Erschließung der Ressourceneffizienzpotenziale im Bereich der Kreislaufwirtschaft Bau

Der Bausektor steht sowohl vom Verbrauch an mineralischen Rohstoffen als auch von der Abfallentstehung her an erster Stelle der Rohstoff- bzw. Abfallwirtschaft. Er hat deshalb eine Schlüsselrolle bei der Verbesserung der Ressourceneffizienz. Ziel des Forschungsprojektes war, den Stand und die bestehenden Defizite bei der Verwertung von Bauabfällen aufzuzeigen und Verwertungsalternativen zu entwickeln.Projektlaufzeit: Januar 2015 - Februar 2016

Ausgangslage

Der Bausektor steht sowohl vom Verbrauch an mineralischen Rohstoffen als auch von der Abfallentstehung her an erster Stelle der Rohstoff- bzw. Abfallwirtschaft. Er hat deshalb eine Schlüsselrolle bei der Verbesserung der Ressourceneffizienz, die im Mittelpunkt des vom Bundeskabinett im März 2012 beschlossenen und gegenwärtig fortgeschriebenen Ressourceneffizienzprogramms (ProgRess) steht. Ziel ist dabei, die Rohstoffproduktivität vom gegenwärtigen Stand auf 200 % im Jahre 2020 zu steigern.

Der Ersatz von abiotischen durch biotische Rohstoffe ist nur in begrenztem Umfang möglich. Dagegen ist die Nutzung von Stoffströmen aus dem Rückbau von vorhandenen Bauwerken für die Errichtung von neuen Objekten ausbaufähig. Das betrifft zum einen die Herstellung von Recycling-Baustoffen, wie sie gegenwärtig erfolgt. Zum anderen muss das Potenzial von Stoffströmen, die aus heutiger Sicht ungeeignet sind, einbezogen werden. Eine Möglichkeit besteht darin, sie als Rohstoffsubstitut in die Wertschöpfungskette der Baustoffhersteller zurückzuführen. Auf diese Weise kann der Verbrauch mineralischer Rohstoffe bereits in vorgelagerten Prozessen vermindert werden.

Ziel

Um das Baustoffrecycling über den gegenwärtig erreichten Stand hinaus weiterzuentwickeln und so seinen Beitrag zur Einsparung von mineralischen Ressourcen zu erhöhen, müssen die Herstellung und der Einsatz von Recycling-Baustoffen gefördert werden. Ziel des Forschungsprojektes war, den Stand und die bestehenden Defizite bei der Verwertung von Bauabfällen aufzuzeigen und Verwertungsalternativen zu entwickeln.

Auftragnehmer des Projektes war Prof. Dr.-Ing. habil. Anette Müller, Weimar.

Konzept

Die im Bausektor verbrauchten Rohstoffe und die entstehenden Abfälle sind Gegenstand einer großen Anzahl von Studien. Im Unterschied dazu bestand das Konzept des Projektes darin, die qualitativen Merkmale der Bauabfälle und ihrer Bestandteile anhand von Literaturangaben, Prüfprotokollen und eigenen Untersuchungen zusammenzustellen. Auf dieser Basis wurden Verwertungsmatrizen entwickelt. Neben der werkstofflichen Verwertung wurde die rohstoffliche Verwertung als neue Option eingeführt. Folgende Fragestellungen wurden bearbeitet:

• Systematische Auswertung der Güteüberwachungsprotokolle einschließlich der Einflüsse der jeweiligen Anlagenkonfiguration auf die Qualität der Rezyklate
• Weiterentwicklung der Güteüberwachung unter besonderer Berücksichtigung der Heterogenität der Rezyklate
• Weiterentwicklung der Vorschriften für die Betonherstellung
• Entwicklung von Lösungen für die Sortierung und Ermittlung der stofflichen Anforderungen als Voraussetzung für die Realisierung von Stoffsubkreisläufen
• Entwicklungen von Techniken für die Abtrennung von Gipsputzen und Estrichen aus Bauschutt
• Entwicklung von Technologien für die rohstoffliche Verwertung von Gemi-schen bis hin zur Errichtung von Pilotanlagen
• Entwicklung von Methoden zur Bewertung der Rezyklierbarkeit von Neuent-wicklungen von Baustoffen oder Baustoffverbunden

Ergebnisse

Mineralische Bauabfälle werden durch Zerkleinern, Klassieren und Sortieren aufbereitet, um Recycling-Baustoffe mit definierten Eigenschaften herzustellen. Aktuelle Forschungen beziehen sich auf die Aufschlusszerkleinerung von Beton und auf die sensorgestützte Einzelkornsortierung. Die Einführung in die Praxis steht noch aus. Richtungsweisend sind die Aufbereitungstechniken für Asphaltstraßenaufbruch und für Gipskartonplattenabfälle, die auf deren spezifische Eigenschaften ausgerichtet sind. Hier ist der Einsatz der Aufbereitungsprodukte in den ursprünglichen Produkten möglich.

Recycling-Baustoffe aus Betonbruch können in Funktionsschichten des Straßenoberbaus sowie für die Herstellung von Transportbeton oder Betonwaren eingesetzt werden. Die Kapazität dieser Einsatzgebiete reicht aus, um den gesamten anfallenden Betonbruch zu verwerten.

Recycling-Baustoffe aus Mauerwerkbruch sind aufgrund ihrer Heterogenität auch im fremdstofffreien Zustand nur für Sektoren mit geringen bautechnischen Anforderungen wie Verfüllungen zu verwerten. Alternativen sind die Verwertung als Rohstoff entweder für die jeweilige Wandbaustoffproduktion, was eine mehrstufige Sortierung in sortenreine Wandbaustoffe voraussetzt, oder im gemischten Zustand für die Herstellung von leichten Gesteinskörnungen oder puzzolanischen Zusatzstoffen. Beide Produkte können für die Betonherstellung eingesetzt werden.

Um das Baustoffrecycling über den gegenwärtig erreichten Stand hinaus weiterzuentwickeln, muss die Forschung ebenso wie die Herstellung und der Einsatz von Recycling-Baustoffen gefördert werden. Analog zur Förderung der erneuerbaren Energien könnte beispielsweise durch steuerliche Entlastungen bei der Herstellung und beim Einsatz eine verstärkte Anwendung erreicht werden. Welche Maßnahmen im Einzelnen geeignet sind, sollte Gegenstand ökonomischer Untersuchungen sein.

Veröffentlichungen

Erschließung der Ressourceneffizienzpotenziale im Bereich der Kreislaufwirtschaft Bau – Endbericht
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