Zermahlenes Betonpulver könnte den Phosphor-Eintrag in Seen und Flüsse verringern Alter Beton als Wasserfilter - scinexx | Das Wissensmagazin
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Zermahlenes Betonpulver könnte den Phosphor-Eintrag in Seen und Flüsse verringern

Alter Beton als Wasserfilter

Alter Beton - er kann helfen, die Überdüngung von Gewässern zu verhindern. © Achim Hering / CC-by-sa 3.0

Phosphor ist ein wichtiger Pflanzennährstoff und daher auch in vielen Düngemitteln enthalten. Für Seen und Flüsse hat das fatale Folgen: Sie werden immer stärker überdüngt. Jetzt haben dänische Forscher eine verblüffende Lösung für dieses Problem gefunden: alten Beton. Denn dieser bei Straßen- oder Gebäudesanierungen übrigbleibende Baustoff eignet sich perfekt als Phosphorfilter, wie die Forscher in einem Experiment herausfanden.

Algenblüten, umkippende Gewässer – an diesen Folgen der Überdüngung ist meist vor allem der Pflanzennährstoff Phosphor schuld. In der Landwirtschaft wird er in großen Mengen mit Phosphat- und Kombinationsdüngern ausgebracht und gelangt damit in den Boden. Durch Regen und Erosion wird ein Teil des Phosphats aber ausgewaschen und sammelt sich oft erst in Entwässerungskanälen und Regenwassertümpeln, um dann in Seen und Flüsse zu fließen.

„Das Wasser in diesen Regenwassertümpeln kann dadurch sehr phosphorhaltig sein und wenn es in einen See gelangt, fördert es dort Algenblüten“, erklärt Melanie Sønderup von der Universität von Süd-Dänemark in Odense. Die im Laufe der Zeit absterbenden Algen sinken zum Gewässergrund und werden dort unter Sauerstoffverbrauch abgebaut. „Das führt zur Sauerstoffarmut und dazu, dass immer weniger Tierarten in diesem Wasser überleben können“, so die Forscherin.

Zement als Phosphorfänger

Auf der Suche nach einer Methode, diesen Einstrom von Phosphor in die Gewässer zu stoppen, kamen Sønderup und ihre Kollegen auf eine ungewöhnliche Idee: Sie testeten altem, zerstoßenen Beton aus Abbruch-Baustellen als Filter. Das klingt zunächst weit hergeholt, ist aber durchaus logisch. Denn Beton enthält Zement, und dieser ist reich an mineralischen Bestandteilen, die viel Kalzium, Aluminium und Eisen enthalten. Alle drei Elemente aber binden Phosphor.

Wird der Beton daher fein zermahlen, so dass die Kontaktfläche zwischen Wasser und diesen phosphorbindenden Elementen möglichst groß ist, dann wirkt das Betonpulver wie ein Filter. Wie effektiv diese Zweitverwertung des Altbetons sein kann, zeigen seit Anfang 2013 laufende Versuche der dänischen Forscher: „In dem wir das Tümpelwasser durch einen Filter mit zermahlenem Beton geleitet haben, konnten wir bis zu 90 Prozent des Phosphors aus dem Wasser entfernen“, berichtet Sønderup.

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Die Forscherin Melanie Sønderup beim Experimentieren an einem Wassertümpel © University of Southern Denmark

Eine Betonschicht hält jahrelang

Wichtig sei dabei allerdings, keinen Beton zu nehmen, der schon lange offen auf einer Halde herumlag und daher Regen und Wind ausgesetzt war. „Denn dann hat der Regen schon einen Großteil des Zements ausgewaschen“, erklärt die Forscherin. Als Filter aber könnte der Altbeton durchaus einige Jahre lang seinen Dienst tun. „Erst wenn er dann keinen Phosphor mehr bindet, wird es Zeit, das alte Betonpulver zu entfernen und neues einzufüllen“, so Sønderup. Praktisch dabei: Das verbrauchte Betonpulver muss nicht gesondert entsorgt werden, sondern kann einfach wieder recycelt und als Füllmasse beispielsweise beim Straßenbau eingesetzt werden.

Eine kleine Haken hat die Sache: Ist der Beton noch relativ frisch, macht der in ihm noch reichlich enthaltene Zement das aus dem Filter fließende Wasser leicht alkalisch. Um den pH-Wert der Gewässer nicht zu stören, muss dem gefilterten Wasser daher ein wenig Säure zugesetzt werden, um es neutral zu machen. „Aber nach rund sechs Monaten ist dann genügend Zement aus dem Betonpulver ausgewaschen, so dass diese Maßnahme nicht länger nötig ist“, erklärt Sønderup. „Dann kann das System für sich selbst sorgen und mehrere Jahre lang effektiv filtern.“

(University of Southern Denmark, 23.08.2013 – NPO)

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