Steigerung von Akzeptanz und Einsatz mineralischer Sekundärrohstoffe

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1 ifeu Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg Steigerung von Akzeptanz und Einsatz mineralischer Sekundärrohstoffe Florian Knappe 39. Mitgliederversammlung des Abbruchverbandes Nord e.v. 24. Mai 2013 in Schwerin

2 Die Antwort vorneweg: Ohne ökonomische Anreize geht wenig Ein RC-Baustoff kann bautechnisch noch so gut sein, er muss aus Sicht des Bauherren gegenüber konventionellen Baustoffen finanziell vorteilhaft sein Mit ökonomischen Anreizen geht fast alles Technisch sind dem Einsatz von RC-Gesteinskörnungen im klassischen Baubereich kaum Grenzen gesetzt Auch RC-Produkte müssen Produkte sein mit gütegesicherten beschreibbaren Eigenschaften

3 ZTV SoB StB 04 TL Gestein Anhang E TL SoB StB 04 TL G SoB StB 04 ZTV BuB E 09 TL BuB E 09 => Entscheidend ist die Einhaltung der Produkteigenschaften, nicht die Herkunft des Materials => RC-Materialien aus zertifizierten Betrieben können selbst FSS und STS liefern

4 Es gibt in Regionen in Deutschland, in denen der Einsatz von RC-Baustoffen üblich ist starke Gegensätze 90 km - in vielen v.a. Kommunen - für FSS (und STS) - seit vielen Jahren

5 Nach: IFEU-Institut, das Vorbild öffentliche Hand zur Optimierung der Verwertung mineralischer Bauabfälle, im Auftrag des Ministeriums für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg, in Bearbeitung Beispiel Mannheim

6 Wie das Beispiel Mannheim zeigt, kann FSS/STS aus RC-Material auch in Straßen eingesetzt werden, die einer hohen Belastung und hohen SV-Anteilen ausgesetzt sind Wird das Material in den Kategorien III, IV etc. eingesetzt, besteht ein deutlicher Puffer

7 Quelle: Hr. Prokein, Einsatz von RC-Baustoffen in der Stadt Kaiserslautern. Beispiele und Erfahrungen in der Praxis, Fachgespräch Juni 2010

8 RC-Gesteinskörnung lässt sich auch im Hochbau einsetzen Richtlinie des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton Anwendungsbereich Alkalirichtlinie DIN EN und DIN Gesteinskörnungstyp 1 nach DIN Gesteinskörnungstyp 2 nach DIN WO (trocken) Carbonatisierung XC1 2 Kein Korrosionsrisiko X0 Carbonatisierung XC1 bis XC WF 1) (feucht) Frost ohne Taumitteleinwirkung XF 1 1) und XF3 1) und in Beton mit hohem Wassereindringwiderstand chemischer Widerstand (XA1) ) zusätzliche Anforderungen s. Abschnitt 1, (3) und (4) bis Druckfestigkeit C 30/37

9 Ergebnisse aus den bisherigen Projekten Erreicht Anforderung GK Typ 1 Beton und Gesteinskörnungen 99,4 >90 Klinker, nicht porosierter Ziegel Kalksandstein 0,1 - <10 Andere mineralische Bestandteile Asphalt Fremdbestandteile Wasseraufnahme Kornrohdichte Kornformkennzahl - <2 0,5 <1 - <0,2 Kornzusammensetzung Prüfung Frostwiderstand

10 Aufbereiteter Altbeton

11 Impulse in Deutschland (ohne Förderung der Baumaßnahmen)

12 Büro Seepe und Hund, Kaiserslautern

13 Haus 3 Baubeginn: 22. Sep Fertigstellung: Dez Bauherr: GAG Ludwigshafen am Rhein Aktiengesellschaft für Wohnungs-, Gewerbe- und Städtebau Planer: seepe und hund, freie architekten Ludwigshafen Jourdan & Müller PAS, Frankfurt /Main Bollinger & Grohmann, Frankfurt /Main Bauausführung: Weisenburger Bau GmbH, Rastatt Betonmenge: ca. 500 m³ C 30/37, F3, XC1 für die aufgehenden Wände und Geschossdecken

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15 Bauherr: Stadtsiedlung Heilbronn GU: Fa. Bilfinger Berger Karlsruhe Projekt: WTZ Wissenschaft- und Technologiezentrum Büro- und Laborgebäude - BRI m³ - Nutzfläche m² C 8/10 (WF) C 25/30 XC4, XF1 (WF) C 30/37 XC4, XF1, XA1 (WF) C 30/37 XC4, XD1, XA1, XM1, (WA) In Summe m³

16 Bauvorhaben des Bau- und Wohnungsvereins in Stuttgart-Ostheim

17 Bauvorhaben des Bau- und Wohnungsvereins in Stuttgart-Ostheim

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19 Bsp. RC-Beton: nachhaltig gelungen Seit knapp 2 Jahren: 3 Betonwerke, die RC-Beton in Standardprogramm aufgenommen haben 3 Recyclingwerke, die die Gesteinskörnungen liefern (höherer Aufwand, gleichmäßiger Absatz, guter Erlös)

20 Aktuelles Projekt 1. Recherche Bauschuttrecycler - Technisch in der Lage? - Interesse? 2. Recherche Transportbetonwerke => nahezu alle haben Interesse signalisiert 3. Abfrage Bauherren - Wohnungsgesellschaften, öffentl. Hand, Bauträger - Bauvorhaben 2013/ Interesse? => In einigen Regionen Impulsprojekte möglich Quelle: IFEU-Institut, Hochwertige Verwertung von Bauschutt als Zuschlag für die Betonherstellung, im Auftrag des Ministeriums für Wirtschaft, Klimaschutz, Energie und Landesplanung Rheinland-Pfalz, in Bearbeitung

21 Dem hochwertigen Einsatz von RC-Baustoffen steht technisch nichts entgegen Trotzdem ist er heute noch die Ausnahme Wie müssen die Randbedingungen aussehen, dass sich ein RC-Baustoff erfolgreich durchsetzt?

22 Abbaubedingungen (Wasser/Naturschutz) Rohstoffsteuer Importe Abbau Grundstoffe Exporte Industrielle Sekundärrohstoffe Verarbeitung Nutzung Bau Materialstandards, Vorgaben, Normen Pilotprojekte, Ausschreibungen, Gebäudepass, recyclingger. Bauen etc. Standards Recycling Landschaftsbau Deponieabdeckung Verwertung Abriss Vorgaben: bspw. selektiver Abbau Deponie/ Verfüllung Vorgaben, Standards Quelle: ifeu/öko/iöw, Steigerung von Akzeptanz und Einsatz mineralischer Sekundärrohstoffe unter Berücksichtigung schutzgutbezogener Anforderungen, des potenziellen, volkswirtschaftlichen Nutzens sowie branchenbezogener, ökonomischer Anreizinstrumente, Forschungsprojekt für das Umweltbundesamt; FKZ /01, Heidelberg, Darmstadt, Berlin 2008

23 1. Recycler müssen zentralen Baustein darstellen Bauschutt- Recycling Wichtiger Deckungsbeitrag: Entsprechende Annahmepreise für bspw. gemischten Bauschutt Gesamterlöse begrenzt: - Entsorgungskosten für Teilströme - Preisdeckelung aufgrund Akzeptanzproblemen => RC-Anlagen werden dann umgangen, wenn billige Senken auch für eher belastete Materialien bestehen (Verfüllungen, Deponien)

24 2. Die Nachfrage nach RC-Baustoffen in hochwertigen Einsatzbereichen muss angestoßen werden - Beschränkte Kenntnisse - Keine Erfahrungen => Austausch unter Kollegen Ausschreibungspraxis Angebotsbewertung Baustellenüberwachung Teilnehmer: Städte/ VG / OG / Büro s Veranstaltungsorte Eifelkreis Bitburg-Prüm LK Trier-Saarburg + Besichtigung einer aktuellen Baustelle + Gespräch mit bauausführender Firma Nordrhein-Westfalen LK Vulkaneifel LK Bernkastel-Wittlich + Besichtigung eines Produzenten mit QM, Zertifizierung, Zulassung Sob StB Kanzem Saarland LK Altenkirchen Hachenburg Bad Marienberg LK Ahrweiler Rengsdorf Altenahr Montabaur Brohltal Vallendar Neuwied Wirges Höhr-Grenzhausen Pellenz LBM Koblenz Nassau Bad Ems Mendig Stadt Koblenz Mayen Vordereifel Aw Cochem-Zell Ulmen LK Birkenfeld Maifeld Cochem Kirchberg o Kusel Stadt/VG Pirmasens Dahner Felsenland LK Mainz-Bingen LBM Bad Kreuznach Stadt Frankenthal Neustadt/W. Stadt Landau Mainz Stadt Worms Rockenhausen Rodenbach Enkenbach-Alsenborn Homburg Ramstein-Miesenbach Kindsbach Uni Kaiserslautern Wallhalben Dannstadt - Schauernheim LK Kaiserslautern Stadt Kaiserslautern LBM Speyer Stadt Germersheim Baden- Karlsruhe Württemberg

25 Impuls muss vom Markt ausgehen keine Diskriminierung ernsthafte Nachfrage über längeren Zeitraum bei ausreichendem Nachfragevolumen bei günstiger Konkurrenzsituation (v.a. Ballungsräume in Entfernung zu Natursteinindustrie) => Dann erfolgt sofort eine Qualifizierung des Angebotes Und damit auch langfristig eine Kostenoptimierung!

26 Kalkulation einer Baumaßnahme Kostengünstiger Bezug von Baumaterialien Baustelle Bauschuttaufbereiter Kostengünstige Entsorgung Entsorgungssicher Will man sich Recyclinganlagen als kostengünstige Entsorgungsoptionen erhalten, muss für einen ausreichenden Absatz der dort hergestellten gütegesicherten RC-Produkte gesorgt werden

27 Bsp. Straßenbau: Prüfzeugnisse eines Bauschuttrecyclers FSS, STS <5 FSS <32 STS <28 Schottertragschicht Frostschutzschicht Splitt Sand Gemisch Material Nr. 1 Nr. 2 Nr. 3 Nr. 4 Nr. 5 Stoffliche Zusammensetzung M. % M. % M. % M. % M. % Korngruppe 0/32 0/45 0/32 0/45 0/8 Kalkstein, Hartgestein, usw. 47,1 30,7 43,3 21,2 97,5 Beton 50 66,1 35,1 57,9 1,2 Klinker, Ziegel, Steinzeug 2 0,7 7,5 12,6 0 Asphaltgranulat 0,9 1,8 11,2 4,9 0,9 Kalksandstein, Putze u.ä. 0 0,7 2,8 3,3 0,4 min. Leichtst., Poren/Bimsbeton Fremdstoffe Schottertragschicht Frostschutzschicht Korngruppe 0/32 0/45 0/32 0/45 0/8 Eigenschaft Einheit Rohdichte Mg/m³ 2,540 2,550 2,530 2,550 2,55 Schüttdichte Mg/m³ 1,520 1,520 1,480 1,540 1,440 KV Überkorn D M. % 97,5 96,6 98,4 98,6 91,5 Überkorn 1,4D Feinanteil Max M. % 3,2 4,6 4,8 4,7 0,2 Kornform grober Gesteinskörnung M. % 12,1 9,2 14,3 14,5 5 Wasseraufnahme M. % 1,6 1,5 1,7 1,5 15 Wassergehalt Natürlich M. % 5,9 5,9 6,2 6,3 Wassergehalt Optimal M. % 6,1 6,1 5,9 5,9 Trockendichte Mg/m³ 2,055 2,052 2,032 2,040 Widerstand gegen Frostbeanspruchung M. % 2,7 2,7 3,5 3,5 0,9 Widerstand gegen Zertrümmerung SZ8/12 M. % 22,6 22,6 24,4 24,4 21,9 Fließkoeffizient 37

28 Experiment der BASt Ortsumgehung in Brandenburg als Teststrecke Beobachtungszeitraum über 3 Winter hinweg, mit Frost bis zur Tiefe des Planums und darüber hinaus

29 FSS / STS im Straßenbau Das Pilotvorhaben in Brandenburg zeigt, dass selbst bei Ziegelanteilen über die in TL-Gestein genannten 30 M.-% hinaus, nicht zwangsläufig negative Folgen zu erwarten sind ( rot als Warnsignal nicht immer hilfreich) Selbst wenn in den Baustoffmischungen die Anteile in Richtung 30% erhöht würden, besteht genügend Puffer, bevor Eigenschaften gefährdet wären => Die Zusammensetzung der Gemische ist zweitrangig => Produkteigenschaften nach TL SoB einfordern => Diese durch Güteüberwachung prüfen und bestätigen lassen

30 Handreichung für den Straßen- und Wegebau

31 Eine Ausschreibung nach TL SoB garantiert, dass die Baustoffe aus einem Betrieb stammen, der sich einer Gütesicherung unterzieht In der TL SoB-StB werden Baustoffe in ihren Eigenschaften beschrieben bzw. Mindestanforderungen benannt => Produkt nach Eigenschaft => Zusammensetzung ist nachrangig TL Gestein-StB 04 Asphalt >4mm <30% Klinker, Ziegel, Steinzeug >4mm <30% Kalksandstein, Putze u.ä, >4mm < 5% Min. Leicht- und Dämmbaustoffe >4mm < 1% Fremdstoffe wie Holz, Kunststoffe etc. < 0,2% Gilt für Frostschutz-, Schottertragschichten sowie Deckschichten ohne Bindemittel

32 Anforderungen/ Prüfungen Frostschutzschicht (FSS) Schottertragschicht (STS) Deckschichten ohne Bindemittel 1 Stoffliche Zusammensetzung Gemäß TL-Gestein-StB 04, siehe Tabelle B-9 2 Baustoffgemische (Kleinst- und Größtkorn in mm) 0/2; 0/4; 0/5; 0/8; 0/11; 0/16; 0/22; 0/32; 0/45; 0/56; 0/63 0/32; 0/45; 0/56 0/8; 0/11; 0/16; 0/22; 0/32 3 Widerstand gegen Frostbeanspruchung 1) FV < 0,063mm < 2 M.-% 2) < 0,063mm + Frostversuch < 5 M.-% < 0,063mm + Frostversuch < 5 M.-% (wenn Anteil < 0,71 mm <1 M.-%) - 4 Maximaler Feinanteil (< 0,063mm) 5 M.-% bzw. 3 M.-% 1) 5 M.-% bzw. 3 M.-% 2) 15 M.-% 5 Minimaler Feinanteil (< 0,063mm) M.-% 6 Überkorn (Durchgang in M.-%) 1,4 D D ,4 D D ,4 D D Korngrößenverteilung Tabelle 4 Tabelle 8 und 9 3) Tabelle 15 8 Wasserdurchlässigkeit Wassergehalt 90% w Opt 90% w Opt 90% w Opt 10 CBR-Wert - 80 % - 11 Widerstand gegen Schlagzertrümmerung SZ (8/12,5) Los Angeles-Koeffizient LA (10/14) 13 Widerstand gegen Zertrümmerung an Schotterschlagwert SD10 (35,5/45) ) 2) Gilt nur für Baustoffgemische, die in Schottertragschichten 0/32 unter Betondecken der Bauklassen SV und I-III eingesetzt werden. Zentrale Anforderungen an die Baustoffgemische für den Straßenbau unabhängig von deren Zusammensetzung

33 Umweltchemische Anforderungen Die umweltchemische Eignung wird nur bei RC-Gesteinen geprüft Nur bei RC-Baustoffen sind demnach die künftigen Entsorgungseigenschaften bekannt Aus LUWG: Bodenschutz und Abfallwirtschaft, Info-Blatt 26

34 Güteüberwachung Prüfgegenstand Prüfhäufigkeit Werkseigene Fremdüberwachung Produktionskontrolle Bauphysikalische Merkmale Stoffliche Zusammensetzung 1x pro Woche 4x pro Jahr Baustoffgemische (Kleinst- und Größtkorn) 1x pro Woche 4x pro Jahr Widerstand gegen Frostbeanspruchung 2x pro Jahr Maximaler und minimaler Feinanteil 1x pro Woche 2x pro Jahr (<0,063mm) Überkorn (Durchgang in M%) 1x pro Woche 2x pro Jahr Korngrößenverteilung 1x pro Woche 2x pro Jahr Wassergehalt 1x pro Jahr CBR-Wert 2x pro Jahr Widerstand gegen Zertrümmerung 2x pro Jahr (SZ/LA/SD10) Umweltrelevante Merkmale 4x pro Jahr Die Überwachung erfolgt analog der Produktionsstätten für Primärgestein nach folgendem Ansatz: WPK + Eignungsnachweis + Laufende Überwachung Dokumentation Produktprüfung Betriebsbeurteilung Erstprüfung des Produktes Überwachung des Produktes (s.o) Prüfung der WPK => Prüfzeugnis aus kontinuierlicher Fremdüberwachung darf nicht älter als 3 (bzw. 6) Monate sein

35 Durch LUWG wird zentrale Stelle eingerichtet Dokumentation der Betriebe, die nach TL SoB-StB liefern dürfen Fortschreibung in Zusammenarbeit mit den Prüfstellen Belieferung aus gütegesicherten Betrieben Die Angebote müssen den Baustofflieferanten benennen Ein Blick in die Dokumentation stellt sicher, dass Betrieb nach TL SoB-StB liefern kann Prüfung der Lieferscheine bei der Bauausführung

36 Auch die übrigen Baustoffe sollen aus einem überwachten Betrieb stammen Ist mit Verweis auf TL BuB E-StB 09 sichergestellt Prüfgegenstand Prüfhäufigkeit Werkseigene Fremdüberwachung Produktionskontrolle Bauphysikalische Merkmale Stoffliche Zusammensetzung 1x pro Woche 4x pro Jahr Korngrößenverteilung 1x pro Woche 2x pro Jahr Plastizität 1x pro Monat 2x pro Jahr Wassergehalt 1x pro Woche 2x pro Jahr Proctordichte 2x pro Jahr Umweltrelevante Merkmale 4x pro Jahr Analoge Anforderungen an den Betrieb und die Güteüberwachung

37 VOB Teil A (Allgemeine Bestimmungen für die Vergabe von Bauleistungen), 7 Absatz 8: Soweit es nicht durch den Auftragsgegenstand gerechtfertigt ist, darf in technischen Spezifikationen nicht auf eine bestimmte Produktion oder Herkunft oder ein besonderes Verfahren oder auf Marken, Patente, Typen eines bestimmten Ursprungs oder einer bestimmten Produktion verwiesen werden, wenn dadurch bestimmte Unternehmen begünstigt oder ausgeschlossen werden Position Menge Einheit t Frostschutzschicht herstellen Güteüberwachtes Baustoffgemisch 0/45 für Frostschutzschicht gemäß TL SoB-StB 04 liefern und nach ZTV SoB-StB 04 einbauen. In Vorbemerkung: Bauherr ist an einem Einsatz von Baustoffen auf Basis von RC-Materialien interessiert Vermeiden Verwenden Hartgestein Gesteinskörnung / oder Baustoffgemisch Mineralbeton Gesteinskörnung / s.o. Naturstein/Kies Gesteinskörnung / s.o. Splitt/Naturstein gebrochene Gesteinskörnung Baustoff Recycling Gesteinskörnung / s.o.

38 Entscheidend ist Rückbau / Abbruch Intelligentes Zusammenspiel aus Rückbau / Aufbereitung und Herstellung von Produkten - möglichst frei von Fremdbestandteilen und aus Umweltsicht problematischen Stoffen - möglichst aufgetrennt in Fraktionen mit unterschiedlichen Eigenschaften und Verwertungspotenzialen Konzeption Rückbau Aufbereitung Produkt Massenstrom Zentral: geforderte Eigenschaften des Produktes Welche Ausgangsmaterialien werden für die Produktqualitäten benötigt? Wie muss der Aufbereitungsprozess gestaltet werden?

39 Die Möglichkeiten der Aufbereitung sind begrenzt Aus derartigem Material lässt sich kein Baustoff herstellen! => Selektiver Rückbau ist unabdingbar

40 Schadstoffbegutachtung der Altgebäude Entfernen der Fremdbestandteile (Dämmung, Fenster, Bodenbeläge etc.) Selektiver Rückbau mittels Greifer Auftrennung der Materialien in Ziegelmauerwerk und Beton

41 Input Mauerwerk

42 Input Altbeton

43 Abtrennung Feinmaterial im Input der Aufbereitung

44 GK-Komponente aus Mauerziegel etc.

45 Vielen Dank fürs Zuhören Kontakt: