Strategien für einen optimalen Stoffkreislauf

Aufgrund des hohen Rohstoffdurchsatzes ist eine ressourceneffiziente Wirtschaftsweise im Bauwesen zukünftig unerlässlich. Im Rahmen des Forschungsprojektes wurden systematisch die Ressourceneffizienzpotenziale entlang der gesamten Wertschöpfungskette Bauen und Wohnen identifiziert. Im Fokus standen dabei die Stoffströme der Massenbaustoffe und deren Recyclingpotenzial.Projektlaufzeit: Februar 2012 - April 2013

Neben der wirtschaftlichen und sozialen Relevanz kommt der Bauwirtschaft für die Realisierung einer nachhaltigen Entwicklung in Deutschland eine entscheidende Bedeutung zu. Während das Thema Energieeffizienz, vor allem in der Nutzungsphase von Gebäuden, derzeit einen hohen Stellenwert besitzt, spielen materialbezogene Aspekte bislang eine untergeordnete Rolle.

Ausgangslage

Gebäudebestand und umgebende Infrastruktur nehmen in Deutschland einen großen Teil der Ressourcen in Anspruch. Im Bauwesen wurden im Jahr 2008 ca. 580 Mio. Tonnen Kiese, Sande, gebrochene Natursteine und industrielle Nebenprodukte eingesetzt. Hinzu kommen jährlich rund 67 Mio. Tonnen an mineralischen Recycling-Baustoffen, ca. 28 Mio. Tonnen an Zement und große Metallmengen (allein 5,5 Mio. Tonnen an Baustahl). Zu den wesentlichen Ressourcen in der Bauwirtschaft gehören vorrangig mineralische Rohstoffe. Das Vorkommen dieser Rohstoffe ist lokal oder regional begrenzt und steht häufig in Konflikt mit dem Natur- und Wasserschutz. Die Gewinnung und Nutzung ist stets mit Flächen- und Energieverbrauch, Stoffverlagerungen und Schadstoffemissionen verbunden. Vor allem der hohe Anteil an grauer Energie, der mit dem erheblichen Materialverbrauch des Baugewerbes einhergeht, stellt eine immense Umweltbelastung dar.

Ziel

Die im Vergleich zu bestehenden Energieeffizienzbetrachtungen geringe Anzahl an Studien zum lebenszyklusweiten Ressourcenverbrauch von Gebäuden erschwerte bisher eine Quantifizierung von Ressourceneffizienzpotenzialen im Sektor Bauen und Wohnen. Eine vertiefende Untersuchung sollte daher geeignete Maßnahmen und Strategien identifizieren und Problemfelder aufzeigen. Zu den Zielen des Projektes gehörten die Identifizierung der Ressourceneffizienzsteigerungspotenziale im Bauwesen, die Untersuchung der lebenszyklusweiten Stoffströme relevanter Bauproduktgruppen, die Analyse rechtlicher, finanzieller und technischer Hemmnisse und die wissenschaftliche Begleitung der ressourcenpolitischen Umsetzung. Dabei wurden alle Facetten im Bausektor beleuchtet, um so Zusammenhänge und Zielkonflikte zu identifizieren, Lösungen darzustellen und mögliche Rebound-Effekte einzuschätzen. In fünf Arbeitsschritten wurden Strategien für einen optimalen Stoffkreislauf im Bauwesen entwickelt.

Auftragnehmer des Forschungsprojektes war die Bergische Universität Wuppertal, Interdisziplinäres Zentrum III.

Konzept

Forschungsansatz

Um eine nachhaltige Entwicklung sicherzustellen, gilt es, für die Steigerung der Ressourceneffizienz systematisch die Potenziale entlang der gesamten Wertschöpfungskette Bauen und Wohnen zu identifizieren und quantifizieren. Im Fokus des Forschungsprojektes standen die Stoffströme der Massenbaustoffe und deren Recyclingpotenzial. Dabei wurden Kriterien der Rohstoffverfügbarkeit (z.B. Knappheit primärer Rohstoffe, Substitutionspotenziale), Ökologie (z.B. Umweltwirkungen, Transportaufwendungen, Flächeninanspruchnahme) und Technik (z.B. Aufbereitung und Verwertung, Best practice) berücksichtigt.

Zu den Leitlinien einer erfolgreichen Ressourcenpolitik gehören zukünftig vor allem die Beseitigung der Wissenslücken und Hemmnisse bei den relevanten Akteuren und die Schaffung und Bereitstellung von Anreizen und Förderprogrammen speziell für die Bauwirtschaft. So können negative Umweltwirkungen, Versorgungsunsicherheiten und Wettbewerbsnachteile für die Bauwirtschaft nachhaltig vermieden werden.

Projektstufen

Die Untersuchung bestand aus mehreren Projektstufen. Zunächst wurden Umweltwirkungen einzelner Massenbaustoffe mittels Ökobilanzen analysiert, im zweiten Schritt wurden Verfahrenstechniken bei Rückbau und Aufbereitung der Materialien untersucht, um den Aufwand und das Potenzial eines selektiven Rückbaus abschätzen zu können.

Anschließend erfolgte eine Einschätzung der zukünftigen Rohstoffsicherheit unter Berücksichtigung der Abhängigkeit von Sekundärrohstoffen. Im Fokus standen die Potenziale eines hochwertigen Betonrecyclings.

Ziel des letzten Arbeitsschrittes war die Analyse der Hemmnisse, die bei der Realisierung eines optimalen Stoffkreislaufes auftreten. Mit der Durchführung von Experteninterviews konnte die erforderliche Praxisnähe gewährleistet werden.

Ergebnisse

Abgesehen von der wirtschaftlichen und sozialen Relevanz nimmt die Bauwirtschaft für die Realisierung einer nachhaltigen Entwicklung in Deutschland eine entscheidende Rolle ein. Die Anforderungen des Kreislaufwirtschaftsgesetzes werden derzeit von der Bauwirtschaft erfüllt, jedoch muss abfallhierarisch zwischen Recycling und sonstiger Verwertung unterschieden werden. Große Mengen an mineralischen Bauabfällen (vor allem Bauschutt) werden nicht konstruktiv, sondern für untergeordnete Nutzungsbereiche als Schüttgut, lose Bettung, beim Deponiebau oder als Verfüllmaterial wieder eingesetzt.

Das Aufkommen an betonlastigen Hochbaurestmassen wird in den nächsten Jahren stark steigen, da sich ein wachsender Sanierungsbedarf des Gebäudebestandes aus der Nachkriegszeit ergeben wird. Aufgrund des hohen Wertstoffpotenzials von Altbeton liegen hier die künftigen Anknüpfungspunkte und Chancen für eine weitere Steigerung der Rohstoffproduktivität in der Branche. Die zur Verfügung stehenden Mengen an geeigneten Recycling-Gesteinskörnungen und die entsprechende Nachfrage lassen sich jedoch, wenn überhaupt, nur auf regionaler Ebene abschätzen und bilanzieren. Zur Klärung der Potenziale sind sowohl die zukünftige Gebäudeentwicklung, als auch rechtliche und technische Rahmenbedingungen weiterhin zu untersuchen.

Im Rahmen des Forschungsprojektes konnten bestehende, praxisgerechte Ansätze für eine höherwertige Verwertung von Bauabfällen identifiziert und ausgewertet werden. Durch die Verwendung von Sekundärrohstoffen in Baustoffen, wie z.B. REA-Gips oder Schlacke, werden natürliche Ressourcen und Deponieraum geschont. Sowohl die Industrie als auch Baustoffhersteller und Anwender können so das Risiko steigender Rohstoffpreise und Deponiekosten minimieren.

Die derzeitigen Marktchancen von Sekundärrohstoffen, egal ob es sich um industrielle Nebenprodukte oder Recycling-Gesteinskörnungen handelt, sind jedoch als schlecht einzustufen. Der Einsatz von Sekundärrohstoffen wird in den meisten Fällen erst durch eine weitergehende Aufbereitung möglich, die negative Umweltwirkungen im Vergleich zur Nutzung von Primärmaterial nach sich zieht. Der logistische Aufwand zur Lagerung und zum Transport verursacht hohe Kosten und ist in dem meisten Fällen ausschlaggebend für die Nutzung. Diese und weitere Faktoren erschweren den breiten Einsatz und die vermehrte Potenzialausschöpfung von Sekundärrohstoffen.

Unabhängig davon, dass das Recycling (Downcycling) mineralischer Bauabfälle heute schon eine große Rolle spielt, sind noch zahlreiche Maßnahmen notwendig, um die Akzeptanz und die Marktstellung der Recyclingprodukte nachhaltig zu verbessern. In vielfältigen Forschungsprojekten und Studien zu den Potenzialen eines hochwertigen Recycling von Bauabfällen (vor allem Betonabbruchmaterial) konnte die technische Machbarkeit bereits bewiesen werden.

Bei Betrachtung der identifizierten Strategien für einen optimalen Stoffkreislauf wird deutlich, dass die Erhöhung der Rohstoffproduktivität in der Bauwirtschaft (Reduzierung des Primärrohstoffeinsatzes bei gleicher oder höherer Wertschöpfung) ein vordringliches politisches Ziel bleiben muss, um gegenwärtige Hemmnisse und Wissenslücken bei den relevanten Akteuren nachhaltig zu minimieren. Hierzu sind zukünftig Anstrengungen sowohl von Seiten der Produktentwickler und Hersteller, als auch seitens der Politik und öffentlichen Hand unabdingbar.