Integrierung einer Nassaufbereitung in den Produktionsprozess eines Natursteinwerks zur Steigerung der Ressourceneffizienz

Steigerung der Ressourceneffizienz durch nachträglich integrierte Nassaufbereitung

Der „Steinbruch Düro“ hat sich von einem ehemals kleinen regional tätigen Betrieb zu einem großen Rohstoffproduzenten mit überregionaler Bedeutung für die Versorgung der Bauwirtschaft mit hochwertigen Natursteinprodukten sowie zu einem wichtigen Arbeit- und Auftraggeber entwickelt. Der gewonnene Quarzit wird überwiegend zu hochwertigen Edelsplitten und Edelbrechsanden als Zuschlag für Asphalt und Beton, zu Gleisschotter, Wasserbausteinen und Tragschichtgemischen für den Straßenbau aufbereitet.  Speziell in der jüngeren Vergangenheit hat der Betrieb aufgrund der hohen Qualität seiner Produkte und der guten logistischen Anbindung, unter anderem über eine eigene Schiffsbeladeanlage an der Saar, seine Stellung sowie seine Lieferradien im Markt kontinuierlich ausgebaut.

Das derzeit zur Gewinnung genehmigte Rohstoffvolumen des Steinbruchs gewährleistet auch zukünftig die Deckung der hohen Nachfrage an Qualitätsprodukten aus dem anstehenden Quarzit. Im Gegenzug wird durch die mittel- bis langfristige Sicherung der Rohstoffbasis eine ausreichende Amortisationszeit für Investitionen in moderne Aufbereitungstechnik sichergestellt.

So wurde im Jahr 2004 im ersten Schritt der langfristigen Investitionsplanung eine neue leistungsfähige Vorbrechanlage installiert. Den zweiten Schritt bildete 2010 eine moderne Nach- und Feinbrechanlage mit Sieb-/Siloanlage. Die neue Aufbereitung wurde so konzipiert, dass neben der Erhöhung der Produktqualitäten auch grundlegende Verbesserungen beim Immissionsschutz und Energieverbrauch erreicht werden konnten. Doch trotz dieser auf Qualität und nachhaltig-umweltfreundlicher Produktion von Natursteinprodukten ausgerichteten modernen Anlagentechnik, fallen im Zuge der Aufbereitung sogenannte „Kuppelprodukte“ wie Vorsiebmaterial und einfache füllerreiche Brechsande an. Diese Nebenströme sind, weil sie den Qualitätsstandards nicht entsprechen, in der Regel kaum zu vermarkten. Mit Hilfe der vorhandenen, modernen Aufbereitungstechnik wird das Aufkommen dieser Produkte im Prozess zwar auf ein technisch mögliches Minimum reduziert, dennoch mussten bis zu 15 % der Gesamtproduktion aufgrund fehlender Vermarkungsfähigkeit auf innerbetrieblichen Flächen zwischengelagert oder einfachsten Anwendungsfällen ohne bindende Qualitätsanforderungen zugeführt werden. So wuchsen über die Zeit auch bei Düro derartige Halden mit beträchtlichen Ausmaßen heran.

Parallel dazu reifte jedoch mit dem Plan, eine Aufbereitungsmöglichkeit dieser Stoffe zu vermarktungsfähigen Produkten zu finden, auch die Lösung. Da der wesentliche „Qualitätsmangel“ der Kuppelprodukte neben einem unregelmäßigen und schwankenden Kornaufbau ein deutlich zu hoher Feinstkornanteil <0,063 mm war, entzog sich die Restfraktion einer effektiven Trockenaufbereitung. Nur eine Nassaufbereitung kam in Frage, um den Anspruch: „Erzeugung normgerechter marktfähiger Produkte“ zu erfüllen.

Mit dem Projekt: „Integrierung einer Nassaufbereitung in den bestehenden Produktionsprozess eines Natursteinwerks zur Steigerung der Ressourceneffizienz“ sollten sowohl die künftig anfallenden Kuppelprodukte aus der laufenden Produktion als auch die vorhandenen Althalden passende Aufbereitungsschritte durchlaufen, um den Nutzwert dieser bereits gewonnenen Rohstoffanteile zu erschließen.

Die Realisierung des Projekts erfolgte im zweiten Halbjahr 2017 mit der Zielsetzung einer „Steigerung der Wertschöpfung durch bestmögliche Ressourceneffizienz“. Der Produktionsbeginn der Nassaufbereitungsanlage erfolgte im Januar 2018. Um zusätzliche Kornfraktionen herzustellen, wurde die Nassaufbereitungsanlage im Jahr 2022 erweitert. Insgesamt führt dieses Verfahren zu einer vollständigen Aufbereitung von nicht vermarktungsfähigen Materialien zu hochwertigen Bauroh- und Zuschlagstoffen.

 

Bewertung der Investition nach fünfjähriger Betriebszeit

Nach einer fünfjährigen Betriebszeit der Nassaufbereitung und einer aufbereiteten Menge von ca. 1.000.000 t ist eine gesicherte Bewertung der im Vorfeld gesteckten Ziele möglich. Das Fazit fällt positiv aus: Seit Produktionsbeginn der Nassaufbereitung wird nahezu die Gesamtmenge der Rohstoffe zu hochwertigen Bau- und Zuschlagstoffen aufbereitet und vermarktet. Indem die Filterkuchen als Tonrohstoffe in die keramische Industrie Verwendung finden, wurde das Produktspektrum sogar erweitert.

Zusätzlich konnten die einst nicht verwertbaren Massen der Althalden in der Nassaufbereitungsanlage aufbereitet und somit hochwertigen Anwendungen zugeführt werden. Die Ressourceneffizienz am Standort stieg somit während dieses Zeitraums nachhaltig auf einen Wert von über 99 %. Diese Steigerung der Ressourceneffizienz führt bei gleichbleibender Verkaufsmenge und Reduzierung der Gesamtproduktionsmenge zu einer Verlängerung der Betriebsdauer des Steinbruchs, auf Basis der derzeitigen Rahmenparameter um etwa sieben Jahre.

Die Investition, die Laufzeitverlängerung und zusätzliche Abnehmer ziehen eine Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit und somit auch die Sicherung der Arbeitsplätze am Standort nach sich. Hinzu kommt, dass sich durch die vollständige Rohstoffverwertung Sparpotenziale bei Energie, Sprengstoff und Kraftstoffen ergeben, was wiederum die damit verbundenen Emissionen reduziert.

Nicht nur stellt der gewählte Weg eine bestmögliche Ressourceneffizienz sicher, sondern unterstreicht auch den Anspruch der Verantwortlichen, einen schonenden und gleichzeitig effizienten Umgang mit Gesteinsrohstoffen zu gewährleisten. Das Projekt steht im Einklang mit dem „Deutschen Ressourceneffizienzprogramm“ (ProgRess II) zur nachhaltigen Nutzung und zum Schutz natürlicher Ressourcen, indem es ökologische und ökonomische Vorteile vereint.

Ein Beitrag von Patrick Frohnhöfer, Betriebsleiter Johann Düro GmbH & Co. KG