ifeu Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg Einsatz von RC-Beton im Hochbau Erfahrungen aus Baden-Württemberg Florian Knappe Workshop Rezyklierter Beton Luxemburg, 07. Oktober 2014
Rezeptur des RC-Beton Max. 45% der GK Wasser + Fließmittel Beton => Austausch nur einer Komponente => Anpassung der Fließmittel => Keine höheren Zementmengen <2mm
Umfangreiche Erfahrungen in der Schweiz Ausgehend von der Stadt Zürich Seit >10 Jahren generell Einsatz von RC-Beton in Neubauten Ausgeschrieben wird in RC-Beton nach Eigenschaften Ausnahme Primärbeton sind vom Amt für Hochbauten zu genehmigen Zertifizierung MINERGIE und eco-bau Bewertung auch der grauen Energie und des Einsatzes von RC-Baustoffen Voraussetzung für günstige Hypotheken (Öko-Kredite) Mittlerweile werden 7% der gesamten Beton-Nachfrage in der Schweiz über RC-Beton gedeckt C. Hoffmann, Vortrag auf der Fachtagung R 13 in Weimar, September 2013
Referenz-Objekte Schulhaus im Birch, Zürich Oerlikon
Referenz-Objekte Max-Bill Platz, Zürich Oerlikon
Referenz-Objekte Wohnüberbauung Werdwies, Zürich
Impulsprojekte Seit ca. 4 Jahren: 4 Betonwerke, die R-Beton in ihr Lieferprogramm aufgenommen haben (GK Typ 1) 3 Recyclingwerke, die die Gesteinskörnungen liefern => Viele Gebäude mit RC-Beton errichtet => in der Baupraxis angekommen; zartes Pflänzchen
Zielsetzung Projekte für das Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg Über konkrete Bauvorhaben auf den Baustoff aufmerksam machen Einen eigenen Eindruck ermöglichen (optisch, haptisch) Erfahrungen sammeln und kommunizieren Projektbausteine Partner suchen keine Co-Finanzierung der Bauvorhaben (RC-Anlage; Transportbetonwerk; Bauherr) Rezepturentwicklung Begleitforschung Öffentlichkeitsarbeit Führungen während der Rohbauphase Broschüren etc. pp.
Impuls in Heilbronn Bauherr: Stadtsiedlung Heilbronn GmbH GU Bilfinger Berger, Karlsruhe Objekt: Wissenschafts- und Technologiezentrum (www.wohlgelegen.de) WTZ 1: BRI 7.700 m³, 1.900 m² Nutzfläche (2010) WTZ 2: BRI 10.400 m³, 2.400 m² Nutzfläche (2011) etc. pp. Betonlieferant: Fa. Godel Anteile RC-Gestein: ca. 20% Betonrezepturen: C 8/10 X0 (WF) C 25/30 XC4, XF1 (WF) C 30/37 XC4, XF1, XA1 (WF)
Impuls in Stuttgart Bauherr: BWV Bau- und Wohnungsverein Stuttgart Vorhaben: Wohnbebauung Raitelsbergstraße Betonlieferant: Anteile RC-Gestein: Fa. TBW Waiblingen max. gemäß Regelwerke 15 m³ C 8/10, X0 Magerbeton 25 m³ C 8/10 Sauberkeitsschicht, Abtreppung 15 m³ C 12/15, X0 Sauberkeitsschicht 50 m³ C 12/15 Betonplomben 250 m³ C 25/30, XC1 Innenwände und Decken 900 m³ C 25/30, XC1 Decken 100 m³ C 25/30, XC1 Außenwand 1. UG 130 m³ C 30/37 10 m³ C 30/37 68% des Gesamtbedarfes
Zulässige Anteile rezyklierter Gesteinskörnungen >2mm (nach den Vorgaben des Deutschen Ausschuss für Stahlbeton DAfStb) Anwendungsbereich GK Typ 1 GK Typ 2 Alkalirichtlinie DIN EN 206-1 und DIN 1045-2 WO (trocken) Carbonatisierung XC1 WF feucht Kein Korrosionsrisiko X0 Karbonatisierung XC1 bis XC4 Frost ohne Taumittelwirkung XF1 1) und XF3 1) und in Beton mit hohem Wassereindringwiderstand <45 Vol.% <35 Vol.% <35 Vol.% <25 Vol.% 1) Zusätzliche Anforderungen s. Abschnitt 1, (3) und (4) Chemischer Angriff (XA1) <25 Vol.% <25 Vol.% 1) Greift AKR-Problematik auf; umgangen durch Begrenzung des Zementgehaltes in Rezeptur <300 kg/m³ Bis Druckfestigkeit C 30/37; kein Spannbeton, keine Hochleistungsbetone
Rezyklierte Gesteinskörnungen nach DIN EN 12620:2008-07 GK Typ 1 GK Typ 2 Altbeton; ungebundene GK etc. >90% >70% Mauerziegel, Kalksandstein etc. <10% <30% Asphalt < 1% < 1% Sonstiges (Fremdbestandteile) < 1% < 1% Schwimmendes Material < 2 Vol.% < 2 Vol% Neuer Impuls seit 2013:
Forschungsprojekt des Umweltministeriums Baden-Württemberg Partner: Projektleitung Ökol. Begleitforschung Aufbereitungsstrategie Produktion Gesteinskörnung Entwicklung und Erprobung der Beton-Rezepturen
Input Mauerwerk
GK-Komponente aus Mauerziegel etc.
Input Altbeton
GK-Komponente aus Altbeton
GK-Typ 2:
Ergebnisse der Eignungsprüfung GK Typ 2 Anforderungen Prüfergebnis Kornrohdichte kg/m³ >2000 +/- 150 2220 Wasseraufnahme nach 10 min M% <15 5 Frost-Tau-Widerstand M% <4 3,9 Gehalt an wasserlöslichen Chlorid-Ionen M% <0,04 0,0017 Gehalt an säurelöslichen Chlorid-Ionen M% <0,04 0,014 Säurelösliches Sulfat M% AS 0,8 0,29 Wasserlöslicher Sulfatgehalt M% SS 0,2 0,0214 Gehalt an Gesamtschwefel M% <1 0,13 Gehalt an organischen Bestandteilen M% <0,1 n.n. * *(Muschelkalk)
Ergebnisse der Eignungsprüfung GK Typ 2 Feststoff Höchstwert Prüfergebnis Kohlenwasserstoffe (C 10 -C 40 ) mg/kg 1000 <50 PAK nach EPA mg/kg 75 0,153 EOX mg/kg 10 <0,5 PCB mg/kg 1 <0,005 Eluat ph-wert (kein Ausschlusskriterium) 12,5 11,09 Elektrische Leitfähigkeit (kein Ausschlusskriterium) µs/cm 3000 515 Chlorid mg/l 150 1,36 Sulfat mg/l 600 85,7 Arsen µg/l 50 <1 Blei µg/l 100 1 Cadmium µg/l l 5 <0,1 Chrom gesamt µg/l 100 7 Kupfer µg/l 200 3 Nickel µg/l 100 2 Quecksilber µg/l 2 <0,1 Zink µg/l 400 5 Phenolindex µg/l 100 <10
Auch hier: Impuls gelungen! Seit Jahreswechsel 2013/2014 produziert ein nicht am Projekt beteiligtes Betonwerk Transportbeton mit RC-Gesteinskörnung GK Typ 2 => Aus rein ökonomischen Überlegungen
Aktuelles Projekt für das Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg Aufgabenstellung: Initiierung und Begleitung konkreter Bauvorhaben als Demonstrationsobjekte Entwicklung und Erprobung von Betonrezepturen über die Regelung des DAfStb hinaus Entwicklung und Erprobung eines Konzepts zur dezentralen Produktion der RC GK Typ 2 auf der Abbruchbaustelle
Bauvorhaben in Weilheim / Teck Bauherr: Kreisbaugenossenschaft Kirchheim-Plochingen eg Objekt: 950 m² Wohnfläche 350 m² Nutzfläche BRI 4.250 m³ Baubeginn Oktober 2014 Betonlieferant: Holcim, Standort Kirchheim / Teck
Bauvorhaben in Mannheim Bauherr: B.A.U. Bauträgergesellschaft mbh & Co. KG Objekt: 2.000 m² Bürofläche Baubeginn Anfang 2015 Betonlieferant: TBS Rhein-Neckar, Standort Mannheim
Bauvorhaben in Stuttgart Bauherr: BWV, Bau- und Wohnungsverein Stuttgart Objekt: 1.034 m² Wohnfläche (11 WE) 300 m² Gewerbefläche Baubeginn Anfang 2015 Betonlieferant: TBW Transportbetonwerk Waiblingen
Entwicklung und Erprobung von Betonrezepturen über die Regelungen des DAfStb hinaus Bauherr: Fa. Schief, Winnenden Objekt: Waagenhaus Stützmauer Baubeginn Oktober / November 2014 Betonlieferant: Frischbeton Winnenden C 25/30, XC4, XF1, XA1 (60% RC-GK) C 30/37, XC4, XD2 (LP), XF4 (LP), XA1 C 35/45, XC4, XD2, XF2, XF3, XA2
Bautätigkeit hat sich in den Siedlungsbestand verlagert => Bauschutt fällt in Nachbarschaft zur Baustoffnachfrage an => Hochwertige Aufbereitung auf Baustelle möglich?
Untersuchung zur dezentralen Herstellung einer GK Typ 2 Entwicklung einer geeigneten Rückbaustrategie Erhebung des Mehraufwandes Eignungsprüfung der Gesteinskörnung Bewertung Aufwand - Nutzen
Ausblick auf ideales Stoffstrommanagement Vermarktung in Betonwerke als zusätzliche Absatzalternative Ausdifferenzierung = hochwertige Ausgangsstoffe müssen in hochwertige Einsatzgebiete gehen = dadurch werden Absatzwege auch für einfachere Materialien frei Umweltaspekte = Bauen im Bestand Material ist nicht jungfräulich = auch nicht hinsichtlich der Umweltparameter = der gebundene Bereich erschließt mehr Absatzmöglichkeiten (für Mauerwerk etc.)
Neuauflage am Montag den 23. März 2015
Herzlichen Dank IFEU-Institut Heidelberg Florian Knappe florian.knappe@ifeu.de