Wichtiger Grundstoff für Bauindustrie und Landwirtschaft

Hochofenschlacke als Nebenprodukt der Stahlproduktion hat sich als Rohstoff in der Bauindustrie etabliert. Ihre Verwendung trägt zur Kreislaufwirtschaft bei und reduziert den Umwelteinfluss, indem Abfallmengen verringert und natürliche Ressourcen eingespart werden.

Hochofenschlacke entsteht bei der Verhüttung von Eisenerz zu Roheisen. Dieser Prozess führt zur Trennung von Eisen und seinen Begleitstoffen. Die Schlacke fällt als flüssiges Nebenprodukt bei Temperaturen von etwa 1500°C an. Nach dem Abkühlen kann die Schlacke in zwei Hauptformen vorliegen: als Luftkalkschlacke, wenn sie langsam an der Luft abkühlt, und als granulierte Hochofenschlacke, die durch schnelles Abkühlen mit Wasser hergestellt wird.

Diese Schlackenarten finden schon heute Verwendung in der Bauwirtschaft. Von den 38,5 Millionen Tonnen Eisenhüttenschlacke, die 2022 produziert wurden, waren 21,3 Millionen Tonnen Hochofenschlacke. Davon wurde ein Großteil – 17,57 Millionen Tonnen – für die Herstellung von Zement und Beton verwendet, weitere 3,07 Millionen Tonnen wurden im Straßenbau eingesetzt. Die restlichen 0,66 Millionen Tonnen fanden andere Verwendungen. Diese Zahlen wurden vom Branchenverband Euroslag erhoben.

Von Zement bis Straßenbau

Von den verbleibenden 17,2 Millionen Tonnen Stahlwerksschlacke wurden 12,07 Millionen Tonnen oder 70,2 % im Verkehrswegebau, 2,2 Millionen Tonnen in der Metallurgie, 1,57 Millionen Tonnen als Düngemittel, 0,67 Millionen Tonnen in Zement und Beton sowie 0,69 Millionen Tonnen in anderen Bereichen genutzt.

Granulierte Hochofenschlacke etwa wird häufig in der Zementproduktion verwendet. Wenn sie mit Kalkstein und anderen Zuschlägen gemischt und gemahlen wird, entsteht Hochofenzement. Dieser Zementtyp verfügt über eine hohe Anfangsfestigkeit und ist beständig gegen chemische Korrosion.

Schlacke wird auch als Zuschlagstoff in der Betonherstellung verwendet. Solcher Beton verfügt über eine höhere Dauerhaftigkeit und eine geringere Durchlässigkeit. Das macht ihn besonders geeignet für Bauwerke, die extremen Witterungsbedingungen oder aggressiven Umgebungen ausgesetzt sind.

Im Straßenbau wird Schlacke als Grund- und Unterbau verwendet. Ihre mechanischen Eigenschaften, wie Härte und Abriebfestigkeit, machen sie zu einem idealen Material für die Verwendung in Tragschichten.

Und: Aufgrund ihrer physikalischen Beständigkeit und Formstabilität wird Hochofenschlacke auch im Küstenschutz und im Wasserbau eingesetzt. Sie dient hier als Material für Wellenbrecher und Ufersicherungen.

Immense Umweltvorteile

Die Nutzung von Hochofenschlacke bietet erhebliche Umweltvorteile. Durch die Verwendung dieses Nebenprodukts werden nicht nur Abfallmengen reduziert, sondern auch der Abbau natürlicher Ressourcen wie Sand und Kies minimiert. Zudem trägt die Verwendung von Schlacke in Zement und Beton zur Reduzierung der CO2-Emissionen bei, da weniger kalkhaltige Materialien benötigt werden. Denn deren Produktion ist immer mit hohem CO2-Ausstoß verbunden.

Die Potenziale sind heute schon beträchtlich und werden auch genutzt. 2022 wurden in der Europäischen Union und in Großbritannien etwa 38,5 Millionen Tonnen Eisenhüttenschlacken produziert. 99 % wurden in der Bauindustrie, aber zu geringen Teilen auch als Düngemittel genutzt. So wurden zwischen 2000 und 2022 insgesamt über 1,1 Milliarden Tonnen an Naturgestein ersetzt. Durch den Ersatz von Portlandzementklinker mit Hüttensand im Zement konnten zudem im selben Zeitraum 408 Millionen Tonnen CO2-Emissionen vermieden werden, so der Brancheverband Euroslag.

Ersetzt wurden in dem Zeitraum insgesamt 716 Millionen Tonnen Kalkstein, Ton und Sand durch Hüttensand im Zement, 387 Millionen Tonnen Natursteine durch schlackenbasierte Gesteinskörnungen im Beton und Straßenbau sowie 11 Millionen Tonnen natürlicher Kalkdünger durch Konverter- und Pfannenschlacke in Düngemitteln.

Die Bauindustrie profitiert beim Einsatz von Hochofenschlacke nicht nur von den verbesserten physikalischen Eigenschaften der Materialien, sondern leistet auch einen wichtigen Beitrag zum Umweltschutz und zur Kreislaufwirtschaft im Bauwesen. In Deutschland forscht das zur Zuse-Gemeinschaft gehörende FEhS – Institut für Baustoff-Forschung in Duisburg zu Prüfung und Beratung zu Eisenhüttenschlacken, Baustoffen und Düngemitteln.