Rückbau, Recycling und Verwertung von WDVS

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1 Rückbau, Recycling und Verwertung von WDVS Christoph Schwitalla Auf Wissen bauen

2 Gründe für die Initiierung der Studie WDV-Systeme der ersten Generation, die vor der Überarbeitung stehen (Anstricherneuerung, Renovierung des Systems oder Aufdopplung) Regulatorische Rahmenbedingungen aktuelle EnEV-Anforderungen Europäische Bauproduktenverordnung Intensive mediale Diskussion zum Umgang mit EPS-Abfällen und der damit verbundenen Akzeptanz dieses Dämmstoffes und WDV-Systeme insgesamt Umgang mit Abfall Resourcenschonung Nachhaltigkeit

3 Grundanforderungen an Bauwerke gem. BauPVo 1 Mechanische Festigkeit und Standsicherheit 2 Brandschutz 3 Hygiene, Gesundheit und Umweltschutz Neu: Es ist der gesamte Lebenszyklus des Bauwerks zu betrachten. Zu berücksichtigen sind nun auch die Freisetzungen gefährlicher Stoffe in das Trinkwasser und die Freisetzung klimarelevanter Stoffe (z.b. Treibhausgase) 4 Sicherheit und Barrierefreiheit bei Nutzen Neu: Der Aspekt der Barrierefreiheit 5 Schallschutz 6 Energieeinsparung und Wärmeschutz 7 Nachhaltige Nutzung der natürlichen Ressourcen Neu: Die ergänzte Grundanforderung zielt darauf ab, ein Bauwerk so zu entwerfen und zu errichten, das die eingesetzten natürlichen Ressourcen nach dem Abriss wieder verwendet oder recycelt werden können

4 Müllberge so hoch wie die Alpen Der deutsche Abfallberg: Wenn man den gesamten häuslichen Abfall eines Jahres in Deutschland auf einem Fußballfeld von 105 mal 68 Metern aufstapeln würde, dann wäre der Stapel fast Meter hoch! Damit wäre er der höchste Berg Europas über Meter höher als das berühmte Matterhorn! Quelle: BMU, Abfall Arbeitsheft für Schülerinnen und Schüller, Grundschule, Berlin 2009

5 Wo lagen die Forschungsschwerpunkte? Identifizierung von ökologisch, ökonomisch und technisch sinnvollen Maßnahmen zur Verwertung von Bestandteilen des Wärmedämm- Verbundsystems nach Rückbau und Trennung Ermittlung von Mengengerüsten als Datengrundlage und als Basis für Prognosen zum Umgang mit WDVS als Abfall im Rahmen der gesetzlichen Regularien Einbeziehung der Thematik zum Umgang mit dem Flammschutzmittel Hexabromcyclododecan (HBCD) als POP-gelisteter Stoff Ausarbeitung von Empfehlungen für eine Systemweiterentwicklung von WDVS auf der Basis von EPS, Rückbauverfahren und Verwertungsmöglichkeiten

6 Rückbau wann und warum? Modernisierung und Sanierung einer bestehenden Fassade - Verkehrssicherungspflicht - Sanierung von Gebäuden nach Schäden durch Sturm, Hochwasser, Hagel oder Brand Instandsetzung nicht rentabel Komplettabriss von Gebäuden in sozialkritischen Wohngebieten zur Aufwertung des Stadtviertels Objekt: Ligustergang, Ludwigshafen

7 Wesentliche Kombinationen Kunstharzputz Siliconharzputz mineralischer Putz mineralischer vergüteter Putz Dispersionssilikatputz Kunstharzputz Siliconharzputz Flachverblender Putzsystem Dämmstoff Befestigung Unterputz mineralisch, vergütet Polystyrol-Hartschaum geklebt, geklebt und gedübelt, auf Schiene dispersionsgebunden und dispersionsgebunden mit Zementzusatz Mineralwolle Minerallamelle Mineralschaum Polystyrol-Hartschaum geklebt und gedübelt, auf Schiene geklebt, geklebt und gedübelt geklebt, geklebt und gedübelt geklebt, geklebt und gedübelt Quelle: Hans-Hermann Neumann, Praxis Handbuch Wärmedämm-Verbundsysteme, Verlagsgesellschaft Rudolf Müller, Köln 2009

8 Flammschutzmittel 2008 wurden die PBT-Eigenschaften (ppersistent, b- bioakkumulierend, t- toxisch) von HBCD identifiziert. Nach Art. 57d der REACH-Verordnung wurde HBCD wegen der PBT-Eigenschaften als besonders besorgniserregend im Feb eingestuft. Die Stockholm Convention on Persistant Organic Pollutants (POP-Konvent.) hat im Mai 2013 HBCD in die POP-Liste aufgenommen. Damit trat formal am ein weltweites Verwendungsverbot in Kraft. HBCD-Verbot in der EU am In Deutschland erfolgte der Umstieg auf das neue Flammschutzmittel bis Ende 2014.

9 Statuswechsel Produkt Abfall

10 Kreislaufwirtschaftsgesetz (KrWG) Volltext: Gesetz zur Förderung der Kreislaufwirtschaft und Sicherung der umweltverträglichen Bewirtschaftung von Abfällen 1 Zweck des Gesetzes Zweck des Gesetzes ist es, die Kreislaufwirtschaft zur Schonung der natürlichen Ressourcen zu fördern und den Schutz von Mensch und Umwelt bei der Erzeugung und Bewirtschaftung von Abfällen sicherzustellen.

11 3 KrWG - Begriffsbestimmungen (1) Abfälle im Sinne dieses Gesetzes sind alle Stoffe oder Gegenstände, derer sich ihr Besitzer entledigt, entledigen will oder entledigen muss. Abfälle zur Verwertung sind Abfälle, die verwertet werden; Abfälle, die nicht verwertet werden, sind Abfälle zur Beseitigung. (2) (23) Verwertung im Sinne dieses Gesetzes ist jedes Verfahren, als dessen Hauptergebnis die Abfälle innerhalb der Anlage oder in der weiteren Wirtschaft einem sinnvollen Zweck zugeführt werden, indem sie entweder andere Materialien ersetzen, die sonst zur Erfüllung einer bestimmten Funktion verwendet worden wären, oder indem die Abfälle so vorbereitet werden, dass sie diese Funktion erfüllen. Anlage 2 enthält eine nicht abschließende Liste von Verwertungsverfahren. (24) (25) Recycling im Sinne dieses Gesetzes ist jedes Verwertungsverfahren, durch das Abfälle zu Erzeugnissen, Materialien oder Stoffen entweder für den ursprünglichen Zweck oder für andere Zwecke aufbereitet werden; es schließt die Aufbereitung organischer Materialien ein, nicht aber die energetische Verwertung und die Aufbereitung zu Materialien, die für die Verwendung als Brennstoff oder zur Verfüllung bestimmt sind. (26) Beseitigung im Sinne dieses Gesetzes ist jedes Verfahren, das keine Verwertung ist, auch wenn das Verfahren zur Nebenfolge hat, dass Stoffe oder Energie zurückgewonnen werden. Anlage 1 enthält eine nicht abschließende Liste von Beseitigungsverfahren.

12 3 KrWG - Begriffsbestimmungen (1) Abfälle im Sinne dieses Gesetzes sind alle Stoffe oder Gegenstände, derer sich ihr Besitzer entledigt, entledigen will oder entledigen muss. Abfälle zur Verwertung sind Abfälle, die verwertet werden; Abfälle, die nicht verwertet über werden, Produkt sind Abfälle oder zur Abfall Beseitigung. (2) (23) Verwertung im Sinne dieses Gesetzes ist jedes Verfahren, als dessen Hauptergebnis die Abfälle innerhalb der Anlage oder in der weiteren Wirtschaft einem sinnvollen Zweck zugeführt werden, indem sie entweder andere Materialien ersetzen, Zweck die sonst zur Erfüllung einer bestimmten Funktion verwendet worden wären, oder indem die Abfälle so vorbereitet werden, dass sie diese Funktion erfüllen. Anlage 2 enthält eine nicht abschließende Liste von Verwertungsverfahren. (24) Haben oder loswerden wollen entscheidet Zuführung des Abfalls einem sinnvollen (25) Recycling im Sinne dieses Gesetzes ist jedes Verwertungsverfahren, durch das Abfälle zu Erzeugnissen, Materialien Alle oder Verwertungsverfahren Stoffen entweder für den ursprünglichen ohne Zweck oder für andere Zwecke aufbereitet werden; es schließt die Aufbereitung organischer Materialien ein, nicht aber die energetische Verwertung und die thermische Aufbereitung zu Verwertung Materialien, die für die Verwendung als Brennstoff oder zur Verfüllung bestimmt sind. (26) Beseitigung im Sinne dieses Gesetzes ist jedes Verfahren, das keine Verwertung ist, auch wenn das Verfahren zur Nebenfolge Kontrollierte hat, dass Verbrennung Stoffe oder Energie und zurückgewonnen Deponie werden. Anlage 1 enthält eine nicht abschließende Liste von Beseitigungsverfahren.

13 Volumen Matterhorn (geschätzt) m³ Prognose WDVS Absatz bis m³ WDVS Absatz seit m³ WDVS Absatz m³ Volumen Cheops-Pyramide m³ Rückbau WDVS m³ (ca.100 t)

14 Abfallmengen in Deutschland (2012) Quelle: Statistisches Bundesamt und Consultic

15 Produktions- und Abfallmengen PS-E (PS-expandiert) Quelle: Consultic-Studie 2012

16 Prognose: Rückbaumengen an EPS

17 Aufdoppeln Grund für den Recyclingmangel ist die Tatsache, dass die Lebensdauer von WDVS wesentlich länger ist, als ursprünglich angenommen. Derzeit werden WDV-Systeme im Sinne der Abfallvermeidung aufgedoppelt, statt abgerissen. Beim Aufdoppeln wird ein neues Wärmedämm- Verbundsystem auf ein bestehendes aufgebracht. Nutzungsdauer des WDVS kann so auf einen Zeitraum von 40 bis zu 80 Jahren ausgedehnt werden.

18 6 KrWG: Abfallhierarchie Im Gesetzestext sind alle Verwertungsverfahren gleichrangig

19 Selektiver Rückbau Selektiver Rückbau ist jederzeit möglich. Dafür stehen eine Vielzahl von Rückbauverfahren zur Verfügung, die noch weiter optimiert werden können. Selektives Abschälen der einzelnen Lagen im IBP-Versuch, Oberputz (links), Dämmstoff (Mitte) und teilselektives Abschälen in der Praxis (rechts)

20 Manuelles Entschichten ungünstiger Schälwinkel günstiger Schälwinkel mit Keilwirkung

21 Verwertungsmöglichkeiten von EPS: grundsätzlich Werkstoffliche Verwertung Werkstoffe bzw. Makromoleküle bleiben erhalten Rohstoffliche Verwertung Makromoleküle werden abgebaut Energetische Verwertung Verbrennung der Makromoleküle Zerkleinerungsverfahren Gewinnung von EPS-Bruch Solvolyse Gewinnung von Polystyrol Konversionsverfahren Gewinnung von u. a.: Styrol Ethylbenzol Toluol Benzol diversen Oligomeren Gewinnung von: Gas Strom Dampf

22 Lösemittelbasierte Verwertung von EPS am Beispiel des CreaSolv -Verfahrens Stör-, Schadstoffe z. B. HBCD EPS Lösen Reinigen Fällen Trocknen PS Lösemittelaufbereitung Quelle: Fraunhofer IVV

23 5 KrWG - Ende der Abfalleigenschaft (1) Die Abfalleigenschaft eines Stoffes oder Gegenstandes endet, wenn dieser ein Verwertungsverfahren durchlaufen hat und so beschaffen ist, dass 1) er üblicherweise für bestimmte Zwecke verwendet wird, 2) ein Markt für ihn oder eine Nachfrage nach ihm besteht, 3) er alle für seine jeweilige Zweckbestimmung geltenden technischen Anforderungen sowie alle Rechtsvorschriften und anwendbaren Normen für Erzeugnisse erfüllt sowie 4) seine Verwendung insgesamt nicht zu schädlichen Auswirkungen auf Mensch oder Umwelt führt. (2) Die Bundesregierung wird ermächtigt, nach Anhörung der beteiligten Kreise ( 68) durch Rechtsverordnung mit Zustimmung des Bundesrates nach Maßgabe der in Absatz 1 genannten Anforderungen die Bedingungen näher zu bestimmen, unter denen für bestimmte Stoffe und Gegenstände die Abfalleigenschaft endet, und Anforderungen zum Schutz von Mensch und Umwelt, insbesondere durch Grenzwerte für Schadstoffe, festzulegen. RISKCYCLING?

24 Thermische Verwertung von EPS Das Flammschutzmittel HBCD ist in der Müllverbrennung kein Problem. Es wird bei der energetischen Verwertung vollständig zerstört. Müllheizkraftwerk Würzburg, in dem ein Großversuch zur Verbrennung von PS-Schaumstoffen zusammen mit festem Restmüll durchgeführt wurde

25 Zusammenfassung Die Abfallmengen an EPS aus WDVS sind (aktuell) so gering, dass Ängste in der Öffentlichkeit (bewusst oder unbewusst erzeugt) z. B über Müllberge aus WDVS unbegründet sind. diese ökologisch und ökonomisch momentan am sinnvollsten energetisch/thermisch verwertet werden (Kapazitäten vorhanden)

26 Zusammenfassung Rückbau und Trennen Das Ertüchtigen (Aufdoppeln) von bestehenden WDVS entspricht den aktuellen Vorgaben der Energieeinsparung. Generell: Aufdoppeln = Abfallvermeidung So selektiv wie möglich (für (werk-)stoffliche Verwertung )! Technologisch so einfach wie möglich (geringfügig spezialisierte Maschinen und Fuhrparklösungen, Entschichtungs-/Abschälverfahren evtl. thermisch, Staubabsaugung)

27 Zusammenfassung Verwertung Mittelfristig: Energetische Verwertung als Brückentechnologie (Mengen, HBCD) Langfristig: Möglichst auf werkstofflicher/stofflicher Ebene ansetzen (aus EPS Hartschaum wird wieder EPS Hartschaum) Wirtschaftliche Massenströme, Stoffstrommanagement Funktionierende und nachgefragte Recyclatprodukte Verfahren zur Herstellung dieser Produkte

28 Zusammenfassung WDV-Systemweiterentwicklung Einheitliche Positivkennzeichnung HBCD-freies EPS, z.b. Farbkennung, Analysenmethodik Neue Füge-u. Befestigungstechnologien, z.b. verklebungsfreie/reversible Verklebung rückbaufreundliche Dübeltechnik Reduzierung der Verbundeigenschaften Einsatz von Recyclatprodukten

29 23 KrWG - Produktverantwortung (1) Wer Erzeugnisse entwickelt, herstellt, be- oder verarbeitet oder vertreibt, trägt zur Erfüllung der Ziele der Kreislaufwirtschaft die Produktverantwortung. Erzeugnisse sind möglichst so zu gestalten, dass bei ihrer Herstellung und ihrem Gebrauch das Entstehen von Abfällen vermindert wird und sichergestellt ist, dass die nach ihrem Gebrauch entstandenen Abfälle umweltverträglich verwertet oder beseitigt werden. (2).

30 Forschungsvorhaben: Möglichkeiten der Wiederverwertung von Bestandteilen des WDVS nach dessen Rückbau durch Zuführung in den Produktionskreislauf der Dämmstoffe bzw. Downcycling in die Produktion minderwertiger Güter bis hin zur thermischen Verwertung

31 Wer hat sich am Forschungsprojekt beteiligt? Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung Antragsförderung im Rahmen der Zukunftsinitiative BAU Industrieverband Hartschaum Fachverband Wärmedämm-Verbundsysteme Qualitätsgruppe Wärmedämm-Systeme Österreich Wissenschaftliche Projektpartner: Fraunhofer Institut für Bauphysik Forschungsinstitut für Wärmeschutz München