaben wurde durch das bayerische Wirtschaftsministerium mit ca. 1,3 Mio. Euro gefördert, was den Eigenanteil des Betriebs senkte. Laut Schweiger ist es bei den aktuellen Betriebsbedingungen zudem „derzeit günstiger, Asphalt mit Holzstaub herzustellen als mit Heizöl.“
Ökologische Perspektiven auf den Brennstoffwechsel
Die ökologischen Auswirkungen des Wechsels von Heizöl zu Holzstaub sind nicht zu vernachlässigen. Dadurch können jährlich etwa 500.000 Liter Heizöl substituiert werden. Lediglich ein kleiner Teil des Wärmebedarfs muss noch durch Heizöl gedeckt werden, da der Holzstaub eine Stützflamme zur Entzündung benötigt.
Dennoch muss die Nutzung von Holzstaub auch kritisch hinterfragt werden. Zwar gilt Holz in der Europäischen Union als regenerativer Brennstoff, aber durch die Verbrennung entstehen ebenso wie bei fossilen Energien Treibhausgase. Problematisch ist, dass diese auch bei einer neuen Beforstung erst in mehreren Jahrzehnten wieder aufgenommen werden können.
Deswegen stellt der Einsatz von Holzstaub nur einen Zwischenschritt hin zu einer absoluten CO2-Neutralität in der Asphaltbranche dar. So sagt auch Betreuer Prof. Dr. Florian Hörmann von der THA: „Aus Sicht der Nachhaltigkeit müssen wir aufpassen, dass wir uns nicht mit relativer Nachhaltigkeit begnügen, sondern uns an den planetaren Grenzen orientieren. Wenn wir uns danach ausrichten, muss der Straßenneubau auf ein absolutes Minimum begrenzt werden (z. B. auf Krankenhauszufahrten oder ähnlich dringende Vorhaben). Daher bin ich froh, dass gerade dieses Asphaltmischwerk zu ca. 80 Prozent Asphalt für den Straßenunterhalt produziert.“
Auch Christian Schweiger zeigt sich mit dem Ergebnis der Masterarbeit sehr zufrieden. „Wir betreiben nun das bundesweit erste Asphaltmischwerk, welches zum Großteil regenerative Energieträger einsetzt. Durch die hervorragende Vorarbeit von Andreas Greppmair konnte ein Grundstein für erneuerbare Prozesswärme gelegt werden. Nun muss sich zeigen, ob sich auch größere Anlagenbetreiber von uns inspirieren lassen.“
Andreas Greppmair über sein Studium
„Ich wurde durch mein persönliches Umfeld schon früh mit Technik konfrontiert. Prägend war für mich eine Unterrichtsstunde über die Auswirkungen der Industrialisierung und die damit einhergehenden Umweltschäden. Für mich musste es möglich sein, Umweltschutz mit einer funktionierenden Wirtschaft zu verbinden. Das Studium Umwelt- und Verfahrenstechnik an der Hochschule in Augsburg war deshalb nur logisch. Neben dem breiten Fachwissen durch die Dozenten konnten in den modernen Laboren und Werkstätten die theoretischen Kenntnisse in die Praxis umgesetzt werden.
Der Entschluss den Master ebenfalls an der Hochschule Augsburg zu absolvieren war dann eher pragmatisch. Nach dem Motto, wenn ich zu arbeiten begonnen habe, werde ich mich wahrscheinlich nicht noch einmal auf die Lehrbank setzen wollen. Außerdem fokussierte der Master in Umwelt- und Verfahrenstechnik noch stärker auf die Anwendung in der Praxis.
Die anschließende Masterarbeit war wie auf mich zugeschnitten. Hier konnte ich mein theoretisches Wissen in die Praxis einbringen. Motiviert hat mich ebenfalls, dass Christian Schweiger mich früh in die Planung einbezogen hat und meine Ergebnisse umsetzen wollte. Dass der Umbau zu Holzstaub nicht nur möglich, sondern auch wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll war, hat das ganze perfekt abgerundet.
Das Studium an der Hochschule in Augsburg würde ich auf jeden Fall weiterempfehlen. Zwar gibt es auch Verbesserungsbedarf, aber insgesamt war ich sehr zufrieden. Besonders die Zusammenarbeit in Praxisprojekten und die Kommunikation mit Dozenten auf Augenhöhe haben mir gut gefallen.
Jetzt arbeite ich in einem Ingenieurbüro in Aichach. Wir planen Gebäudeeffizienzmaßnahmen und begleiten den Auftraggeber im Bauprozess. Außerdem bieten wir Facility Management Dienstleistungen an. Analog zur Masterarbeit, reizt mich hier vor allem die Entwicklung neuer Konzepte für komplexe Aufgabenstellungen."