Donnerstag, 02. Februar 2023

Tolle Idee! Was wurde daraus?
Bahnschwellen aus Kunststoffabfällen

Holz gilt in der Regel als umweltfreundliches Material. Doch im Gleis könnte das Umgekehrte gelten, denn Bahnschwellen aus Holz werden üblicherweise mit giftigem Kreosot imprägniert. Schwellen aus Recyclingkunststoff sollen künftig Abhilfe schaffen.

Von Andrea Hoferichter | 24.01.2023

Bahnschwellen liegen auf einem 700 Meter langer Gleisumbauzug, der alte gegen neu Schienen austauscht
Schwellen sollen erneuert und so umweltfreundlicher werden (picture alliance / Oliver Berg / dpa / Oliver Berg)
Ein Tag in den 1990er-Jahren in einem Hafencafé an der Ostsee: Der Geschäftsführer des Berliner Recyclingunternehmens PAV und ein hochrangiger Vertreter der Deutschen Bahn sitzen bei einem Glas Wein zusammen und beobachten, wie Kunststoffpfähle in den Meeresboden gerammt werden.

„Und zwar hatte man da Kunststoffbuhnen genommen, weil durch den eingeschleppten Bohrwurm oder 'Bohrmuschel', da halten die Holzbuhnen nicht mehr. Und dann hatte man überlegt, ob man die Kunststoffbuhne nicht auch als Bahnschwelle entwickeln könnte.“

So zumindest wurde es Frank Giesel berichtet, der heute das Recyclingunternehmen Rub in Berlin leitet und 2010 zur PAV stieß. Da war aus der Idee der Bahnschwellen aus Recyclingkunststoff noch immer kein verkaufsfähiges Produkt geworden, obgleich ein Verbot der üblicherweise mit giftigem Kreosot imprägnierten Holzschwellen schon im Raum stand und Kunststoff als leichte, zudem robuste Alternative galt. Der Chemiker formulierte eine klare Zielvorstellung: „Wir geben uns jetzt ein Jahr. Und entweder wir entwickeln das zu Ende und wir kriegen eine Eisenbahnbundesamtzulassung oder wir lassen es. Und siehe da, die Sache wurde dann beschleunigt und wir haben es dann mehr oder weniger umsetzen können.“

Rund 50 Rezepturen getestet

Der Plastikmix aus dem gelben Sack eignet sich Frank Giesel zufolge allerdings nicht als Rohstoff für Bahnschwellen. Stattdessen nutzte das Team Kunststoffabfälle der Industrie. Additive und Glasfasern wurden zugemischt und im Labor rund 50 Rezepturen getestet: „Und da waren vorwiegend das Bruch- und Biegeverhalten, Elastizitätsmodul der Kunststoffe interessant. Und wir wussten ja ungefähr von den Kenndaten der Beton- und Holzschwelle, in welche Richtung die Werte sich entwickeln müssten.“

Aus den besten Labormischungen produzierte das Team in einer Pilotanlage erste Bahnschwellen. Dabei wurde der Kunststoffmix in einem Extruder erhitzt und durch eine Art rechteckige Tülle herausdrückt, wie Kuchenteig aus einem Spritzbeutel. Die Schwellen müssen dann lediglich noch zugeschnitten werden.

„Das ist zum Beispiel bei Weichenschwellen interessant. Weil: Eine klassische Schwelle hat vielleicht eine zwei Meter vierzig Länge und eine Weichenschwelle, die fängt bei 2,40 Meter und die kann bis zu 18 Meter lang sein. Und das kriegen Sie üblicherweise mit Betonschwellen nur schwer hin und mit Holzschwellen ist das auch meist sehr schwierig. Aber wenn sie endlos produzieren können und auf Länge schneiden, wie es gebraucht wird, das ist schon ein Riesenvorteil.“

Nach dem Tod des PAV-Eigentümers im Jahr 2013 wurden die Pilotanlage und Technologie an das bayrische Unternehmen Strail verkauft, das die Bahnschwellen seit einigen Jahren in Serie fertigt. Die Schwellen werden unter anderem nach Österreich und Chile geliefert und sie liegen in den Gleisen deutscher Privat- und Werksbahnen.

Zulassung für Gleise erteilt

Auch eine Zulassung für das Gleis der Deutschen Bahn liegt vor. Auf Brücken und in Weichen sind die Schwellen aus Recyclingkunststoff aber noch in der Betriebserprobung. Das gilt auch für ähnliche Produkte anderer Hersteller wie Lankhorst oder Pioonier. Nur eine Bahnschwelle aus Japan hat schon eine Zulassung für das gesamte deutsche Schienennetz. Sie besteht allerdings überwiegend aus frischem Kunststoff, sagt Frank Giesel: „Diese Schwelle ist exzellent von der Qualität, überhaupt keine Frage, kostet allerdings zwischen 400 und 700 Euro das Stück. Eine Betonschwelle kostet 35 Euro, eine Holzschwelle zwischen 80 und 120 Euro, also alles Vor-Corona-Kosten.“

Aktuell sind die Schwellen aus Recyclingkunststoff laut dem Hersteller Strail etwa dreimal so teuer wie Beton- oder Holzschwellen, aber billiger als jene aus Japan. Diese ersetzen schon heute imprägnierte Holzschwellen auf rund 90 Prozent der deutschen Eisenbahnbrücken. Damit soll der direkte Eintrag von Kreosot in Gewässer vermieden werden.

Kreosotverbot steht noch immer aus

Ein vollständiges Verbot des Biozids, das nicht nur giftig, sondern auch langlebig und krebserregend ist, steht aber noch aus. Gerade erst hat die EU-Kommission eine Art Ausnahmegenehmigung bis 2029 verlängert.

„Bei Kreosot wurde entschieden, das man für begrenzte Anwendungen den Wirkstoff noch einmal genehmigen muss, da man der Meinung ist, dass die Nicht-Genehmigung unverhältnismäßig negative Auswirkungen auf die Gesellschaft hätte.“ - Das sagt Torsten Schwanemann vom Umweltbundesamt. Ökologisch ideal seien unbehandelte Holzschwellen, doch die müssten häufig ausgetauscht werden. Kunststoffbahnschwellen können deshalb eine Alternative sein, vor allem wenn sie aus Abfällen produziert werden. Und sofern sie so gehandhabt werden, dass sie am Ende nicht als Plastikmüll in der Natur landen.

Das wäre ohnehin Ressourcenverschwendung, denn aus alten Recyclingkunststoffschwellen können wieder neue werden. Es müssten nur etwas frischer Kunststoff und Additive zugemischt werden, sagt Frank Giesel. Bis dies im großen Stil passiere, sei es aber noch eine Weile hin: „Die Haltbarkeit von den Dingern ist so  in der Größenordnung von 50 Jahren. Wenn‘s reicht. Und sie ist recyclingfähig, überhaupt kein Problem. Aber das ist zurzeit kein Thema, weil die noch ewig hält.“