Projekt 34620/01

Entwicklung eines umweltentlastenden Fugendichtstoffs und einer Flächenbeschichtung für den Jauche-, Gülle- und Silage (JGS)-Bereich

Projektdurchführung

EUROTEAM Bauchemie GmbH
An der Mühle 1
15345 Altlandsberg

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Sogenannte Silagesickersäfte enthalten neben verschiedensten Nährstoffen, wie Ammonium, Nitrat, Nitrit, Phosphate auch organischen Säuren, welche als Komplexbildner Schwermetalle im Boden mobilisieren können. Zudem enthalten die Silagesickersäfte je nach Ursprung auch eine Vielzahl an organischen Stoffen, welche leicht biologisch Abbaubar sind. Die Zurückhaltung dieser Flüssigkeiten dient dem Schutz von Oberflächengewässern vor Eutrophierung durch Verhinderung von Nährstoffeintrag und damit einer Reduzierung des Algen- und Pflanzenwachstums sowie einer Verunreinigung des Grundwassers mit diesen Nährstoffen, welche nur schlecht oder mit hohem technischen Aufwand zu entfernen wären. Aus diesem Grunde wurde die AwSV zum 01.08.2017 in Kraft gesetzt, welche unter anderem die Anlagen für die Lagerung und den Umschlag von Silage, Gülle etc. beinhaltet.
Ziel war die Entwicklung und Zertifizierung zweier Systeme, welche gegenüber den bekannten im JGS-Bereich auftretenden Belastungen und Flüssigkeiten ausreichend beständig sind: zum Ersten ein beständigen und hochelastischen Dichtstoffes für senkrechten Fugen in Kombination mit einer Beschichtung zum Schutz der Wände und zweitens ein einen mechanisch belastbareren, geringelastischen Dichtstoff in Kombination mit einer Beschichtung für die Bodenfugen und zum Schutz des Bodens.



Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenAusgehend von einem bereits vorhanden, jedoch gegenüber den JGS-Prüfflüssigkeiten unbeständigen Epoxidharzsystem, sollten jeweils nach Festlegung der Zielwerte und in Übereinstimmung mit den Genehmigungsgrundsätzen des DIBt Fugendichtstoffe und Beschichtungen zum Schutz und zur Abdichtung von JGS-Anlagen entwickelt werden. Das Ziel dieser Arbeit war eine deutliche Verbesserung der chemischen und mechanischen Eigenschaften der bisher am Markt vorhanden Dichtstoffe auf der Basis Polyurethan oder MS-Hybrid. Für die Aufgabe galt es theoretische Rezepturen für Primer, Beschichtungen und Dichtstoffe zu entwickeln, die Rezepturen anschließend im Labormaßstab dar zu stellen und zu testen. Für die Labormuster wurden verschiedene Lieferanten mit dieser Fragestellung und der Beschaffung entsprechender Rohstoffmuster kontaktiert.
Für die Durchführung der Beständigkeitstest wurden Prüfkörper erstellt und Diese für die Beständigkeitsprüfung in die Prüfflüssigkeiten gelegt und jeweils im Abstand von einem Monat die Werte für die Festigkeit (Shorehärte A) und das Volumen bestimmt. Nach Bestehen der Labortests, allem voran die Beständigkeitstest an standardisierten Prüfmedien des DIBt, sollten die geeignetsten Muster an Versuchsflächen sowie später an in Betrieb befindlichen Anlagegen getestet werden. Dabei sollten neben der Feststellung der mechanischen Eignung auch weitere Langzeittest bezüglich der chemischen Beständigkeit an originalen Medien innerhalb der Anlagen durchgeführt werden, um ggf. Anpassungen der Rezepturen/Formulieren vor der endgültigen Zertifizierung durch das DIBt vornehmen zu können. Mit Hilfe der zertifizierten Produkte sollte dem Markt ein sicheres, chemisch beständiges und dauerhaftes Material zur Verfügung gestellt werden, um ein Eindringen der verschiedensten Flüssigkeiten aus Silagen, Biogasanlagen und sowie Güllebehältern in den Boden oder in das Grundwasser zu verhindern.


Ergebnisse und Diskussion

Im Rahmen dieser Untersuchungen wurden verschiedenste Epoxidharzsysteme auf Basis Novolak/Amin Härter mit verschiedenen Weichmachern angemischt und anschließend entsprechend den DIBt-Kriterien geprüft, jedoch konnte bei keinem der erstellten Muster die geforderte Beständigkeit im Labor erreicht werden. Ursächlich erscheinen hier die eingesetzten Weichmacher und die geringe Vernetzungsdichte innerhalb des Epoxidharzsystems. Da viele Prüfkörper bereits nach weniger als der geplanten Zeit der Beaufschlagung versagten wurden auch keine weiteren Versuche an Versuchsflächen oder an Anlagen aus dem Bereich des JGS mit diesen Materialien geplant oder durchgeführt.
Ein Wechsel des Bindemittelsystems auf die sogenannten „Polyaspartics“ konnte im Labormaßstab jedoch überzeugen. Die erzielten Resultate sowohl für einen Dichtstoff als auch für eine Beschichtung bezüglich der Beständigkeit und der Festigkeit würden einen späteren Einsatz in den JGS-Bereichen ermöglichen. Hier wären jedoch weitere Arbeiten im Hinblick auf Anpassung der Formulierungen und die abschließenden Prüfungen durch ein unabhängiges Institut und die anschließende Zulassung des DIBt notwendig.



Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die Ergebnisse der Arbeit wurden nicht veröffentlicht


Fazit

Leider ist es während des Förderzeitraumes nicht gelungen, ein marktfähiges und zugelassenes Produkt zu entwickeln. Vor allem durch die anfängliche Fokussierung auf Epoxidharzsysteme und die Suche nach speziellen geeigneten Weichmachern verhinderten eine frühere Suche nach einem anderen geeigneten Bindemittelsystem. Ein Wechsel des Bindemittesystems auf Basis von Polyasparaginsäureestern (Polyaspartics) könnte technisch zum Ziel führen, dem gegenüber stehen die verhältnismäßig hohen Kosten für ein solches Bindemittelsystem, welches eine erfolgreiche Einführung in den Markt deutlich erschwert.