Wesentliche Fakten:
- RMIT University und Bristile Roofing haben nachhaltige Dachziegel entwickelt, die Kohleasche und recyceltes Glas enthalten und die CO₂-Emissionen gegenüber herkömmlichen Betonziegeln um 13 % senken.
- Die Ziegel ersetzen 10 % Zement durch „pond ash“ und 10 % Flusssand durch ungewaschenen Glasabfall – bei unverändert hoher Qualität und verbesserter Feuerbeständigkeit.
- Erfolgreiche Fertigungsversuche im industriellen Maßstab im Bristile-Werk in Melbourne bestätigen die wirtschaftliche Umsetzbarkeit.
- Die Technologie wurde außerdem für Betonsteine angepasst, die zu 35 % aus Abfallmaterial bestehen und eine um 30 % bessere Dämmung bieten.
- Australien erzeugt jährlich 12 Mio. t Kohleasche und 1,3 Mio. t Glasabfall – ein entscheidender Faktor für die Bedeutung dieser Innovation im Abfallmanagement.
Eine bahnbrechende Zusammenarbeit zwischen der RMIT University und Bristile Roofing hat zur Entwicklung nachhaltiger Dachziegel geführt, die Kohleasche und recyceltes Glas integrieren und so eine CO₂-Reduktion von 13 % im Vergleich zu klassischen Betonziegeln erreichen.
Diese australische Innovation adressiert das dringende Problem des industriellen Abfallaufkommens, indem Materialien wiederverwendet werden, die sonst auf Deponien landen würden – und bietet gleichzeitig eine langlebige, feuerbeständige Dachlösung, die den australischen Standards entspricht.
Die Fertigungsversuche im industriellen Maßstab im Melbourne-Werk von Bristile Roofing erzeugten mehrere Hundert dieser umweltfreundlichen Ziegel und zeigten sowohl ökologische als auch technische Vorteile.
Eine umfassende zirkuläre Lebenszyklusanalyse – vom Rohmaterial bis zur End-of-Life-Deponierung – belegte eine CO₂-Minderung von 13 % gegenüber herkömmlichen Betonziegeln.
Projektleiter Dr. Chamila Gunasekara erklärt, dass dieser ökologische Vorteil vor allem auf den Einsatz von geernteter „pond ash“ sowie ungewaschenem Recyclingglassand zurückzuführen ist, da energieintensive Verarbeitungsschritte entfallen und Primärrohstoffe ersetzt werden.
„Durch die Ersetzung von 10 % Zement durch pond ash und 10 % Flusssand durch ungewaschenes Glas – insgesamt 20 % weniger Primärmaterial – reduzieren wir nicht nur den Abfall, sondern erzeugen ein verbessertes Betonprodukt mit höherer Feuerbeständigkeit. Ein wichtiger Vorteil angesichts des australischen Klimas“, so Gunasekara.
In Australien fallen jährlich rund 12 Mio. t Kohleasche aus der Stromerzeugung an, mehr als 400 Mio. t sind bereits in großen Absetzbecken gespeichert. Ebenso entstehen jährlich über 1,3 Mio. t Glasabfälle, von denen mehr als die Hälfte deponiert wird.
Dr. Yulin Patrisia, Principal Research Fellow an der RMIT University, betont, dass sich mit den Tests gezeigt habe, dass große Mengen dieser industriellen Abfälle eingesetzt werden können, ohne Qualität oder Sicherheit zu beeinträchtigen.
„Obwohl geerntete pond ash weniger reaktiv ist – vor allem wegen der langen Lagerung in Absetzbecken – bleibt sie aufgrund des großen Vorkommens und ihres positiven Beitrags zur langfristigen Materialleistung attraktiv“, so Patrisia.
„Trotz geringerer Frühreaktivität verbessert sie die Betonleistung im Zeitverlauf. Unsere Tests zeigten eine bessere dimensionsstabile Performance, weniger Schrumpfrisse und kontinuierliche Festigkeitszunahme – ideal für langlebige, nichttragende Anwendungen.“
Die technischen Ergebnisse wurden in Sustainable Materials and Technologies veröffentlicht, die Umweltbewertung im International Journal of Life Cycle Assessment.
Aktuell laufen weitere Kooperationen mit Kommunen und Industriepartnern, um die Dachziegel im Realbetrieb zu testen.
„Das ist mehr als ein Laborexperiment“, sagt Gunasekara. „Wir sind bereit für die Skalierung in der Industrie.“
Für die Umsetzung im Markt müssen lokale Abfallressourcen identifiziert werden, die qualitativ konsistent, verfügbar und mengenmäßig ausreichend sind.
Von Dachziegeln zu Mauersteinen
Die Betontechnologie ist nicht auf Dachziegel beschränkt.
Ein weiteres Produkt der Forschungsgruppe sind Betonsteine, die 15 % pond ash und 20 % ungewaschenen Glassand enthalten – insgesamt 35 % Abfallmaterial – und dennoch alle australischen Standards für tragende Betonelemente und Brandschutz erfüllen.
Analysen zeigen zudem, dass diese Materialien die Dämmleistung verbessern: Die Wärmeverluste sinken um 30 % im Vergleich zu herkömmlichen Zementsteinen.
Die technischen Ergebnisse erscheinen im Oktoberheft von Case Studies in Construction Materials. Die zugehörige Lebenszyklusanalyse – mit einer CO₂-Minderung von 18 % über den gesamten Produktlebenszyklus – wurde im International Journal of Life Cycle Assessment veröffentlicht.
Die Forschenden arbeiten nun mit einem Industriepartner an Fertigungsversuchen im industriellen Maßstab für das Betonstein-Produkt.
Das Projekt wird vom ARC Industrial Transformation Research Hub „TREMS“ unterstützt, das unter der Leitung von Professor Sujeeva Setunge Wissenschaft und Industrie vereint, um Abfälle in hochwertige Materialien für Bauwesen und Advanced Manufacturing umzuwandeln.
Zusätzliche Förderung kommt von Sustainability Victoria über den Circular Economy Markets Fund.
‘Advanced manufacturing of waste-integrated concrete roof tiles: Scaling up to TRL 6’ is published in Sustainable Materials and Technologies (DOI: 10.1016/j.susmat.2025.e01461)
‘Assessment of waste-integrated concrete products: a cradle-to-cradle perspective’ is published in The International Journal of Life Cycle Assessment (DOI: 10.1007/s11367-025-02443-w)
‘Optimizing engineering potential in sustainable structural concrete brick utilizing pond ash and unwashed recycled glass sand integration’ in published in Case Studies in Construction Materials (DOI: 10.1016/j.cscm.2024.e03816)
Quelle: RMIT University