Produkte mit Recyclinganteil bestimmen unseren Alltag, so werden Glas, Papier, Metall und immer mehr Kunststoffe nach Gebrauch wieder zu Rohstoffen. Aber neuer Beton aus Altbeton – geht das? Ja, in vielen Andwendungsbereichen kann heutzutage auch Beton mit rezyklierter Gesteinskörnung verwendet werden. Dieses Infoblatt bietet Architektur- und Planungsbüros, Bau- und Abbruchunternehmen sowie Recyclingunternehmen eine kompakte Information zu ressourcenschonendem Beton - zu den Vorgaben und Normen ebenso wie zu den Umweltauswirkungen der Betonherstellung. Private und öffentliche Bauträgerinnen und -träger möchten wir anregen, vermehrt nachhaltige Produkte beim Hochbau zu verwenden. Dazu stellen wir Möglichkeiten und Grenzen des Einsatzes von ressourcenschonendem Beton vor. Die öffentliche Hand kann durch entsprechenden Ausschreibungen ihrer Vorbildfunktion nachkommen und aktiv die Ziele des EU-Greendeals zum Klima- und Ressourcenschutz und der Kreislaufwirtschaft unterstützen.
Aufgrund der großen Massenströme ist das Recycling von Baurestmassen von besonderer Bedeutung für die Schonung von natürlichen Ressourcen. Eine wichtige Voraussetzung für ein hochwertiges Recycling, wie z.B. eine Wiederverwertung von aufbereitetem Bauschutt/Altbeton als rezyklierte Gesteinskörnung im Hochbau, ist die Einhaltung von Grenzwerten für Stör- und Schadstoffe. Dabei steht der Sulfatgehalt im Eluat von Bauschutt besonders im Fokus. In der vorliegenden Studie wird untersucht, wie durch die Optimierung von Abbrucharbeiten und Bauschuttaufbereitung hochwertige Gesteinskörnungen aus Altbeton gewonnen werden können. Anhand von Literatur- und Datenrecherchen werden zunächst Sulfatquellen in Gebäuden sowie verfügbare Abbruch- und Aufbereitungstechniken zusammengestellt. Am Beispiel von unterschiedlichen Gebäudetypen werden Szenarien für selektiven und nicht selektiven Abbruch (Schwerpunkt: Sulfatentfachtung) in Hinblick auf ihre Umweltwirkungen ökobilanziell bewertet. Ergänzt werden diese Bewertungen durch Untersuchungen an realen Bauschuttmaterialien und Abbruchprojekten. Auf dieser Basis werden Handlungsempfehlungen für die Gewinnung von hochwertigen RC-Gesteinskörnungen erarbeitet und diskutiert.
Die Herstellung von Baustoffen und Bauteilen ist sehr ressourcenintensiv. Deren Recycling und Wiederverwendung können daher einen Beitrag zur Einsparung von Ressourcen und Energie leisten. Bisher ist die Wiederverwendung durchaus funktionsfähiger Bauteile jedoch noch nicht etabliert und erst in geringem Umfang umgesetzt. Die vorliegende Studie identifiziert daher geeignete Instrumente, die die Wiederverwendung von Bauteilen und eine hochwertige Verwertung von Baustoffen deutlich verbessern und bewertet diese hinsichtlich ihrer ökologischen, technischen und regulativen Kriterien. Dazu wurden in einer Hemmnisanalyse zunächst die Rahmenbedingungen beschrieben, die einem optimalen Umgang mit bereits verwendeten Bauteilen entgegenstehen. Hierauf aufbauend wurden Lösungsansätze formuliert sowie dafür notwendige Weichenstellungen benannt. Hemmnisse einer Wiederverwendung von gut erhaltenen Bauteilen als Ganzes ergeben sich aus Informationsdefiziten zu den Einsatzmöglichkeiten und dem Aufkommen gebrauchter Bauteile und Imageproblemen von Sekundärprodukten. Zudem sind die eindeutigen wirtschaftlichen und ökologischen Vorteile eines Produktrecyclings im Vergleich zum Materialrecycling nicht geklärt. Oftmals mangelt es an verfügbaren Kenndaten zu Betonbauteilen, Haftungs- und Gewährleistungsfragen sind nicht geklärt und es besteht bislang keine Regelung zum Wiedereinsatz von Bauteilen als Bauprodukte. Für Händler fehlen wirtschaftliche Vorteile durch hohe Abbruch- und Aufbereitungsaufwendungen. Um die Wiederverwendung von Bauteilen verbessern zu können, müssten daher Verwertungsstrukturen auf Bundesebene hergestellt werden. Dazu sind weiterführende Informationen für die beteiligten Akteure einschließlich von Hinweisen auf bestehende Annahme- und Verkaufsstellen in kommunalen Medien und die Erarbeitung von Regularien zur Haftung und Gewährleistung von gebrauchten Bauteilen notwendig. Ein einheitliches Prüfsiegel für entsprechende Produkte könnte hierzu ein nützliches Instrument sein.
Die Architektenkammer Berlin und die Berliner Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt (damals Senatsverwaltung für Umwelt, Mobilität, Verbraucher- und Klimaschutz) haben am 25.08.2022 zum Online-Fachdialog „Zirkuläres Bauen am Beispiel ressourcenschonender Beton“ eingeladen. Insgesamt haben rund 140 Teilnehmer:innen aus dem Kreise der Planer:innen, Architekt:innen, Bauherr:innen, Rezyklathersteller:innen, Bauunternehmen und Betonhersteller:innen sich über konkrete Möglichkeiten informiert und ausgetauscht, welche Möglichkeiten zum Einsatz ressourcen- und klimaschonenden Recyclingbetons in Bauwerken bestehen. In Begrüßungs-Keynotes ordneten die Präsidentin der Architektenkammer Berlin, Theresa Keilhacker, sowie die Staatssekretärin für Umwelt und Klimaschutz der ehemals Berliner Senatsverwaltung für Umwelt, Mobilität, Verbraucher- und Klimaschutz, Frau Dr. Silke Karcher die Veranstaltung in den aktuellen politischen und gesellschaftlichen Kontext ein und setzten ein deutliches Signal für zirkuläres, umweltschonendes Bauen in Berlin und darüber hinaus. Ein nachfolgender Vortrag des Bundesinstituts für Bau-, Stadt- und Raumforschung verdeutlichte die Aktivitäten auf Bundesebene zur Förderung des Einsatzes ressourcenschonenden Betons im Rahmen des Bewertungssystems Nachhaltiges Bauen (BNB) sowie des Qualitätssiegels Nachhaltiges Gebäude (QNG). Der Bausektor gehört zu den ressourcenintensivsten Wirtschaftssektoren in Deutschland und setzt jährlich über 500 Mio. t an mineralischen Baurohstoffen ein. Dadurch ist in Gebäuden und Infrastrukturen mittlerweile ein anthropogenes Sekundärrohstofflager von weit über 30 Mrd. t entstanden, welches nach Nutzungsende wieder dem Recycling zugeführt werden könnte. Die Sicherung der Materialkreisläufe ist ein zentraler Baustein, um die Ziele zur Steigerung der Ressourceneffizienz beim nachhaltigen Planen und Bauen zu erreichen. Dazu ist es notwendig, dass die anfallenden Abfallmassen ihren wertgebenden Eigenschaften entsprechend hochwertig aufzubereiten und so in den Wirtschaftskreislauf zurückzuführen, damit in möglichst großem Umfang primäre Rohstoffe substitutiert werden können. Dies gelingt dadurch, dass unter Rückgriff auf den Materialkreislauf Baustoffe entsprechend den allgemeinen Regelwerken für den Straßenbau produziert oder aber Baurohstoffe anstelle primärer Rohstoffe in der Baustoffindustrie verwendet werden können. Klassische Lösung ist hier insbesondere der Transportbeton, der in Anteilen auf eine Gesteinskörnung zurückgreift, die aus gebrochenem Altbeton hergestellt wurde und den Bedarf an Kies und Splitt zu senken hilft. Dieser R-Beton ist bis dato die einzige Möglichkeit, Altmaterialien aus dem Hochbau wieder als Baustoff in den Hochbau zurück zu führen. Der Fachdialog “Zirkuläres Bauen am Beispiel ressourcenschonender Beton” gab zunächst einen Überblick über den aktuell erreichten Stand. Mit dem derzeitigen Regelwerk und der aktuellen Fortschreibung der Betonproduktnorm DIN 1045-2 stehen viele Betonsorten dem R-Beton offen. Entsprechend sind bereits heute von vielen Betonwerken im Berliner Raum R-Betone in das Portfolio aufgenommen und Baustellen beliefert worden, die ausgewählt auch über ein begleitendes Exkursionsprogramm vorgestellt werden. RC-Gesteinskörnung wird vermehrt auch in der Produktion von Betonfertigteilen eingesetzt und das über ein großes Spektrum an Bauteilen hinweg. Wie mit dem Fachdialog aber auch aufgezeigt werden konnte, ist die Entwicklung im Bereich Beton damit aber nicht abgeschlossen. So zeigte eine Innovation aus der Schweiz die Möglichkeit auf, CO 2 auf der Oberfläche der RC-Gesteinskörnung zu binden und damit mit dem R-Beton nicht nur ein Schritt in Richtung Ressourcenschonung sondern auch in Richtung Klimaschutz zu erreichen. RC-Gesteinskörnung lässt sich zudem nicht nur aus Altbeton herstellen, sondern auch aus altem Mauerwerk, was für diese Baustoffe ebenfalls Möglichkeiten aufzeigt, Materialkreisläufe hochwertig im Hochbau zu schließen. Neben den klassischen mineralischen Bauabfällen stellen auch Bodenaushubmassen eine wertvolle Rohstoffquelle dar, wie am Beispiel eines Betonwerkes aus dem Stuttgarter Raum deutlich wird. Hier wird für den Zuschlag nahezu vollständig nur auf Materialien aus sekundären Rohstoffquellen zurückgegriffen, indem Körnung wie auch Sand aus einer Klassieranlage für Bodenaushub eingesetzt wird. Dass auch sekundäre Rohstoffquellen außerhalb des Bausektors erschlossen werden können, zeigt die Verwendung von Hochofenstückschlacke aus der Eisenproduktion. Abschließend wurden Konzepte vorgestellt, wie die Fahrpläne zur klimaneutralen Zement- und Betonherstellung z. T. mit der Zielmarke 2030 konkret angegangen werden. Exkursionsprogramm Im Anschluss zum Fachdialog wurde ein Exkursionsprogramm angeboten, bei dem sich Interessierte an den Orten des Geschehens informieren und von der Machbarkeit zirkulären Bauens in Berlin überzeugen konnten. Die in diesem Rahmen angebotenen Termine wurden am 25.08.2022 beim Fachdialog vorgestellt. Exzellent fachlich unterstützt und moderiert wurde die Vorbereitung und Durchführung der Veranstaltung durch das Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg (ifeu gGmbH). Eine erste Exkursion zum Fachdialog fand direkt im Anschluss am Betonmischwerk der SCHWENK Beton Berlin-Brandenburg GmbH statt. Dort wurden die technischen Details der Verwendung von RC-Beton weiter vertieft und die Umsetzung vorgestellt. Anschließend wurde ein Einsatzort besichtigt – ein Neubau an der Berliner Hochschule für Technik. Es wurde deutlich, dass die Qualität technisch als auch visuell mindestens der der konventionellen Bauweise entspricht, bei aktuell noch leichten Mehrkosten, die sich jedoch bei stärkerer Verbreitung zunehmend erübrigen werden. Die zweite Exkursion zum Fachdialog fand am 16.09.2022 im Zementwerk Rüdersdorf der CEMEX Deutschland AG statt. Sie begann mit einer Werksführung im Zementwerk, bei der die Phasen der Zementherstellung und geplante Maßnahmen zur Emissionsminderung erläutert wurden. Über neue Zementarten und den Einsatz von Sekundärrohstoffen in Zement und Beton wurde anschaulich berichtet. Als Masterplan der CEMEX am Standort Rüdersdorf bis 2030 nur noch CO 2 -neutralen Zement zu produzieren, wurde schließlich die „Carbon Neutral Alliance“ vorgestellt. Die dritte Exkursion zum Fachdialog fand am 29.09.2022 auf dem Gelände der teils mit Recycling-Beton erbauten Gustav-Heinemann-Oberschule in Tempelhof-Schöneberg statt. Ein Vertreter des Betonherstellers Berger Beton SE erläuterte die im Bauwerk eingesetzten Recycling-Betonsorten. Bei der Besichtigung der Einsatzorte des Recycling-Betons im Bauwerk wurde den Teilnehmern im Dialog zwischen Planung und Transportbetonhersteller Problemstellungen und fallbezogene Lösungen dieser R-Beton Baustelle erläutert. Darüber hinaus hatten die Beteiligten die Möglichkeit hier eigene Fragen, Anmerkungen und Erfahrungen zu diskutieren, was rege in Anspruch genommen wurde. Einmal mehr zeigte sich, dass der Einsatz von Recycling-Beton sich ebenso gut realisieren lässt wie der konventioneller Betonsorten. Bauherr:innen und Planer:innen sollten von dieser Möglichkeit, natürliche Ressourcen zu schonen, vermehrt Gebrauch machen und haben dabei weder technische noch nennenswerte ökonomische Hürden zu überwinden. Die vierte Exkursion zum Fachdialog fand am 07.10.2022 auf einem Bauabschnitt der Quartiersentwicklung Friedenauer Höhe in Berlin-Friedenau statt, die im Joint Venture mit der OFB Projektentwicklung und Instone Real Estate realisiert wird. Die Exkursion fand im Rahmen des durch die SenUMVK gemeinsam mit den Unternehmen Heim Recycling, neustark, Berger Beton und dem ifeu Institut durchgeführten Projekts „CORE“ (CO2-REduzierter Beton) statt. Mehr Informationen dazu sind der Pressemitteilung zur Exkursion sowie der Projektwebsite zu entnehmen. Pressemitteilung vom 07.10.2022 Fachseite zum Transportbeton Die Berliner Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt hat mit dem vom Abgeordnetenhaus beschlossenen Abfallwirtschaftskonzept 2030 unter dem Leitbild Zero Waste entscheidende Vorgaben für eine zukunftsorientierte Kreislaufwirtschaft unter Klimaschutz- und Ressourcenschutzaspekten festgelegt. So sollen insbesondere durch die Wiederverwendung und das Recycling ökologische Stoffkreisläufe geschlossen werden. Bild: Claus Schulte Erstmalige Zulassung zum Einsatz eines ressourcenschonenden und klimaverträglicheren Transportbetons in einem Bauvorhaben in Berlin Um die hohen Treibhausgas-Emissionen und Ressourcenverbräuche im Bausektor zu reduzieren, setzt das Land Berlin auf den Einsatz von nachhaltigen Baustoffen sowie auf zirkuläres Bauen. Weitere Informationen Die öffentliche Verwaltung kann bei der Beschaffung von Bauleistungen einen nachhaltigen Beitrag für den Ressourcenschutz leisten, indem sie entsprechende Produkte oder ressourceneffiziente Verfahren konsequent bevorzugt. Hierdurch können kommunale Einrichtungen zum Motor für notwendige Innovation werden. Jährlich fallen im Land Berlin über 1.000.000 Tonnen Recyclingbeton (RC-Beton) zur Verwertung an. Der Einsatzbereich von RC-Beton beschränkte sich bisher auf die Verwendung im Straßen- und Wegebau. Um die Nachfrage nach RC-Beton im Land Berlin auch für den Hochbau zu wecken, wurde im Rahmen von Ausschreibungen für ein größeres öffentliches Bauvorhaben ( Neubau Forschungs- und Laborgebäude Lebenswissenschaften Humboldt-Universität , Investitionssumme 33,8 Mio. Euro) der Einsatz von RC-Beton (Gesamtmenge rund 5.400 m³) sowohl für die Herstellung der Schlitzwand (Trogbaugrube) als auch für die Bauhauptarbeiten (Gebäude) gefordert. Im Rahmen der wissenschaftlichen Begleitung dieses Projektes wurde der Nachweis erbracht werden, dass die Recycler in der Lage sind, eine qualitativ hochwertige rezyklierte Gesteinskörnung für den Einsatz im Beton zu produzieren, die rezyklierte der natürlichen Gesteinskörnung qualitativ in keinem Punkt nachsteht, die Transportbetonproduzenten problemlos RC-Beton mit den geforderten Anforderungen (u.a. Festigkeitsklasse, Konsistenz) herstellen können und der RC-Beton beim Einbau genauso gehandhabt werden kann wie Normalbeton. Im Rahmen der Fortschreibung der Berliner Verwaltungsvorschrift “Beschaffung und Umwelt – VwVBU” hat der Berliner Senat im Jahr 2019 beschlossen, bei öffentlichen Hochbauvorhaben (Schulen, Kitas, Verwaltungsgebäuden) grundsätzlich RC-Beton einzusetzen, um dadurch eine relevante Umwelt- und Ressourcenschonung zu erzielen. Beton kann dann ressourcenschonend produziert werden, wenn die Gesteine in den Betonrezepturen nicht nur aus Kies oder Splitt bestehen, sondern in Anteilen aus dem Materialkreislauf bezogen werden. Dies ist nach dem Regelwerk, der Richtlinie des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton, möglich. Dieser Transportbeton verfügt über eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung. Das Regelwerk lässt als Typ 1 eine RC-Gesteinskörnung im Transportbeton zu, die aus der Aufbereitung von altem Beton gewonnen wird. Zuglassen ist aber auch eine Gesteinskörnung Typ 2, die in Anteilen auf gebrochenes Mauerwerk zurückgreift. Dieser Mauerwerksbruch wird derzeit kaum recycelt und in den Wirtschaftskreislauf zurückgeführt, sondern in großem Umfang außerhalb der Grenzen Berlins abgelagert. Im Sinne der Zero Waste Strategie des Landes Berlin sollen diese Massen zukünftig als hochwertige Ressource nutzen. Auch Mauerziegel oder Kalksandsteine weisen als Mauerbildner analoge Eigenschaften zum Beton auf und eignen sich daher auch als gebrochene Gesteinskörnung im Zuschlag von Betonrezepturen. Bislang werden in Berlin zur Produktion von RC-Beton jedoch ausschließlich Gesteinskörnungen des Typs 1 verwendet. Statt dieser rezyklierten Gesteinskörnung können auch zugelassene Stoffe aus industriellen Prozessen (u.a. Hochofenschlacke) bei RC-Beton eingesetzt werden. Im Rahmen eines Projektes der SenMVKU wurden 2021 qualifizierte Aufbereiter mineralischer Bauabfälle aus Berlin und seinem Umland angesprochen und über die technischen Möglichkeiten sowie das Regelwerk zur Produktion einer Gesteinskörnung Typ 2 informiert. Ziel ist es, die Rohstoffversorgung von Transportbetonwerken durch den Einsatz von gütegesicherten Sekundärrohstoffen zu optimieren und dadurch den umweltschädlichen Abbau von Primärrohstoffen zu verringern. Im Austausch mit dem Recyclingunternehmen Feess aus Baden-Württemberg, welches bis dato bundesweit als einziges diese RC GK Typ 2 produzierte, wurden konkrete Wege aufgezeigt, die erwarten lassen, dass weitere Aufbereiter im Laufe des nächsten Jahres in die Produktion dieses ressourcenschonenden Baustoffes einsteigen werden. Damit wird mittelfristig abgezielt auf eine Umstellung in der Aufbereitung mineralischer Bauabfälle u. a. durch die Akquise von Bauschutt und Durchführung von Aufbereitungsversuchen, der Durchführung entsprechender Zertifizierung nach DIN EN 12620. Das oben auf dieser Seite referenzierte Fachgespräch zum Themenkomplex RC-Beton zeigte erfolgreich den Stand der Entwicklungen auf dem Berliner Markt in 2022 auf. In einigen Werken der Transportbetonbranche im Großraum Berlin soll dies zur Erweiterung des Produktportfolios führen, so dass zukünftig vermehrt auf eine ressourcenschonende Variante des Transportbetons zurückgegriffen werden kann. Berlin: Einsatz von Recycling-Beton im Hochbau Verfasser: Schwenk-Zement KG Ulm und Trabet Transportbeton Berlin GmbH in der Zeitschrift Bau (Seite 22): Das Baumagazin 5/2014 Bauindustrieverband Ost e. V. Bauen mit RC-Beton CEMEX: Beton mit rezyklierter Gesteinskörnung für den Hochbau Deutsches Architektenblatt am 29.04.2015: Kreislauf aus Beton
Der Bausektor stellt eine bedeutende CO 2 Emissionsquelle dar, die im Zuge der Energiewende oft übersehen wird. Beton stellt den weltweit größten industriellen Materialstrom überhaupt dar und generiert jährlich globale CO 2 Emissionen von rund 2,5 Milliarden Tonnen – mehr als doppelt so viel wie der globale Flugverkehr. In Berlin und Brandenburg wurden allein im Jahr 2019 durch den Wohnungsbau betonbedingt schätzungsweise rund 250.000 Tonnen CO 2 emittiert. Gleichzeitig trägt die Bauwirtschaft wesentlich zur Ressourcenbeanspruchung bei. Mineralische Bauabfälle stellen den mit Abstand größten Abfallmassenstrom dar, der entsprechend aufbereitet als wichtige Rohstoffquelle zur Baustoffproduktion dienen könnte. Um die hohen Treibhausgas-Emissionen und Ressourcenverbräuche im Bausektor zu reduzieren, setzt das Land Berlin auf den Einsatz von nachhaltigen Baustoffen sowie auf zirkuläres Bauen. In diesem Rahmen hat sich die Berliner Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt das Ziel gesetzt, die Klimabilanz von ressourcenschonendem Recycling-Beton („RC-Beton“) weiter zu verbessern und über zwei Projektphasen hinweg das Projektkonsortium „CORE – CO 2 -reduzierter R-Beton“ bestehend aus den Unternehmen neustark AG, Heim Recycling und Berger Beton sowie dem wissenschaftlichen Partner ifeu Institut Heidelberg nennenswert finanziell unterstützt und mit öffentlichkeitswirksamen Maßnahmen begleitet. Kern des Vorhabens war die von der neustark AG entwickelte Technologie, die es erlaubt, zu RC-Gesteinskörnungen aufbereiteten Altbeton mit atmosphärischem CO 2 zu beaufschlagen. Im neustark-Prozess wird gasförmiges CO 2 über ein spezielles Injektionssystem in Kontakt mit gebrochenem Altbeton gebracht. In Verbindung mit dem im Altbeton vorhandenen Calcium wandelt sich das CO 2 dabei zu Kalkstein um, in Form von Kalzit. Das entstehende Material kann anschließend in bestimmten Betonrezepturen verwendet werden und sowohl natürliche Gesteinskörung sowie auch Zement in Teilen ersetzen. Durch die Beaufschlagung durch CO 2 und den Ersatz des CO 2 -intensiven Zements entsteht so ein ressourcenschonender RC-Baustoff, der gleichzeitig als CO 2 -Senke dient. Mit der ersten Projektphase im Dezember 2020 bis April 2021 wurde im Labormaßstab die Grundlage zur Entwicklung des Baustoffes gelegt und die dabei gewonnenen Erkenntnisse wurden aus ökologischer und ökonomischer Sicht bilanziert und bewertet. Dazu wurden durch die Heim-Gruppe gebrochener Altbeton sowie RC-Gesteinskörnungen zur Verfügung gestellt, welche durch die neustark AG mit CO 2 beaufschlagt und karbonatisiert wurden. Anschließend wurden aus diesem Material sowie aus nicht karbonatisiertem Referenzmaterial im Labor der Firma Berger Betonrezepturen mit erhöhten Recyclinggehalten und reduzierten Zementanteilen hergestellt. Dabei wurden sowohl aktuelle als auch zukünftige regulatorische Rahmenbedingungen für den RC-Beton (insbesondere Verwendung von Brechsanden 0-2 mm) beachtet. Ergänzend wurde in dieser Projektphase für die Bereitstellung von verflüssigtem CO 2 aus Berliner Biogasquellen eine Kostenrechnung erstellt und durch das ifeu Institut Heidelberg für die Gesamtlösung eine vereinfachte Ökobilanz erstellt. Die Ergebnisse der ersten Projektphase bestätigten das ökologische Potenzial des Verfahrens. In der zweiten Projektphase im Mai 2021 bis Dezember 2022 erfolgte ein erster Schritt in die praktische Umsetzung und die großmaßstäbliche Anwendung. Dafür wurde in der Aufbereitungsanlage für mineralische Bauabfälle der Firma Heim RC-Gesteinskörnung aus reinem Altbeton (Typ 1) mit Hilfe einer mobilen Anlage der neustark AG mit CO 2 beaufschlagt (siehe Titelbild). Die Anlage wurde aus der Schweiz angeliefert, wo bereits mehrere solcher Maschinen im kommerziellen Betrieb sind. Zudem ist es erstmalig gelungen, für diese karbonatisierte RC-Gesteinskörnung eine Zertifizierung und Zulassung als Zuschlag für die Verwendung im Transportbeton zu bekommen. Hier gilt das gleiche Regelwerk (DIN EN 12620) wie für die Verwendung von Kies oder Splitt. Diese so beaufschlagte Masse an RC-Gesteinskörnung wurde nach erfolgreicher Eignungsprüfung und Zulassung für die Herstellung von ca. 200 m 3 Transportbeton genutzt. Parallel wurde durch die vom Umweltforschungsinstitut ifeu Heidelberg durchgeführte Bilanzierung gezeigt, dass mit den entwickelten Rezepturen eine relevante Umweltentlastung erzielt werden kann und dies über alle betrachteten Umweltwirkungskategorien hinweg. Der Aufwand der Bereitstellung des CO 2 und der Beaufschlagung der RC-Gesteinskörnung steht in einem guten Verhältnis zu den damit verbundenen Umwelteinsparungen. Diese resultieren zum einen aus dem reduzierten Einsatz von Zement und zum anderen aus der über die Karbonatisierung erzielten CO 2 -Bindung. Die Berechnungen zeigen, dass im Vergleich zur Referenzprobe durch die Behandlung der RC-Gesteinskörnung die Klimawirksamkeit des RC-Betons um bis zu 20 Prozent gesenkt werden kann . Die Erfolge hinsichtlich Klima- und Ressourcenschutz sind umso größer, je höher der Anteil an RC-Gesteinskörnung in den Rezepturen und hier auch gerade der feineren Körnungen, die eine höhere Bindungsrate für CO 2 aufweisen. Das Vorhaben konnte ebenfalls zeigen, dass diese Erfolge nicht zu Lasten der Produkteigenschaften des Betons gehen. Die RC-Gesteinskörnungen als Rohstoff wie letztlich auch der Transportbeton selbst erfüllen alle Anforderungen der Regelwerke und weisen die üblichen Eigenschaften auf. Im letzten Schritt wurden die 200 m 3 Transportbeton im Oktober und November 2022 in einem Bauabschnitt der Quartiersentwicklung Friedenauer Höhe in Berlin-Friedenau, die im Joint Venture mit der OFB Projektentwicklung und Instone Real Estate realisiert wurde, eingesetzt. Der Einsatz erfolgte im Bauabschnitt V als Aufbeton auf Geschossdecken, in der Betonierung des Aufzugschachts und von Wänden. Der Einsatz des RC-Betons wurde bei einem Baustellentermin vorort am 07.10.2022 vorgestellt, zu dem u. a. im Rahmen eines gemeinsam von der Architektenkammer Berlin und der Senatsumweltverwaltung des Landes Berlin ausgerichteten Fachdialogs zum zirkulären Bauen breit eingeladen wurde. Den Teilnehmenden wurde dabei die Möglichkeit zur Besichtigung und zum fachlichen Austausch gegeben. Durch den Einsatz im Bauvorhaben in Berlin-Friedenau konnte der Nachweis erbracht werden, dass das angewandte Verfahren auch in der Praxis funktioniert und die entsprechenden Umweltentlastungen im kommerziellen Betrieb erreicht werden können. Darauf aufbauend soll der Baustoff über das erste Bauvorhaben in Berlin-Friedenau hinaus durch weitere Vorhaben in Berlin allgemein bekannt und eingeführt werden. Bei einem flächendeckenden Einsatz der im CORE-Projekt entwickelten und in der Praxis erprobten Betonrezepturen ließen sich jährlich rund 90.000 Tonnen CO 2 einsparen. Das entspricht in etwa den jährlichen Pro-Kopf Emissionen von 10.000 Deutschen. Die im CORE-Pilotvorhaben demonstrierte Praxistauglichkeit der Technologie hat die am Projekt beteiligten Akteure überzeugt. Es bestehen bereits 10 Anlagen (verschiedener Bauarten) der Firma neustark in der Schweiz, die von deren Kunden betrieben werden und CO 2 speichern. Im Jahr 2023 hat Heim erstmalig auch in Deutschland eine entsprechende Anlageninvestition vorgenommen, so dass RC-Beton, der zusätzlich als CO 2 -Senke fungiert, nun auf dem Berliner Markt zur Verfügung steht. Der feierlichen Eröffnung am 28.09.2023 in Berlin Marzahn wohnten über 100 Gäste vor Ort bei, die an einer Führung und Demonstration der ersten CO 2 -Speicheranlage in Deutschland teilnahmen. Die Eröffnung durch neustark und HEIM wurde begleitet durch Kurzimpulse aus der Politik durch Britta Behrendt, Staatssekretärin für Klimaschutz und Umwelt der Senatsverwaltung Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt, Dr. Anna Hochreuter, Abteilungsleiterin der Senatsverwaltung für Wirtschaft, Energie und Betriebe sowie Dr. Rolf Bösinger, Staatssekretär des Bundesministeriums für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen. Neustark AG HEIM – Gruppe Berger Beton ifeu Heidelberg Weitere Informationen Nachhaltiges Bauen in der öffentlichen Beschaffung Nachbericht Fachdialog zirkuläres Bauen am Beispiel ressourcenschonender Beton Leitfaden für nachhaltiges Bauen des Bundesministeriums für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen PM der SenMVKU vom 07.10.2022 zum erstmaligen Einsatz von ressourcenschonendem und klimaverträglicherem Transportbeton in Berliner Bauvorhaben Friedenauer Höhe Berlin fördert ressourcenschonendes, nachhaltiges Bauen über die öffentliche Beschaffung Das Berliner Ausschreibungs- und Vergabegesetz (BerlAVG) verpflichtet öffentliche Auftraggeber der unmittelbaren Berliner Landesverwaltung bei der Vergabe von Bauleistungen ab einem geschätztem Auftragswert von 50.000 Euro ökologische Kriterien zu berücksichtigen und umweltfreundlichen und energieeffizienten Produkten, Materialien und Verfahren den Vorzug zu gegeben. Wesentliches Instrument zur Umsetzung dieser Vorgabe ist die Verwaltungsvorschrift Beschaffung und Umwelt (VwVBU). Die Federführung für die Entwicklung von Vorschlägen an den Senat zur Fortentwicklung der VwVBU liegt bei der SenMVKU. Verwaltungsvorschrift Beschaffung und Umwelt – VwVBU
Meppen/ Schüttorf – Die Sanierung der denkmalgeschützten Kulturstauanlage Rohrbach an der Vechte in der Samtgemeinde Schüttorf ist abgeschlossen. Während eines Ortstermins am Donnerstag nahmen Vertreter des NLWKN (Niedersächsischer Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz), des Landkreises Grafschaft Bentheim, der Samtgemeinde Schüttorf sowie der Gemeinden Engden und Isterberg das Bauwerk ab und überzeugten sich gleichzeitig von der Funktionsweise der bereits 2006 an der Anlage errichteten Sohlgleite. "Die aus einem Kulturstau mit Wegebrücke bestehende Anlage stammt aus den 30er-Jahren des letzten Jahrhunderts und diente der Bewässerung der landwirtschaftlichen Flächen im Vechtetal", erklärte Martin Gaebel, Leiter des Geschäftsbereichs Betrieb und Unterhaltung der NLWKN-Betriebsstelle Meppen. "Der Schutzstatus stellte uns bei der Sanierung und der Errichtung der Sohlgleite vor besondere Herausforderungen, da der Gesamteindruck der Anlage nicht verändert werden durfte". Die Umsetzung des Vorhabens erfolgte in zwei Teilen: 2006 entstand die 145 Meter lange Sohlgleite, die zur Verbesserung der ökologischen Durchgängigkeit der Vechte für wandernde Fischarten und andere Wasserlebewesen beiträgt und damit eine Forderung der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie erfüllt. Zum Einsatz kam dabei die so genannte Riegelbauweise: Zwölf höhenversetzt errichtete Steinriegel, die zueinander einen Abstand von rund zehn Metern haben, überwinden schrittweise einen Höhenunterschied von insgesamt 1,45 Metern. Zwischen den Riegeln befinden sich so genannte Ruhebecken, die den Wasserbewohnern eine Rast während des Aufstiegs erlauben. Die Sanierung des Kulturstaus begann im letzten Jahr und wurde in zwei Baulose aufgesplittet: Das erste Los umfasste die Sanierung der Brücke zur Fuß- und Radwegenutzung, das Zweite die Wiederherstellung des eigentlichen Kulturstaus. Die Arbeiten umfassten nicht nur Betonabbruch und –sanierung, sondern auch Metall- und Pflasterarbeiten sowie die Erneuerung des Fahrbahnbelages auf dem Überweg. Die Kosten für die Sanierung des Kulturstaus belaufen sich auf insgesamt 86.550 Euro, von denen rund 39.000 aus EU-Mitteln stammen. 23.500 Euro trägt der Landkreis Grafschaft Bentheim, insgesamt 24.000 Euro teilen sich je zur Hälfte die Samtgemeinde Schüttorf sowie die Gemeinden Engden und Isterberg. "Die EU-Förderung war nur möglich, weil sich die Samtgemeinde und ihre beiden Mitgliedsgemeinden bereit erklärt hatten, das Eigentum am Kulturstau beziehungsweise an der Brücke zu übernehmen", lobte Leo Hegemann, Leiter des Geschäftsbereiches Planung und Bau des NLWKN in Meppen. Die Errichtung der Sohlgleite vor zwei Jahren kostete insgesamt 169.000 Euro, die – abzüglich eines Landkreis-Anteils von 20.000 Euro – vom Land Niedersachsen getragen wurden.
In der Produktion oder auf Baustellen fallen Betonabfälle an. Die Rinn Beton- und Naturstein GmbH & Co. KG hat ein Verfahren entwickelt, um diese Abfälle als Rohstoff für Pflastersteine zu nutzen. Mit dem entstandenen klimaneutralen Recycling-Betonstein gewann das Unternehmen 2020 den Rohstoffeffizienzpreis. Wie war der Weg zum neuen Stein? In der Regel landeten die Reststücke oder Ausschussware aus der Produktion sowie Pflastersteine von Baustellen auf der Deponie. Dieser bisherige Abfall sollte genutzt und somit der endliche Rohstoff Sand geschont werden. Begonnen wurde mit der Entwicklung des Verfahrens bereits 2014.Von zentraler Bedeutung war dabei die wissenschaftliche Begleitung im Labor. Zusammengearbeitet wurde mit der Bauhaus-Universität Weimar. Kooperiert wurde auch mit der Recycling GmbH Lahnau. Der aus dem bisherigen Abfall gewonnene Recyclingsplit und -sand wird für die Fertigung von Beton-Pflastersteinen verwendet. Zunächst wurden 5 % beigemischt. Mit zahlreichen Tests wurde ein klimaneutraler Betonstein mit einem Recyclinganteil von 40 % entwickelt – von gleicher Qualität wie ein konventioneller Pflasterstein ohne wieder aufbereitete Rohstoffe. Was wird gespart? Im Vergleich zu konventionell hergestellten Pflastersteinen führt die Verwendung des klimaneutralen Betonsteins bei 1.000 qm gepflasterter Fläche zu Einsparungen von 72 t Naturstein und 15 t CO 2 . Zukünftig soll ein Rücknahmesystem für Altpflaster entstehen. Weitere Gute-Praxis-Beispiele finden Sie hier.
© VDI ZRE Der schonende Umgang mit limitierten Ressourcen ist eine der zentralen Herausforderungen unserer Zeit – auch mit Blick auf die Zukunftsfähigkeit einer gebauten Umwelt. Schließlich nimmt die Baubranche als Wirtschaftssektor auf- grund ihres hohen Ressourcenaufwandes eine Schlüsselrolle ein, um Kreislaufwirt- schaft als effektiven Klima- und Ressour- censchutz langfristig umzusetzen. Zahlreiche Forschungs- und Pilotprojekte haben das Konzept des zirkulären Bauens ins wissenschaftliche wie wirtschaftliche Bewusstsein gerückt. Zudem wurde der Einbezug von digitalen Arbeitsmethoden in den letzten Jahren kontinuierlich vorangetrieben. Eines der Ziele hierbei: Baumaßnahmen so zu planen und umzusetzen, dass der Ressourcenbedarf reduziert wird und Rohstoffe aus mineralischen Baustoffen ebenso wie andere eingesetzte Materialien am End-of-Life eines Bauwerks wiederverwendet oder hochwertig recycelt werden können. Baustoffe zwischen Wieder- und Weiterverwendung Die Wiederverwendung von Baustoffen ist kein gänzlich neues Konzept innerhalb der Baubranche. Beispiele hierfür existieren in der Geschichte reichlich. Doch während in der Vergangenheit insbesondere mithilfe von Holz, Lehm und Natursteinen gebaut wurde – Materialien, die in der Regel einen nach Materialarten getrennten Rückbau zulassen, dominierten die Werkstoffe Beton, Stahl und Gips das Bauwesen des 20. Jahrhunderts. Dabei erschwerten Verbundkonstruktionen häufig eine sortenreine Rückführbarkeit in die jeweiligen Materialkreisläufe. In der Folge wurde vermehrt auf Maßnahmen des Downcyclings gesetzt, um die nach dem Abriss eines Gebäudes anfallende Abbruchmasse als Schüttgut im Straßen-, Erd- oder Deponiebau weiterzuverwenden. Bauwerke als Sekundärrohstoffquelle Um perspektivisch anstatt der meist mit Qualitätsverlust verbundenen Weiterverwendung der Bau- und Abbruchabfälle eine Wiederverwendung der Baustoffe bei gleichbleibender oder verbesserter Materialqualität zu erreichen, ist es essenziell, den heutigen Gebäudebestand als Rohstofflager und Wertstoffdepot zu verstehen. Damit geht die Notwendigkeit einher, Baumaterialien aus Verbundkonstruktionen so weit aufzubereiten, dass diese anschließend wieder als Sekundärrohstoffe in der Konstruktion eingesetzt werden können. Vor diesem Hintergrund existieren bereits zuverlässige Verfahren, um zum Beispiel Beton aus dem Abriss zur Herstellung von Recyclingbeton zu nutzen. Dafür muss der anfallende Betonabbruch weiter zerkleinert werden, bis daraus Betonsplitt und Betonbrechsand entsteht, der anschließend mithilfe von Zement o. ä. wieder gebunden wird. Auch für den Baustoff Gips gibt es bereits vielversprechende Ansätze, mittels Recyclingtechnologien die natürlichen Vorkommen des Rohstoffs nachhaltig zu schonen. Wie sich solche Verfahren im Einzelnen gestalten und welche Potenziale sie bieten, darüber gibt der neue Technologie-Film des VDI Zentrum Ressourceneffizienz „Gipsrecycling: natürliche Ressourcen schonen“ Aufschluss. Digitale Methoden für reduzierte Ressourcenverbräuche – über den gesamten Gebäudelebenszyklus hinweg Ein weiterer Ansatz zur nachhaltigen Reduktion des Ressourcenverbrauchs im Bauwesen liegt im Einbezug digitaler Verfahren wie beispielweise der BIM-Methode. „BIM“ steht für Building Information Modeling (dt. ‚Gebäudedatenmodellierung‘). Hierbei handelt es sich um eine übergreifende digitale Arbeitsmethodik zur Planung, Ausführung und zum Betrieb von Bauwerken auf Grundlage eines digitalen Bauwerks-Informations-Modells, das durch alle am Bau beteiligten Instanzen erstellt und fortwährend genutzt werden kann. Um insbesondere kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) des Baugewerbes den Einstieg in die Methode zu erleichtern und deren Potenziale aufzuzeigen, hat das VDI Zentrum Ressourceneffizienz die Broschüre „Ressourceneffizienz durch Building Information Modeling“ veröffentlicht. Die Broschüre stellt die Methode sowie die Anforderungen und Potenziale von BIM vor und zeigt anhand von Praxisbeispielen, wie dank der Berücksichtigung von Nachhaltigkeitsaspekten und -methoden bereits in frühen Projektplanungsphasen ein schonender und effizienter Umgang mit natürlichen Ressourcen im Bauwesen umgesetzt wird. Weiterführende Materialien des VDI Zentrum Ressourceneffizienz zum Thema: VDI ZRE Themenseite „Bauwesen“ VDI ZRE Kurzanalyse Nr. 26 „Rückbau im Hochbau – Aktuelle Praxis und Potenziale der Ressourcenschonung“ VDI ZRE Broschüre „Ressourceneffizienz im Bauwesen. Von der Planung bis zum Bauwerk“
Die HeidelbergCement AG hat mit „ReConcrete-360°“ ein Verfahren zur Kreislaufwirtschaft von Beton, Zuschlagstoffen, Zement und CO₂ entwickelt. Im Fokus des Verfahrens steht die Rückgewinnung aller Betonbestandteile aus Abbruchbeton und deren Wiederverwendung in der Herstellung von Frischbeton, Zement und Klinker. Diese Kreislaufschließung ermöglicht eine deutliche Reduzierung von CO₂-Emissionen und trägt zur Ressourcenschonung bei. Ein zentraler Aspekt des Verfahrens ist die Abtrennung von Zementstein aus Altbeton. Dieser Zementstein wird als Ersatz für Kalkstein und als reaktiver Zementbestandteil wiederverwendet, wodurch das CO₂-Einsparpotenzial in Deutschland nach eigenen Angaben auf etwa 10 Millionen Tonnen pro Jahr gesteigert wird. Der Verzicht auf den Einsatz von primärem Kalkstein zur Herstellung von Zement reduziert den CO₂-Ausstoß erheblich, da die CO₂-intensive thermische Zersetzung von Kalkstein vermieden wird. Darüber hinaus bietet das Unternehmen durch die sogenannte „Re-Karbonatisierung“ die Möglichkeit, das bei der Zementproduktion entstandene CO₂ wieder im Beton zu binden. Dieses Verfahren nutzt das Potenzial des Altbetons als CO₂-Speicher und trägt somit nicht nur zur Ressourceneffizienz, sondern auch zum Klimaschutz bei.
Das Projekt "Teilprojekt 4: Bau eines Prototyps" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leiblein GmbH durchgeführt. Eine Wiederverwertung von Altbeton bekommt v. a. aus ökologischen Gründen eine immer höhere Bedeutung hinsichtlich des Abbaus natürlicher Rohstoffe für die Zementherstellung und die damit verbundenen hohen CO2-Emissionen. Altbeton kann nur dann effektiv recycelt werden, wenn es gelingt, den Beton in seine Bestandteile Zuschlag (Kies, Sand) und der Bindemittelmatrix zu zerlegen. Ein innovatives Verfahren, um Verbundwerkstoffe selektiv zu trennen ist die sog. elektrodynamische Fragmentierung. Dabei werden Festkörper durch elektrische Entladungen aufgetrennt. In diesem Projekt soll ein Prototyp für ein kontinuierlich arbeitendes Aufbereitungsverfahren für Altbeton gebaut werden durch Kombination einer Fragmentierungs- mit einer Wasseraufbereitungsanlage. Am IBP werden die Betonprüfkörper hergestellt und bei selfrag elektrodynamisch aufbereitet. Zum Vergleich werden bei UVR-FIA die Betonprüfkörper mechanisch gemahlen. Die Produkte beider Verfahren sowie das Prozesswasser werden am IBP chemisch-mineralogisch analysiert. Mithilfe dieser Daten wird Leiblein ein geeignetes Wasseraufbereitungsverfahren für das anfallende Prozesswasser konzipieren. Selfrag wird als Auftragnehmer Leiblein bei dem Entwurf und Baus eines Prototyps unterstützen. In Zusammenarbeit mit SCHWENK wird IBP das Recyclingpotential der erhaltenen Zerkleinerungsprodukte in umfangreichen betontechnologischen Tests untersuchen und die Ergebnisse in Fachzeitschriften veröffentlichen.
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