Abfälle, Deponien und Bergbauschlämme belasten die Umwelt. Dabei enthalten sie neben Schadstoffen auch wertvolle Rohstoffe wie Zink und Eisen. Diese zurückzugewinnen und wieder zu verarbeiten, haben sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Instituts für Technische Chemie gemeinsam mit regionalen Firmen vorgenommen. Quasi vor ihrer Haustür haben sie mit dem Roten Graben dafür ein Pilotprojekt gefunden. Der im 17. Jahrhundert gebaute Kunstgraben entwässert bis heute das Freiberger Grubenrevier und mündet in die Freiberger Mulde. Das Problem: Eisenhaltige Ausfällungen können vor allem bei Hochwasser zu Verschmutzungen von Oberflächen- und Grundwasser führen. Zudem führt der Graben derzeit nur fünf Zentimeter tiefes Wasser, der Rest ist belasteter Schlamm, insgesamt 13.000 Kubikmeter. 

Nun soll dieser Schlamm vor Ort in eine sogenannte Kammerfilterpresse gepumpt und entwässert werden. Mithilfe von Membranen werden die im Filtrat enthaltenen Schwermetalle wie Arsen, Blei und Cadmium entfernt. Diese werden separiert und aufkonzentriert. Kann danach die Reinheit der so gewonnenen Metalle nachgewiesen werden, finden diese beispielsweise in der Halbleiterindustrie, in der Solarindustrie oder auch bei der Herstellung von Metalllegierungen Verwendung. Nach dem Prozess des Filtrierens bleibt sauberes Wasser, das wieder in die Freiberger Mulde fließt. Aus dem Schlamm werden Wertstoffe wie Zink und Eisen gewonnen. Recycelt wird auch der verbleibende feste Rückstand, aus dem sogenannte Geopolymerbaustoffe entstehen. Ihre Struktur ist natürlichen Mineralien nachempfunden. 

Der so entstehende Werkstoff erhärtet schnell, ist druckfest, temperaturbeständig, formstabil und nicht brennbar. Das alles lässt ihn zur Zement-Alternative zu einem Ausgangsstoff für die Bauindustrie werden – für die Sanierung im Bergbau, für Abwasser- und Kanalbau, aber auch als hitzebeständiges Material. Erste Versuche im Labor und in einem Forschungscontainer haben diesen Rückgewinnungsprozessen Erfolg bescheinigt. Nächster Schritt ist der Aufbau einer Demonstrationsanlage direkt am Roten Graben unter realen Bedingungen. Mit dieser Entwicklung gelingt es nicht nur, Baustoffe kostengünstig herzustellen, durch die Wiederverwendung von Sekundärrohstoffen werden auch energieintensive Verarbeitungsprozesse aus Primärrohstoffen
vermieden. Kosten für die Deponierung entfallen und die CO2-Bilanz verbessert sich.