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Klimaverträglicherer und ressourcenschonender Beton erstmals im Praxistest

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 im Hochbau. Ressourcenschonender Beton ist dabei ein Baustoff, für den der Einsatz von Rohstoffen aus dem Materialkreislauf (Recycling-Gesteinskörnung) sowohl normativ geregelt als auch bereits marktreif erprobt ist – er wird bereits erfolgreich in Berlin eingesetzt. Zahlreiche Pilotprojekte konnten wichtige Marktimpulse setzen, die mittlerweile bei Transportbetonwerken in Berlin zu einer Aufnahme von ressourcenschonendem Beton ins Standardportfolio führten. Staatssekretärin Dr. Silke Karcher : „Zirkuläres Bauen bedeutet, nachhaltige Baustoffe einzusetzen, die wiederverwendbar oder recyclingfähig sind. Ressourcenschonender und klimaverträglicher Beton ist ein solcher Baustoff. Das Land Berlin geht die notwendige Ressourcen- und Klimaschutzwende im Bausektor aktiv an, um eine vorbildhaft zirkuläre Bauweise in unserer Stadt zu etablieren. Dadurch können große Mengen Treibhausgasemissionen vermieden werden.“ Die Firma neustark hat ein neuartiges Verfahren entwickelt, das durch die sogenannte beschleunigte Karbonatisierung CO 2 in RC-Gesteinskörnung speichert. Damit kann die Klimabilanz von ressourcenschonendem Beton weiter verbessert werden. Die Senatsverwaltung für Umwelt, Mobilität, Verbraucher- und Klimaschutz (SenUMVK) hat daher gemeinsam mit den Unternehmen Heim Recycling, neustark, Berger Beton und dem ifeu Heidelberg das Projekt „CORE (CO 2 -REduzierter Beton)“ initiiert, in dem das neustark-Verfahren im Raum Berlin pilotiert wird. Im Rahmen dieses Projekts ist es gelungen, für eine in Berlin karbonatisierte RC-Gesteinskörnung eine Zertifizierung und Zulassung als Zuschlag für Transportbeton zu erhalten. Mit ihrem Einsatz kann die Klimawirksamkeit von ressourcenschonendem Beton um bis zu 20 Prozent gesenkt werden: Bei flächendeckendem Einsatz könnten in Berlin so insgesamt rund 90.000 Tonnen an schädlichen Treibhausgasen pro Jahr eingespart werden. Dieser CO 2 -reduzierte, ressourcenschonende Beton soll nun – unter Einhaltung aller einschlägigen Normen – im Herbst erstmals in einem Bauabschnitt der Quartiersentwicklung Friedenauer Höhe in Tempelhof-Schöneberg, ein Joint Venture der OFB Projektentwicklung und der Instone Real Estate, zum Einsatz kommen. Damit soll der Nachweis erbracht werden, dass das CORE-Verfahren den Praxistest besteht und Umweltentlastungen auch im kommerziellen Betrieb zu erzielen sind.

Erstmaliger Einsatz von ressourcenschonendem und klimaverträglicherem Transportbeton in Berliner Bauvorhaben Friedenauer Höhe

Berlin geht einen weiteren wesentlichen Schritt zur Umsetzung der ökologischen Bauwende. Der erstmalige Einsatz eines innovativen Baustoffs im Bauvorhaben Friedenauer Höhe ist ein Meilenstein für das Erreichen der Klimaschutzziele und des Zero-Waste-Leitbilds. Um die hohen Treibhausgas-Emissionen und Ressourcenverbräuche im Bausektor zu reduzieren, setzt die Berliner Senatsverwaltung für Umwelt, Mobilität, Verbraucher- und Klimaschutz konsequent auf den Einsatz von nachhaltigen Baustoffen sowie auf zirkuläres Bauen im Hochbau. Ressourcenschonender Beton ist ein Baustoff, für den der Einsatz von Rohstoffen aus dem Materialkreislauf (Recycling-Gesteinskörnung/RC-Gesteinskörnung) nicht nur normativ geregelt, sondern auch bereits marktreif erprobt ist und auch erfolgreich in Berlin eingesetzt wird. Über zahlreiche Pilotprojekte konnten wichtige Marktimpulse gesetzt werden, die mittlerweile bei Transportbetonwerken in Berlin zu einer Aufnahme von diesem ressourcenschonenden Beton ins Standardportfolio führten. Dr. Silke Karcher, Staatssekretärin für Umwelt und Klimaschutz : „Bauen braucht viele Ressourcen und die Erzeugung von Baustoffen verursacht erhebliche Treibhausgasemissionen. Deshalb fördern wir innovative Pilotprojekte, wie die Entwicklung des klimaverträglicheren Betons, der Recycling-Beton enthält. Unser Ziel ist: Abriss nur dort, wo nötig – und Neubau ressourcenschonend.“ Saidah Bojens, Niederlassungsleiterin Berlin von Instone Real Estate : „Ressourcenschonendes Bauen und die Verwendung innovativer Baustoffe ist für uns ein wichtiger Baustein auf dem Weg zu mehr Nachhaltigkeit beim Bauen. Dazu gehört, den Einsatz dieser Materialien in unsere Prozesse bei Planung und Bau passgenau zu implementieren und Erfahrungen zu sammeln, die dazu beitragen, nachhaltigere Standards zu entwickeln. Daher freuen wir uns, dass wir in der Friedenauer Höhe, in der wir rund 1.060 Wohnungen im Joint Venture mit der OFB Projektentwicklung GmbH realisieren, einen Beitrag zur Verbreitung dieser ressourcen- und klimaschonenden Alternative zur konventionellen Bauweise leisten können.“ Die Firma neustark hat ein neuartiges Verfahren entwickelt, welches durch die sogenannte beschleunigte Karbonatisierung CO 2 in RC-Gesteinskörnung speichert. Die Berliner Senatsverwaltung für Umwelt, Mobilität, Verbraucher- und Klimaschutz (SenUMVK) hat sich zum Ziel gesetzt, die Klimabilanz von ressourcenschonendem Beton weiter zu verbessern. Aus diesem Grund hat sie gemeinsam mit den Unternehmen Heim Recycling, neustark, Berger Beton und dem ifeu Heidelberg das Projekt „CORE“ (CO 2 -REduzierter Beton) initiiert, durch welches das neustark-Verfahren im Raum Berlin pilotiert wird. Im Rahmen dieses Projektes ist es erstmalig gelungen, in Berlin eine RC-Gesteinskörnung zu karbonatisieren und für den behandelten Baustoff eine Zertifizierung und Zulassung als Zuschlag für Transportbeton zu erhalten. Mit dem Einsatz der karbonatisierten RC-Gesteinskörnung kann die Klimawirksamkeit von ressourcenschonendem Beton um bis zu 20 Prozent gesenkt werden. Bei flächendeckendem Einsatz könnten insgesamt rund 90.000 Tonnen an schädlichen Treibhausgasen pro Jahr im Land Berlin eingespart werden. Dieser CO 2 -reduzierte und ressourcenschonende Beton kommt nun – unter Einhaltung aller einschlägigen Normen – erstmalig in einem Bauabschnitt der Quartiersentwicklung Friedenauer Höhe in Berlin-Friedenau zum Einsatz. Damit wird der Nachweis erbracht, dass das CORE-Verfahren auch in der Praxis funktioniert und die entsprechenden Umweltentlastungen im kommerziellen Betrieb erzielt werden können.

BfS-Unterlage zu: "Modellierung der Gasentwicklung im Endlager für radioaktive Abfälle Morsleben (ERAM)" (PDF, nicht barrierefrei)

Planfeststellungsverfahren zur Stilllegung des Endlagers für radioaktive Abfälle Morsleben Verfahrensunterlage Titel:Modellierung der Gasentwicklung im Endlager für radioaktive Abfälle Morsleben (ERAM) Autor:Poppei, J., Suter, D., Niemeyer, M. & Wilhelm, S. Erscheinungsjahr:2002 Unterlagen-Nr.:P 151 Revision:00 Unterlagenteil: Colenco-Bericht 4651/76 Modellierung der Gasentwicklung im Endlager für Radioaktive Abfälle Morsleben (ERAM) -2- Zusammenfassung Die Gasentwicklung im Endlager für radioaktive Abfälle Morsleben (ERAM) wurde mit Hilfe des Rechenprogrammes GASGEN modelliert. Das Modell erlaubt die Prognose der zeitli- chen Gasentwicklung durch mikrobielle Prozesse und anaerobe Metallkorrosion. Der mikro- bielle Abbau der organischen Abfallbestandteile wird durch die Teilprozesse Denitrifikation, Sulfatreduktion, Fermentation und Methanogenese dargestellt. Es wird dabei zwischen der leicht abbaubaren Zellulose und schwer abbaubaren Materialien, wie z.B. Kunststoffen, un- terschieden. Die Gasentwicklung durch anaerobe Metallkorrosion wird vor allem durch das Eisen im Abfall bedingt. Die Inventars im ERAM, welche die gesamte Gasmenge bestimmen, sind mit Unsicherheiten behaftet. Auch die Geschwindigkeitskonstanten der verschiedenen Reaktionen hängen von vielen Faktoren ab und sind darum variabel. Um diese Variabilität abzudecken, erlaubt GASGEN eine probabilistische Modellierung der Gasentwicklung. Die Gasentwicklung in den verschiedenen Einlagerungsbereichen läuft prinzipiell ähnlich ab. Die anfänglich gebildeten Gasvolumen reflektieren die Bandbreiten der verschiedenen Pro- zesse und deren Kopplungen. Im Laufe der Zeit nehmen die Inventare der gasbildenden Abfallbestandteile ab und die Gasbildungsraten gehen zurück. Nach etwa 1 Mio. Jahren ist die Gasbildung weitgehend abgeschlossen. Das gesamte Gasvolumen wird durch Wasser- stoff dominiert, gefolgt von Methan und Stickstoff. Kohlendioxid bleibt nur wenig in der Gas- phase, da es durch Portlandit gebunden und durch die Methanogenese mikrobiell verarbeitet wird. Die Ergebnisse der probabilistischen Berechnungen gestatten eine statistische Interpretation der Ergebnisse. Auf Basis der Bandbreiten der Gesamtgasbildungsraten lassen sich mit Hilfe von vier voneinander unabhängigen Parametern potentielle Verläufe der Gasproduktion ge- nerieren. Als Kennwerte der Gasbildung dienen •die Bandbreiten der Gasbildungsraten zu repräsentativ frühen Zeiten, •die Bandbreiten der Gasbildungsraten zu repräsentativ späten Zeiten, • die Bandbreite der Gesamtgasmenge nach Abschluss der Gasproduktion und • der Anteil des Inventars an den Gasbildungsprozessen. Die auf diese Weise parametrisierten Gasproduktionsprozesse beschreiben den gesamten Variablenraum der Gasproduktion, der auf der Basis probabilistischer Ansätze mit feldspezi- fischen Inventarverteilungen berechnet wurde. Colenco-Bericht 4651/76 Modellierung der Gasentwicklung im Endlager für Radioaktive Abfälle Morsleben (ERAM) -3- Inhaltsverzeichnis Zusammenfassung 1 Einleitung 2 Grundlagen 2.1 Metallkorrosion 2.2 Mikrowelle Abbauprozesse....... 2.2.1 Hydrolyse 2.2.2 Denitrifikation 2.2.3 Sulfatreduktion 2.2.4 Fermentation.. 2.2.5 Methanogenese 2.3 Ausfällungsreaktionen 2.3.1 Carbonatfällung (Carbonatisierung).... 2.3.2 Schwefelwasserstoff 3 Modell GASGEN 3.1 Modellkonzept 3.2 Mikrowelle Prozesse 3.3 Korrosion 3.4 Ausfällungsreaktionen und Methanogenese 4 Probabilistisches Modell 5 Stoffinventare und Modellparameter 5.1 Stoffinventare 5.2 Modellparameter ' 5.2.1 Metallkorrosion 5.2.2 Mikrowelle Prozesse 5.3 Verteilungsfunktionen und Korrelationen 5.4 Regelparameter 5.4.1 Edukt-Regler 5.4.2 Inhibitions-Regler 6 Resultate 7 Ableitung der Gasbildungsraten für die Sicherheitsanalyse 7.1 Parametrisierung der Gasbildungsraten 7.2 Berücksichtigung der Wahrscheinlichkeitsverteilung der Gasbildungsparameter 8 Referenzen Anhang A Anhang B Gesamtblattzahl: 2 ....4 4 ....4 5 5 5 6 6 7 7 7 8 9 9 9 10 10 12 13 13 17 18 18 20 21 22 22 25 31 31 35 40 52

Modellierung der Gasentwicklung im Endlager für radioaktive Abfälle Morsleben

Planfeststellungsverfahren zur Stilllegung des Endlagers für radioaktive Abfälle Morsleben Verfahrensunterlage Titel:Modellierung der Gasentwicklung im Endlager für radioaktive Abfälle Morsleben (ERAM) Autor:Poppei, J., Suter, D., Niemeyer, M. & Wilhelm, S. Erscheinungsjahr:2002 Unterlagen-Nr.:P 151 Revision:00 Unterlagenteil: Colenco-Bericht 4651/76 Modellierung der Gasentwicklung im Endlager für Radioaktive Abfälle Morsleben (ERAM) -2- Zusammenfassung Die Gasentwicklung im Endlager für radioaktive Abfälle Morsleben (ERAM) wurde mit Hilfe des Rechenprogrammes GASGEN modelliert. Das Modell erlaubt die Prognose der zeitli- chen Gasentwicklung durch mikrobielle Prozesse und anaerobe Metallkorrosion. Der mikro- bielle Abbau der organischen Abfallbestandteile wird durch die Teilprozesse Denitrifikation, Sulfatreduktion, Fermentation und Methanogenese dargestellt. Es wird dabei zwischen der leicht abbaubaren Zellulose und schwer abbaubaren Materialien, wie z.B. Kunststoffen, un- terschieden. Die Gasentwicklung durch anaerobe Metallkorrosion wird vor allem durch das Eisen im Abfall bedingt. Die Inventars im ERAM, welche die gesamte Gasmenge bestimmen, sind mit Unsicherheiten behaftet. Auch die Geschwindigkeitskonstanten der verschiedenen Reaktionen hängen von vielen Faktoren ab und sind darum variabel. Um diese Variabilität abzudecken, erlaubt GASGEN eine probabilistische Modellierung der Gasentwicklung. Die Gasentwicklung in den verschiedenen Einlagerungsbereichen läuft prinzipiell ähnlich ab. Die anfänglich gebildeten Gasvolumen reflektieren die Bandbreiten der verschiedenen Pro- zesse und deren Kopplungen. Im Laufe der Zeit nehmen die Inventare der gasbildenden Abfallbestandteile ab und die Gasbildungsraten gehen zurück. Nach etwa 1 Mio. Jahren ist die Gasbildung weitgehend abgeschlossen. Das gesamte Gasvolumen wird durch Wasser- stoff dominiert, gefolgt von Methan und Stickstoff. Kohlendioxid bleibt nur wenig in der Gas- phase, da es durch Portlandit gebunden und durch die Methanogenese mikrobiell verarbeitet wird. Die Ergebnisse der probabilistischen Berechnungen gestatten eine statistische Interpretation der Ergebnisse. Auf Basis der Bandbreiten der Gesamtgasbildungsraten lassen sich mit Hilfe von vier voneinander unabhängigen Parametern potentielle Verläufe der Gasproduktion ge- nerieren. Als Kennwerte der Gasbildung dienen •die Bandbreiten der Gasbildungsraten zu repräsentativ frühen Zeiten, •die Bandbreiten der Gasbildungsraten zu repräsentativ späten Zeiten, • die Bandbreite der Gesamtgasmenge nach Abschluss der Gasproduktion und • der Anteil des Inventars an den Gasbildungsprozessen. Die auf diese Weise parametrisierten Gasproduktionsprozesse beschreiben den gesamten Variablenraum der Gasproduktion, der auf der Basis probabilistischer Ansätze mit feldspezi- fischen Inventarverteilungen berechnet wurde. Colenco-Bericht 4651/76 Modellierung der Gasentwicklung im Endlager für Radioaktive Abfälle Morsleben (ERAM) -3- Inhaltsverzeichnis Zusammenfassung 1 Einleitung 2 Grundlagen 2.1 Metallkorrosion 2.2 Mikrowelle Abbauprozesse....... 2.2.1 Hydrolyse 2.2.2 Denitrifikation 2.2.3 Sulfatreduktion 2.2.4 Fermentation.. 2.2.5 Methanogenese 2.3 Ausfällungsreaktionen 2.3.1 Carbonatfällung (Carbonatisierung).... 2.3.2 Schwefelwasserstoff 3 Modell GASGEN 3.1 Modellkonzept 3.2 Mikrowelle Prozesse 3.3 Korrosion 3.4 Ausfällungsreaktionen und Methanogenese 4 Probabilistisches Modell 5 Stoffinventare und Modellparameter 5.1 Stoffinventare 5.2 Modellparameter ' 5.2.1 Metallkorrosion 5.2.2 Mikrowelle Prozesse 5.3 Verteilungsfunktionen und Korrelationen 5.4 Regelparameter 5.4.1 Edukt-Regler 5.4.2 Inhibitions-Regler 6 Resultate 7 Ableitung der Gasbildungsraten für die Sicherheitsanalyse 7.1 Parametrisierung der Gasbildungsraten 7.2 Berücksichtigung der Wahrscheinlichkeitsverteilung der Gasbildungsparameter 8 Referenzen Anhang A Anhang B Gesamtblattzahl: 2 ....4 4 ....4 5 5 5 6 6 7 7 7 8 9 9 9 10 10 12 13 13 17 18 18 20 21 22 22 25 31 31 35 40 52

Erstmalige Zulassung zum Einsatz eines ressourcenschonenden und klimaverträglicheren Transportbetons in einem Bauvorhaben in Berlin

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

lfdnr035_151_00_v01_p151.pdf

Planfeststellungsverfahren zur Stilllegung des Endlagers für radioaktive Abfälle Morsleben Verfahrensunterlage Titel:Modellierung der Gasentwicklung im Endlager für radioaktive Abfälle Morsleben (ERAM) Autor:Poppei, J., Suter, D., Niemeyer, M. & Wilhelm, S. Erscheinungsjahr:2002 Unterlagen-Nr.:P 151 Revision:00 Unterlagenteil: Colenco-Bericht 4651/76 Modellierung der Gasentwicklung im Endlager für Radioaktive Abfälle Morsleben (ERAM) -2- Zusammenfassung Die Gasentwicklung im Endlager für radioaktive Abfälle Morsleben (ERAM) wurde mit Hilfe des Rechenprogrammes GASGEN modelliert. Das Modell erlaubt die Prognose der zeitli- chen Gasentwicklung durch mikrobielle Prozesse und anaerobe Metallkorrosion. Der mikro- bielle Abbau der organischen Abfallbestandteile wird durch die Teilprozesse Denitrifikation, Sulfatreduktion, Fermentation und Methanogenese dargestellt. Es wird dabei zwischen der leicht abbaubaren Zellulose und schwer abbaubaren Materialien, wie z.B. Kunststoffen, un- terschieden. Die Gasentwicklung durch anaerobe Metallkorrosion wird vor allem durch das Eisen im Abfall bedingt. Die Inventars im ERAM, welche die gesamte Gasmenge bestimmen, sind mit Unsicherheiten behaftet. Auch die Geschwindigkeitskonstanten der verschiedenen Reaktionen hängen von vielen Faktoren ab und sind darum variabel. Um diese Variabilität abzudecken, erlaubt GASGEN eine probabilistische Modellierung der Gasentwicklung. Die Gasentwicklung in den verschiedenen Einlagerungsbereichen läuft prinzipiell ähnlich ab. Die anfänglich gebildeten Gasvolumen reflektieren die Bandbreiten der verschiedenen Pro- zesse und deren Kopplungen. Im Laufe der Zeit nehmen die Inventare der gasbildenden Abfallbestandteile ab und die Gasbildungsraten gehen zurück. Nach etwa 1 Mio. Jahren ist die Gasbildung weitgehend abgeschlossen. Das gesamte Gasvolumen wird durch Wasser- stoff dominiert, gefolgt von Methan und Stickstoff. Kohlendioxid bleibt nur wenig in der Gas- phase, da es durch Portlandit gebunden und durch die Methanogenese mikrobiell verarbeitet wird. Die Ergebnisse der probabilistischen Berechnungen gestatten eine statistische Interpretation der Ergebnisse. Auf Basis der Bandbreiten der Gesamtgasbildungsraten lassen sich mit Hilfe von vier voneinander unabhängigen Parametern potentielle Verläufe der Gasproduktion ge- nerieren. Als Kennwerte der Gasbildung dienen •die Bandbreiten der Gasbildungsraten zu repräsentativ frühen Zeiten, •die Bandbreiten der Gasbildungsraten zu repräsentativ späten Zeiten, • die Bandbreite der Gesamtgasmenge nach Abschluss der Gasproduktion und • der Anteil des Inventars an den Gasbildungsprozessen. Die auf diese Weise parametrisierten Gasproduktionsprozesse beschreiben den gesamten Variablenraum der Gasproduktion, der auf der Basis probabilistischer Ansätze mit feldspezi- fischen Inventarverteilungen berechnet wurde. Colenco-Bericht 4651/76 Modellierung der Gasentwicklung im Endlager für Radioaktive Abfälle Morsleben (ERAM) -3- Inhaltsverzeichnis Zusammenfassung 1 Einleitung 2 Grundlagen 2.1 Metallkorrosion 2.2 Mikrowelle Abbauprozesse....... 2.2.1 Hydrolyse 2.2.2 Denitrifikation 2.2.3 Sulfatreduktion 2.2.4 Fermentation.. 2.2.5 Methanogenese 2.3 Ausfällungsreaktionen 2.3.1 Carbonatfällung (Carbonatisierung).... 2.3.2 Schwefelwasserstoff 3 Modell GASGEN 3.1 Modellkonzept 3.2 Mikrowelle Prozesse 3.3 Korrosion 3.4 Ausfällungsreaktionen und Methanogenese 4 Probabilistisches Modell 5 Stoffinventare und Modellparameter 5.1 Stoffinventare 5.2 Modellparameter ' 5.2.1 Metallkorrosion 5.2.2 Mikrowelle Prozesse 5.3 Verteilungsfunktionen und Korrelationen 5.4 Regelparameter 5.4.1 Edukt-Regler 5.4.2 Inhibitions-Regler 6 Resultate 7 Ableitung der Gasbildungsraten für die Sicherheitsanalyse 7.1 Parametrisierung der Gasbildungsraten 7.2 Berücksichtigung der Wahrscheinlichkeitsverteilung der Gasbildungsparameter 8 Referenzen Anhang A Anhang B Gesamtblattzahl: 2 ....4 4 ....4 5 5 5 6 6 7 7 7 8 9 9 9 10 10 12 13 13 17 18 18 20 21 22 22 25 31 31 35 40 52

Teilprojekt 1: Grundlegende Untersuchungen zur Karbonatisierungseffizienz und Systemoptimierung für maximale Karbonatisierung

Das Projekt "Teilprojekt 1: Grundlegende Untersuchungen zur Karbonatisierungseffizienz und Systemoptimierung für maximale Karbonatisierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von HeidelbergCement AG durchgeführt. Einen maßgeblichen Anteil an den gesamten anthropogenen CO2-Emissionen hat mit ca. 20% der Sektor Industrie, wobei ca. 5% auf die Zementindustrie entfallen. Letztgenannte Emissionen haben ihre Ursache zum einen im prozessbedingten Verbrauch von Brennstoffen und Energie (ca. 40%), vor allem aber im Einsatz von primärem Kalkstein bei der Herstellung des Zementklinkers (ca. 60%). Ein Material, das bisher als Rohmehlkomponente und potentiellem Ersatz für primären Kalkstein kaum Beachtung fand, ist der hydratisierte, erhärtete Zementstein in Altbeton, sogenannter RCP (Recycled Concrete Paste). Das Verbundvorhaben K4 hat sich zum Ziel gesetzt, diesen Rohstoff zur Herstellung kalkarmer belitischer Klinker und darauf basierender Zemente nutzbar zu machen. Die hierbei erzielten Minderungen der CO2-Emissionen wären beachtlich und würden zusätzlich zur Primärressourceneinsparung einen substantiellen Beitrag der Zementindustrie zur direkten Vermeidung von CO2 (Carbon Direct Avoidance) liefern. Es ist weiterhin zentrales Anliegen von K4, durch optimierte Betontechnologie das hohe CO2-Aufnahmepotential dieser bereits CO2-armen belitischen Zemente bei der groß-industriellen Herstellung von karbonatisierungsgehärteten Betonsteinprodukten maximal auszunutzen. Somit würde die Verwendung von RCP als Kalksteinsubstitut nicht nur dazu beitragen die CO2-Emissionen bei der Klinkerherstellung zu verringern, sondern als karbonatisierungsaffine Zementkomponente auch noch dazu, das emittierte CO2 als thermodynamisch stabiles Kalziumkarbonat dauerhaft einzubinden. Durch seine Weiterentwicklung aus dem Labor- in den großtechnischen Maßstab legt K4 den technologischen Grundstein für eine Umsetzung des Konzepts in marktreife Lösungen mit signifikant gesteigerter Produktivitätsrate.

Teilprojekt 7: Herstellung von Formteilen aus Schlacke

Das Projekt "Teilprojekt 7: Herstellung von Formteilen aus Schlacke" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ruhrbaustoffwerke GmbH & Co. KG durchgeführt. Ziel des Projekts ist die direkte stoffliche Nutzung von CO2 aus industriellen Prozessgasen für die Herstellung von zementfreien Baustoffen sowie technischem CaCO3 auf Basis von Stahlwerksschlacken (SWS) für unterschiedliche Industrien. Die Materialien werden nach einem festgelegten Anforderungskatalog bereitgestellt (AP1). Die Behandlung einer schmelzflüssigen (AP2) sowie von erstarrten SWS (AP4) bilden den Kern der Arbeiten. Im Schmelzflüssigen soll CO2 zum Aufschäumen der SWS genutzt werden (AP2), um einen hohen Porenanteil zu generieren und daraus ein Dämmmaterial bzw. eine künstliche Lava für den Gartenbau zu produzieren. Für die Nutzung erstarrter Schlacke werden drei Nutzungsfelder untersucht, welche alle zunächst eine Mahlung benötigen (AP3): 1) Carbonatisierung unter Nutzung verdichteter Prozessgase zur Herstellung zementfreier Fertigbauteile. 2) Re-Agglomeration mittels Pelletierung zur Erzeugung von Schüttdämmungen, Zementadditive und Leichtzuschläge für Bau- und Zementindustrie. 3) Herstellung von CaCO3 zum Einsatz in Papier-, Kunststoff- oder der Zementindustrie. Alle Verfahrenswege können gleichzeitig oder einzeln zu einer stofflichen Nutzung von CO2 führen. Die Verfahren werden vom Labor- bis hin zum Pilotmaßstab getestet und ökonomisch (AP5) sowie mit einem flankierenden Lifecycle-Assessment ökologisch bewertet (AP6). Ein begleitendes Projektmanagement koordiniert alle dargestellten Arbeiten (AP7).

Die Mechanismen der Auslaugung von Schwermetallen aus Beton

Das Projekt "Die Mechanismen der Auslaugung von Schwermetallen aus Beton" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Materialprüfungsamt für das Bauwesen, Baustoffe, Centrum Baustoffe und Materialprüfung durchgeführt. Die Prognose der Auslaugung von Schwermetallen aus Betonbauteilen in direktem Kontakt mit Grund-, Sicker- oder Regenwasser ist von hoher aktueller Bedeutung. Prognosen, die auf der gegenwärtig üblichen Auswertung von Standtestmessdaten unter Annahme einer rein diffusionsgesteuerten Freisetzung basieren, führen zu Fehlberechnungen, weil die tatsächlichen, bzw. maßgebenden Freisetzungsmechanismen nicht berücksichtigt werden. Neben ökologischen Aspekten können Fehlprognosen zu schwerwiegenden wirtschaftlichen Konsequenzen führen, wie z.B. die Einschränkung oder das Verwendungsverbot von bestimmen Materialien, Sekundärrohstoffen oder Reststoffen. Damit ist die Kenntnis der komplexen Freisetzungsmechanismen für die Prognose und Bewertung der Freisetzung und Bewertung unerlässlich. Die Mechanismen steuern auch die Freisetzung von umweltbelastenden Stoffen aus zementgebunden Abfallstoffen. In der ersten Förderperiode lag der Hauptschwerpunkt der Forschungsarbeit auf dem Einfluss des Betonalters auf die Freisetzung. In der Fortsetzung der Forschungsarbeit soll der Einfluss von (a) Bindemittelzusammensetzung - insbesondere CEM 1 / Steinkohlenflugasche-Gemischen und (b) Umweltbedingungen (Luftfeuchte, Carbonatisierung und Tausalz), welche die Freisetzung erheblich verändern können, untersucht werden. Aus den Ergebnissen soll ein auf den Mechanismen aufbauendes Rechenmodell zur Prognose Freisetzung der Stoffe unter Praxisbedingungen entwickelt werden.

Teilprojekt 4: Produktentwicklung und Bewertung von Carbonat als Beschleuniger für die Zementindustrie sowie von Leichtzuschlägen

Das Projekt "Teilprojekt 4: Produktentwicklung und Bewertung von Carbonat als Beschleuniger für die Zementindustrie sowie von Leichtzuschlägen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Spenner GmbH & Co. KG durchgeführt. Ziel des Projekts ist die direkte stoffliche Nutzung von CO2 aus industriellen Prozessgasen für die Herstellung von zementfreien Baustoffen sowie technischem CaCO3 auf Basis von Stahlwerksschlacken (SWS) für unterschiedliche Industrien. Die Materialien werden nach einem festgelegten Anforderungskatalog bereitgestellt (AP1). Die Behandlung einer schmelzflüssigen (AP2) sowie von erstarrten SWS (AP4) bilden den Kern der Arbeiten. Im Schmelzflüssigen soll CO2 zum Aufschäumen der SWS genutzt werden (AP2), um einen hohen Porenanteil zu generieren und daraus ein Dämmmaterial bzw. eine künstliche Lava für den Gartenbau zu produzieren. Für die Nutzung erstarrter Schlacke werden drei Nutzungsfelder untersucht, welche alle zunächst eine Mahlung benötigen (AP3): 1) Carbonatisierung unter Nutzung verdichteter Prozessgase zur Herstellung zementfreier Fertigbauteile. 2) Re-Agglomeration mittels Pelletierung zur Erzeugung von Schüttdämmungen, Zementadditive und Leichtzuschläge für Bau- und Zementindustrie. 3) Herstellung von CaCO3 zum Einsatz in Papier-, Kunststoff- oder der Zementindustrie. Alle Verfahrenswege können gleichzeitig oder einzeln zu einer stofflichen Nutzung von CO2 führen. Die Verfahren werden vom Labor- bis hin zum Pilotmaßstab getestet und ökonomisch (AP5) sowie mit einem flankierenden Lifecycle-Assessment ökologisch bewertet (AP6). Ein begleitendes Projektmanagement koordiniert alle dargestellten Arbeiten (AP7).

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