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Lösungsansatz für Müllproblem Studie: Alte Corona-Masken machen Beton stabiler

Beton mit Plastik aus Corona-Masken
Beton mit recyceltem Corona-Schrott. Das Plastik in den Schutzausrüstungen kann Beton offenbar deutlich widerstandsfähiger machen.
© RMIT University
Seit Beginn der Corona-Pandemie sind Millionen von Tonnen an Schutzausrüstung produziert und genutzt worden. Mittlerweile stellt sich die Frage: wohin mit dem ganzen Corona-Schrott? Eine Studie aus den USA könnte nun einen Ansatz bieten.

Noch ist die Corona-Pandemie nicht vorbei, doch schon bis heute hat der Kampf und der Schutz gegen das Virus unvorstellbare Mengen an Müll produziert. Laut einer Untersuchung der Princeton University wurden allein 2021 weltweit rund 130 Milliarden Gesichts-Masken verbraucht – pro Monat. Hinzu kommen Ausrüstungen wie Schutzanzüge, Gummihandschuhe und nicht zuletzt unzählige Covid-19-Tests. 

Studie: Corona-Schrott macht Beton stabiler

Wohin also mit dem ganzen Plastikmüll? Einen Teil der Antwort könnten nun Forscher des Royal Melbourne Institute of Technology in Australien liefern. Ihnen war schon sehr früh klar, dass sich die Welt spätestens nach der Corona-Pandemie mit dem riesigen Müllberg auseinandersetzen muss. Daher begannen sie bereits 2020 mit den Forschungen zur Wiederverwertung von Schutzausrüstungen und Masken. 

"Wir brauchen dringend intelligente Lösungen für den ständig wachsenden Haufen von Covid-19-Abfällen. Eine Herausforderung, die auch nach dem Ende der Pandemie bestehen bleiben wird", erklärte die Erstautorin der Studie Shannon Kilmartin-Lynch, wie das Magazin "scinexx" berichtet.

Ein Ansatz stellte sich dabei als besonders vielversprechend heraus: Recycelte und geschredderte Schutzausrüstungen wurden Beton beigemischt. Was auf den ersten Blick absurd erscheint, ist wissenschaftlich naheliegend. Masken, Kittel und anderes Equipment besteht zu großen Teilen aus zwei verschiedenen Kunststoffen: Polyethylen und Polypropylen. Beide Kunststoffe zeichnen sich durch universellen Einsatzgebiete aus. Sie sind leicht, strapazierfähig und sehr beständig gegen Hitze, Kälte und Druck. 

Genau diese Eigenschaften sind auch bei Beton gefragt. Deshalb begann das Forscherteam, die Einwegprodukte zu schreddern und Zement beizumischen. In mehreren Durchläufen testeten sie unterschiedliche Dosierungen von Plastikmüll aus Einweg-Schutzmänteln im Beton in Höhe von 0,1 bis 0,3 Volumenprozent. Offenbar mit Erfolg, wie Kilmartin-Lynch sagt: "Unsere Forschung zeigt, dass die Beigabe der richtigen Menge geschredderter Schutzausrüstung die Stärke und die Haltbarkeit von Beton verbessern kann."

Plastik steigert Beständigkeit von Beton deutlich

Laut den Testergebnissen erhöhte sich die Druckbeständigkeit des Betons um 15 Prozent, die Elastizität um zwölf Prozent und die Beständigkeit gegen Biegebelastungen um satte 21 Prozent. Zudem untersuchten die Wissenschaftler das Beton-Plastik-Gemisch mit Ultraschall auf Mikrorisse und Hohlräume. Auch hier konnten sie einen positiven Effekt ausmachen. Die Gesamtqualität des Betons steigerte sich um zwei Prozent. "Dies ist höchstwahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass die Schutzmäntel die Verbindung zwischen dem Zement und den Zuschlagstoffen unterstützen und dadurch die Bildung von Mikrorissen begrenzen", so die Forscher.

Ähnlich gute Ergebnisse konnte das Team auch in einem vorangegangenen Test mit Plastikhandschuhen verzeichnen. Dabei ist zu erwähnen, dass die Qualität des Betons bei einer zu hohen Plastikzugabe wieder abnimmt. Offenbar trafen die Wissenschaftler als genau den richtigen Punkt mit ihrer Forschung. 

Für Forschungsgruppenleiter Jie Li könnten die Erkenntnisse zu einer Win-Win-Situation führen: Eine höhere Qualität von Bausubstanz und gleichzeitig die Wiederverwertung des anfallenden Plastikmülls: "Wir alle haben schon Einwegmasken gesehen, die auf der Straße herumlagen. Aber selbst, wenn sie ordnungsgemäß entsorgt werden, landen solche Abfälle schlicht auf der Mülldeponie." Das könne nun ein Ende haben, so Li: "Mit unserem Ansatz der Kreislaufwirtschaft könnten wir diese Materialien von der Deponie fernhalten, gleichzeitig ihren vollen Wert ausschöpfen und bessere Produkte herstellen – es wäre ein Gewinn für alle Seiten."

Mischung von Corona-Schrott und Logistik könnten zu Problemen führen

Allerdings stehen bei dem Recycling der Schutzausrüstungen noch einige Fragen im Raum. Bisher hat die Forschergruppe dem Beton nur "puren" Plastikmüll beigemischt, also Schutzmäntel, Masken oder Gummihandschuhe. Als nächster Schritt sollen verschiedene Artikel gemischt und zugesetzt werden, um ihre Eigenschaften zu kontrollieren. 

Zudem sehen die Wissenschaftler potenzielle Probleme bei der Logistik des Mülls: "Eine der größten Herausforderungen für die nachhaltige Verwendung von persönlicher Schutzausrüstung in der Bauindustrie ist allerdings auch eine kontinuierliche Versorgung mit dem Material", so die Gruppe. Zudem müsse ein zuverlässiges Verfahren entwickelt werden, wie der Plastikmüll vor der Wiederverwendung dekontaminiert werden kann.

Sollten diese Fragen in näherer Zukunft beantwortet werden, könnte die Bauindustrie einen Schritt zur Lösung des Plastikmüllproblems beitragen.

Quellen: scinexx, Studie 1, Studie 2, Studie 3

pgo

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