Materialwissenschaft: Kaffeesatz als Baumaterial für Straßen

Kaffee ist zusammen mit Tee eines der am meisten getrunkenen Heißgetränke der Welt. Es gibt unzählige Zubereitungsarten, darunter in Industrieländern auch die viel kritisierten Kaffeekapseln. Eines haben sie aber alle gemeinsam: Bei der Zubereitung fällt der Kaffeesatz als Abfallprodukt an. Ein australischer Forscher möchte dieses Abfallprodukt nun auf kreative Art und Weise verwenden: Als Baumaterial für Straßen.

Kaffeesatz als Baumaterial

Grob geschätzt werden weltweit 7 Millionen Tonnen Kaffeesatz pro Jahr produziert. Das ist eine Menge Abfall, auch wenn es sich um Biomasse handelt. Es gibt verschiedene Ansätze, wie dieser Abfall verwertet werden könnte. So hat Kaffeesatz beispielsweise Aufnahmekapazitäten für Methan und kann zu Kraftstoff verarbeitet werden. Arul Arulrajah von der Swinburne University of Technology in Melbourne hat nun eine eigene Idee beigesteuert: Er möchte, dass Kaffeesatz bald als Baumaterial fungieren kann.

Um diese Idee in die Realität umzusetzen, hat Arulrajah gemeinsam mit Kollegen der Suranaree University of Technology in Thailand und der Southeast University und Shanghai Jiao Tong University in China ein Konzept entwickelt, bei dem Kaffeesatz bei 50 Grad im Ofen über 5 Tage getrocknet und dann in ein Baumaterial umgewandelt wird. Um dies zu erreichen, siebten die Forscher die groben Klumpen aus dem getrockneten Kaffeesatz aus und experimentierten mit verschiedenen Mischverhältnissen zwischen Kaffeesatz und Schlacke aus der Stahlproduktion. Am Ende erzielten sie die besten Ergebnisse mit einem Verhältnis von sieben Teilen Kaffeesatz zu 3 Teilen Schlacke. Anschließend wird das Gemisch mit einer alkalischen Lösung aus Natriumsilikat und Natriumhydroxid gebunden. Dadurch wird eine Stabilität erreicht, die es erlaubt, die Mischung für eine Art Fundament unter Straßen zu verwenden.

Praxistests stehen noch aus

Die Idee ist aktuell allerdings noch in der Entwicklungsphase. Bevor es in der Praxis getestet wird, muss sich das Material im Labor beweisen. Durch den Verkehr vor allem in Stadtgebieten sind Straßen über längere Zeiträume großen Belastungen ausgesetzt. Wenn es Grund zu der Annahme gibt, dass das neue Material diesen Belastungen gewachsen ist, wird eine Testphase im Freien folgen, um die Reaktion des Materials auf Witterungseinflüsse zu testen. Erst dann ist ein Test mit einer Probestraße geplant. Bei der Methode wird auf jeden Fall viel Kaffeesatz verbraucht: Die Forscher schätzen, dass der Kaffee-Abfall aus Melbournes Cafés ausreichen würde, um etwa 5 km Straße im Jahr zu bauen.

Arulrajah erforschte vorher, ob Glas und Klärschlamm potenzielles Baumaterialien für Straßen darstellen kann. Der passionierte Kaffeetrinker finanziert das Projekt mit seinen Kollegen aktuell komplett selbst – was in der Wissenschaft alles andere als alltäglich ist. Ob aus seinem Konzept eine Straße entsteht, bei der Kaffeesatz als Baumaterial verwendet wurde, wird sich jedoch erst noch zeigen müssen.

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