Entwicklung eines praxistauglichen Schnellprüfverfahrens zur Bewertung von Huminstoffen in Sanden für die Kalksandsteinproduktion - Teil 2

Aufgrund immer schärfer werdender umweltbehördlicher Auflagen für den Abbau der langsam knapper werdenden Ressource huminstofffreier Quarzsande (Rohstoffsiche-rungsberichte, LAWA, ErsatzbaustoffVO, GrundwasserVO, BundesbodenschutzVO) werden Kalksandsteinproduzenten in Zukunft gezwungen sein, zunehmend die Nutzung von huminstoffhaltigen Sanden in Betracht zu ziehen.
Der negative Einfluss von huminstoffhaltigen Sanden auf qualitätsbestimmende Eigenschaften von Kalkstandsteinen (z.B. Steindruckfestigkeit, Verfärbungen) ist in der Kalksandstein-Industrie gemeinhin bekannt. Die Vermeidung von Produktionsschäden durch Huminstoffe ist derzeit jedoch noch nicht mit Sicherheit möglich. Deshalb soll ein praxistaugliches Prüfverfahren zur Bewertung von Huminstoffen in Sanden für die Kalksandsteinproduktion entwickelt werden.
Die genauen Wirkungsmechanismen, die zur negativen Eigenschaftbeeinflussung der Kalksandsteine führen, sind aufgrund der uneinheitlichen und sehr komplexen Zusammensetzung der Huminstoffe noch weitgehend unbekannt. Man geht zurzeit davon aus, dass sowohl originär im Sand vorhandene, hydrophobe, hydrophile oder gelatinöse Huminstoffbeläge an den Sandteilchen, als auch während der Herstellung in Lösung gegangene und dann an Sand- und Kalkhydratteilchen adsorbierte Huminstoffe, die Ausbildung der für die Steindruckfestigkeit wichtigen CSH-Phasensäume während des Autoklavierungsprozesses behindern.
Der seit Jahrzehnten sowohl in der Kalksandsteinindustrie als auch in der Betontechnologie angewendete NaOH-Test (Schnelltest nach POST, DIN EN 1744-1) zur Risikoabschätzung von huminstoffbelasteten Zuschlagsstoffen bei dem die zu untersuchende Sandprobe mit 3%iger NaOH-Lösung behandelt wird, um einen huminstoffhaltigen Extrakt zu gewinnen, gibt lediglich den Summenparameter „NaOH-extrahierbare Huminstoffe“.
Die Ergebnisse dieses Testes sind nicht aussagekräftig, da sie nur auf der Beurteilung der Farbabstufungen des NaOH-Extraktes beruhen (je dunkler = höher belastet  desto ungeeigneter). Es hat sich jedoch gezeigt, dass ein dunkler gefärbter Extrakt nicht zwingend einen negativen Einfluss auf die Qualität des Kalksandsteins haben muss (und andererseits auch ein heller Extrakt zu deutlichen Qualitätseinbußen führen kann). In diesem Zusammenhang wird oft von "schädlichen" und "harmlosen" Huminstoffen gesprochen.
Folglich werden im Rahmen dieses Forschungsprojektes die schädlichen Wirkungs-mechanismen von Huminstoffen genauer untersucht, so dass diese in kritische und unkritische differenziert werden können. Im Anschluss erfolgt die Entwicklung eines praxistauglichen Schnelltests, der die vorstehend beschriebenen Schwächen des NaOH-Tests beseitigt.
Dies wird zu einer sicheren Identifizierung unkritisch belasteter Sande und somit zu einer umfassenderen Nutzung der knapper werdenden Ressource von für die Kalksandstein-herstellung geeigneten Sanden führen.