Beispiele aus der Praxis

Insbesondere für KMU ist es nicht immer einfach zu erkennen, wie Ressourcen mit Blick auf den gesamten Lebenszyklus möglichst effizient eingesetzt werden können. Um Rohstoffe dem Kreislauf wieder zuzuführen oder diese als Sekundärrohstoffe zu beziehen, ist es notwendig, die eigenen Stoffströme in der Produktion zu analysieren. Auf diese Weise können die Stoffe identifiziert werden, die sich als Sekundärrohstoffe oder Nebenprodukte eignen. Außerdem besteht die Möglichkeit, benötigte Primärrohstoffe durch Sekundärrohstoffe zu substituieren. Die hier aufgeführten Beispiele aus der Praxis dienen als erste Orientierung und Motivation.

Erfolgsgeschichten aus der Materialkategorie Bau

Recycelter Betonstein

  • Seit 2016 werden 40 % recyceltes Granulat zur Betonherstellung genutzt
  • 70.000 t recyceltes Material innerhalb von zwei Jahren
  • Wasserverbrauch in der Produktion um 45 % (13.000 m³) durch Gebäudesanierung sowie Energieverbrauch durch Wärmerückgewinnung um 12 % gesenkt
Rinn hat 2016 einen klimaneutralen Recyclingbetonstein mit 40 % Recyclinggranulat-Anteil eingeführt. Zur Herstellung verwendet Rinn 100 % Strom aus regenerativen Energiequellen und fast ausschließlich Regenwasser. Für den Recyclingbetonstein wurde das Unternehmen durch das Bundesministerium für Wirtschaft (BMWi) 2020 mit dem Deutschen Rohstoffeffizienz-Preis ausgezeichnet [RINN (2020)].

Produktionsbedingte Betonabfälle werden seit 2014 durch externe Dienstleister aufbereitet. Angefangen bei einem Recyclinganteil von 5 % in Kernbeton-Produkten konnten mit dem 2016 neu eingeführten RC 40 Stein erstmalig 40 % Recyclinganteil im Kernbeton erreicht werden. Im Zeitraum 2019 – 2020 wurden so 70.000 t recyceltes Material eingesetzt [Deutscher Nachhaltigkeitspreis (2015)].

Rinn will zukünftig den Einsatz von Rezyklaten aus Abfällen, Altpflastern und Staub von 5 % (711 t) auf 50 % (7110 t) erhöhen. Darüber hinaus wurde der Wasserverbrauch in der Produktion um 45 % (13.000 m³) gesenkt und durch Gebäudesanierung und Wärmerückgewinnung der Energieverbrauch um 12 % reduziert. Ring unterstützte aktiv die Einführung eines Blauen Engel für Betonsteine und arbeitet nun an der Markteinführung eines Ökopflastersteins aus 80 % Recyclingmaterial und 100 % klimaneutraler Produktion [Deutscher Nachhaltigkeitspreis (2015)].

UBA-Erweiterung mit rund 60 % Recyclingbeton

  • Bürogebäude mit einem Recyclingbeton-Anteil von 60 %
  • RC-Beton im Hochbau zur Schonung von Primärrohstoffen

Recycling ist auch in der Baubranche ein großes Thema. Unter anderem wird viel über das Recycling von Beton gesprochen, um die Ressourcen für die Herstellung neuen Betons nicht weiter auszuschöpfen. Das Umweltbundesamt in Dessau-Roßlau tritt als ein gutes Beispiel hervor und zeigt, dass sich Recyclingbeton bewährt.

Der neue Anbau auf dem UBA-Gelände ist ein Bürokomplex, bei dem fast 3.000 Kubikmeter Beton verbaut wurden. Dabei bestehen etwa 60 % des Betons aus Recyclingbeton, also etwa 1.800 Kubikmeter. Zusätzlich versorgt sich das Gebäude komplett selbst mit Energie durch Photovoltaik-Anlagen und Erdwärmesonden, was den CO2-Verbrauch deutlich senkt.

Somit konnte UBA zeigen, dass das Bauen eines Bürogebäudes mit einem hohen Anteil an Recyclingbeton möglich ist. Damit konnten Primärressourcen für die Herstellung des Betons eingespart werden.

Neubau eines Universitätsgebäudes mit RC-Beton

  • Laborgebäude mit 45 % recycelter Gesteinskörnung im Beton
  • Wegweiser und Pilotprojekt für die Kreislaufführung im Betonbau

Recyclingbeton findet immer häufiger seinen Weg in den Bau von Gebäuden. Dies liegt vor allem daran, dass recycelter Beton und Primärbeton inzwischen bezogen auf die Eigenschaften gleichwertig sind.

Mit dem Neubau ,,Pegasus“ konnte einmal mehr gezeigt werden, dass es möglich ist, unter Verwendung von RC-Beton im Hochbau ein Bauprojekt umzusetzen. Dabei ist im Vergleich zur Nutzung von normalem Beton nur eine geringe zusätzliche Aufwendung in Form baubegleitender Untersuchungen an den RC-Gesteinskörnungen und dem RC-Beton einzuplanen. Das Ergebnis des Projektes war, dass sich die verwendete RC-Gesteinskörung für den Einsatz im Beton eignet und für die Umwelt absolut unbedenklich ist. Außerdem steht der RC-Beton in Bezug auf die Verarbeitbarkeit und Qualität dem normalen Beton in nichts nach. Daher wurde auch überall, außer im Untergeschoss, Recyclingbeton verwendet, welcher in der Folge aus rund 45 % recycelter Gesteinskörnung besteht. Zusätzlich wurde eine Photovoltaik-Anlage auf dem Dach angebracht, um die haustechnische Versorgung von Wärme, Kälte und Strom zusätzlich zu ergänzen.

Recycling von Boden und Bauschutt

  • Aufbereitung von Bauabfällen und Rückführung in den Wirtschaftskreislauf
  • Recycling von Boden und Bauschutt oder Boden-Bauschuttgemischen

Jährlich fallen allein in Deutschland 80 Mio. t Bauschutt und ähnliche mineralische Bauabfälle an, von denen 20 Mio. t auf Deponien entsorgt werden müssen. Dabei könnte ein Teil davon als Sekundärrohstoff verwendet werden. Ein Beispiel für den Einsatz von Sekundärrohstoffen im Baubereich ist die Firma Heinrich Feess GmbH & Co. KG. Die Firma hat ein spezielles Aufbereitungsverfahren entwickelt, mit dem mineralische Bauabfälle, welche normalerweise auf Deponien entsorgt werden, zu verwertbaren mineralischen Baustoffen aufgearbeitet werden.

Im Baubereich gibt es verschiedene Anforderungen an Ausgangsmaterialien. Produkte müssen zwingend identische Eigenschaften wie die konventionell, aus Primär-Rohstoffen hergestellten Produkte aufweisen. Die Herstellung eines homogenen Materials wie sortenreinen Splitt-, Kies-, Schottermaterials ist daher essenziell für die Verwertbarkeit.

Der Bauschutt wird in einem ersten Schritt im sogenannten Nassklassierungsverfahren gewaschen, um diesen von Schwebstoffen wie Holz und Kunststoff sowie von Verunreinigungen zu befreien. Die Aufbereitung mittels Bodenwäsche ist bereits aus der Altlastensanierung bekannt, um aus kontaminierten Böden z. B. Kohlenwasserstoffverunreinigungen zu entfernen. Im nächsten Schritt wird der Bauschutt mit einer sogenannten Schwertwäsche in die Teilfraktionen steinig, sandig und lehmig unterteilt. Im letzten Schritt wird dieser in verschiedene Kornklassen wie z. B. Sand, Kies, Schluff und Ton sortiert. 

Literatur:

Schmidt, M.; Spieth, H.; Bauer, J. und Haubach, C. (Hg.) (2017): 100 Betriebe für Ressourceneffizienz - Band 1. Praxisbeispiele aus der produzierenden Wirtschaft. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, S. 62 ff.

Recycling von Bodenaushub

  • Verarbeitung von Bodenaushub als Sekundärrohstoff zu hochwertigem Verfüllmaterial
  • Herstellung von Flüssigboden aus Recyclingmaterial
  • Einsparungen bei Sand und Deponieraum

Bauprojekte gehen meist mit einem erheblichen Volumen an Erdaushub einher, welcher üblicherweise auf Deponien oder an anderen Stellen zur Rekultivierung eingesetzt wird. Da Deponieplatz zunehmend knapper und kostenintensiver wird und Transporte meist mit Umwelt- und Verkehrsbelastungen verbunden sind, ist eine andere Lösung für dieses Problem notwendig.

Es liegt daher nahe, den Bodenaushub in einen wirtschaftlichen und umweltverträglichen Baustoff zu verwandeln. Bereits 1996 wurde auf dem deutschen Markt ein sogenanntes selbstverdichtendes Verfüllmaterial, genannt Weimarer Bodenmörtel bzw. WBS Flüssigboden, eingeführt. Flüssigboden besteht aus aufbereitetem Bodenhaushub, welcher mit Wasser und Zusatzstoffen wie Kalk oder Zement versetzt wird, um die erforderlichen Eigenschaften zu erreichen. In den letzten Jahren hat Flüssigboden an Bekanntheit gewonnen, da er zahlreiche Vorteile bietet. Durch seine flüssige Form ist er insbesondere bei der Verlegung von Rohren und Leitungen beliebt, da er in kleinste Hohlräume eindringen kann und sich von selbst verdichtet, wodurch es später zu keinen Setzungen kommt.

Das Unternehmen SOILTEC GmbH & Co. KG in Ulm z. B. wird in einem 40-km-Umkreis mit Bodenaushub beliefert, welcher am Standort aufbereitet und zwischengelagert wird. Von dort aus werden kleinere Baustellen mit Flüssigboden beliefert. Bei größeren Baustellen erfolgt eine Aufbereitung vor Ort, da größere Mengen an Bodenaushub anfallen und so die Installation einer mobilen Aufbereitungsanlage rentabler ist als der Transport zum Werk.

Zum Beispiel konnten durch die Verarbeitung von Erdaushub zu Flüssigboden bei dem Bau einer Fernwärmeleitung mit 6.650 m Länge 21,2 t Deponieraum und 18,1 t Sand eingespart werden. Bei einer mittelgroßen Kanalbauerschließung werden ungefähr 33.000 Euro gespart.

Literatur:

Schmidt, M.; Spieth, H.; Bauer, J. und Haubach, C. (Hg.) (2017): 100 Betriebe für Ressourceneffizienz - Band 1. Praxisbeispiele aus der produzierenden Wirtschaft. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, S. 266 ff.

Umweltstation aus RC-Beton

  • Erstes öffentliches Gebäude in Bayern aus RC-Beton
  • Gute Betonqualität auch mit Rezyklaten
  • Recyclingbeton stellt sich unter Beweis

Recyclingbeton ist immer häufiger im Gespräch und angesichts der Umweltveränderungen auch ein wichtiger Faktor in der Kreislaufführung der Baubranche.

Mit dem Bau der neuen Umweltstation in Würzburg wurde gleichzeitig das erste öffentliche Gebäude im gesamten Bayern errichtet, welches Recyclingbeton mitverwendete. Das Umweltinformationszentrum stellt ein gutes Beispiel für die Wiederverwendung und Zurückführung von aufbereitetem Material aus dem Abbruch von Gebäuden oder anderen zementhaltigen Strukturen in den ursprünglichen Kreislauf dar. Laut der Leiterin der Umweltstation war die Verwendung von Recyclingbeton preislich und verarbeitungstechnisch nicht viel aufwendiger als die von konventionellem Beton. Die Herstellung und Verwendung des RC-Betons wurden über den gesamten Bauzeitraum von den beteiligten Unternehmen begleitet und überwacht, sodass auch die Qualität des Betons gesichert werden konnte. Schlussendlich kann gesagt werden, dass es sich um einen ersten Schritt in Richtung Kreislaufführung für Beton handelt und beweist, dass es möglich ist, Beton wirtschaftlich zu recyceln.

Entwicklung von Beton mit rezyklierter Gesteinskörnung für den Hochbau

  • Pilotprojekt mit recyceltem Beton
  • 4,4 t CO2-Einsparung im Vergleich zum herkömmlichen Beton
  • Einsparung entspricht einer Kiesabbaufläche in der Größe von 880 m²

Recycling ist nicht nur ein Thema für Metall und Kunststoff, sondern auch für Baustoffe wie Beton. Betonrecycling steckte lange Zeit noch in den Kinderschuhen und hat so manche Diskussionen auf sich gezogen. Diese Zeit neigt sich dem Ende zu, denn die Firma Cemex entwickelte nun einen Beton für den Hochbau mit rezyklierter Gesteinskörnung.

Dieses Projekt wurde im Zuge des Baus des Forschungs- und Laborgebäudes für Lebenswissenschaften der Humboldt-Universität zu Berlin durchgeführt. Hierfür lieferte das Unternehmen rund 3.800 Kubikmeter Beton, um das Bauvorhaben zu verwirklichen. Hierfür wurde rezyklierte Gesteinskörnung verwendet, welche aus Betonbruchstücken in Brechern und Prallmühlen zurechtgemahlen wurde. Hierbei wurde eine Gesteinskörnungsfraktion von 8/16 mm erreicht, woraus schließlich Beton der Güte C30/37 produziert werden konnte. Das Gebäude gilt als Pilotprojekt für den ersten mit rezyklierter Gesteinskörnung im Konstruktionsbeton gebauten Hochbau.

Es ist das erste realisierte Gebäude dieser Art in Berlin und konnte durch den Einsatz von RC-Gesteinskörnung 4,4 t CO2 im Vergleich zum Primärbetoneinsatz einsparen. Dies entspricht einer Kiesabbaufläche von 880 m².

Mobile Anlagenkonfiguration zur Herstellung von rezyklierten Gesteinskörnungen

  • Neuartiges Trocken- und Nassverfahren zur Herstellung recycelter Gesteinskörnung
  • Neues Leben für Asphalt und Bauschutt
  • Bedarf an Rohstoffen und Wasser reduziert sich um jeweils 75.000 t pro Jahr

Recyclingbeton gewinnt zunehmend an Beliebtheit. Allerdings wird darüber diskutiert, ob die Gesteinskörnung, die aus altem Beton besteht, die technischen Anforderungen erfüllen kann. Nun konnte schon in vielen Vorzeigeprojekten verdeutlicht werden, dass sich RC-Beton bewährt hat. Das Unternehmen Peter Mittelsdorf Recycling stellte mit Hilfe eines neuartigen Trocken- und Nassverfahrens Gesteinskörnung aus Bauschutt für den Wiedereinsatz in der Betonherstellung her.

Hierzu wurde der Bauschutt in mehreren Zerkleinerungs-, Sieb- und Klassierungsverfahren auf die gewünschte Korngröße zurechtgeformt und anschließend ausgewaschen, sodass er wieder für den Einsatz in der Betonproduktion geeignet ist. Das verwendete Brauchwasser wird anschließend aufbereitet und in den Prozess zurückgeführt. Außerdem sind alle Komponenten in einem Baukastensystem auf einer mobilen Plattform installiert, wodurch sie einfach von einer Abbruchstelle zur nächsten transportiert werden können.

So können mit dem neuen Verfahren Naturstein, Beton, Asphalt und jegliche Art von Bauschutt einem neuen Lebenszyklus zugeführt werden. Durch den Verzicht auf Primärgesteinskörnung kann der Bedarf an Rohstoffen und Wasser um jeweils 75.000 t pro Jahr verringert werden.

ECO.PROFILE – Nachhaltige Extrusion

  • Höherer Anteil an Rezyklat in der PVC-Fensterproduktion
  • 1.587 t CO2 Einsparung pro Jahr
  • 106 t Materialeinsparung pro Jahr

Das Recycling durchdringt immer mehr Bereiche. Die Baubranche arbeitet an vielen Stellen, um Bauen so nachhaltig wie möglich zu gestalten. Dazu gehören nicht nur Themen wie Recyclingbeton, sondern auch alle eingebauten Bauteile wie z. B. Fenster, welche im modernen Bau oft aus PVC bestehen. Hier hat es sich schon früh angeboten, über ein Recycling nachzudenken. In der PVC-Fensterproduktion werden daher bereits PVC-Rezyklate aus Altfenstern verwendet, um neue Fensterprofile herzustellen.

Dies gilt auch bei der aluplast GmbH in Karlsruhe. Dieses Unternehmen schaffte es mit einem neuen stofflichen Verwertungsverfahren jedoch, den Rezyklat-Anteil in seinen PVC-Fenstern im Serienbetrieb um 18 % zu erhöhen. Dabei wird vorwiegend der Kern der Fensterprofile aus einem hohen Anteil von Rezyklaten hergestellt und anschließend mit einer dünnen Schicht aus neuem PVC-Material umschlossen. Dadurch kann im Vergleich zu herkömmlichen Produktionen der Rezyklat-Anteil von weißen und bunten Rezyklaten deutlich erhöht werden. Außerdem ermöglicht es das neue Verfahren, die Ummantelungsschicht aus neuem PVC sehr dünn zu gestalten, was den Neueinsatz von PVC wiederum reduziert.

Durch den Einsatz des neuen Fertigungsverfahrens können jährlich etwa 1.587 t CO2 pro Extrusionslinie eingespart werden. Außerdem können durch die angestrebten Rezyklat-Anteile von 45 % bei weißem und 20 % bei buntem Material etwa 106 t Material pro Jahr eingespart werden.

Ein recyclingfähiges und rückbaubares WDVS

  • Befestigung von WDVS mit Schraubdübeln an der Wand
  • Saubere Trennung der Separationsschicht von der Mineralwolle
  • Recycling der eingesetzten Materialien wird ermöglicht

Wenn es an Gebäuden zum Rückbau oder zur Erweiterung kommt, müssen oftmals die verwendeten Baustoffe gemischt entsorgt werden. Das führt dazu, dass diese Rohstoffe nicht für die weitere Nutzung im Hochbau verwendet werden können und somit einen enormen Ressourceneinsatz in Form von beispielsweise Dämmstoffen oder Sand mit sich bringen.

Um diesem Ressourcenverbrauch entgegenzuwirken, entwickelte das Unternehmen Saint-Gobain Weber das recyclingfähige Wärmedämm-Verbundsystem ,,weber.therm circle“. Bei diesem System werden die Dämmplatten nicht wie herkömmlich mit Klebemörtel an der Wand befestigt, sondern mit Schraubdübeln angebracht. Darauf wird ein massiver Grundputz aufgetragen und anschließend ein Separationsgewebe mit einem Spezialmörtel befestigt. Auf diese Separationsschicht wird eine Armierungsschicht aufgebracht und schließlich wie bei üblichen WDV-Systemen verputzt. Das eingebaute Glasfasergewebe mit in Felder unterteilten Schichten in der Separationsschicht lässt sich bei einem Rückbau mit einer Baggerschaufel mit samt Putz abziehen und ermöglicht somit eine saubere Trennung von der Mineralwolle.

Die für dieses System verwendeten Materialien können somit komplett voneinander getrennt und wiederverwertet werden, was eine Schonung des Primärressourceneinsatzes zur Folge hat.

Kontakt

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