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Ökobilanzielle Betrachtung des Recyclings von Gipskartonplatten

Die Nachfrage an Gips als vielseitiger Rohstoff wird in Deutschland derzeit zum überwiegenden Teil durch REA‐Gips (Nebenprodukt aus der Kohleverstromung) und durch die Gewinnung von Naturgips gedeckt. In Konsequenz aus den nationalen Klimaschutzzielen und der Energiewende wird die Versorgung der Gipsindustrie mit REA‐Gips mittel‐ und langfristig stark zurückgehen. Das Recycling von Gips, insbesondere die Nutzung des anthropogenen „Gipslager“ im Gebäudebestand, wird als ein Beitrag zur Dämpfung von möglichen zukünftigen Versorgungsproblemen gesehen. Das Recycling von gipshaltigen Abfällen spielt in Deutschland heute noch eine untergeordnete Rolle im Gipsmarkt und kommt nur langsam voran. Der vorliegende Bericht gibt hierzu u. a. einen Überblick über den aktuellen Stand des Gipsrecyclings in Deutschland, stellt die Hemmnisse dar, die zur aktuellen Situation führen, und soll eine Hilfestellung bieten, um das Gipsrecycling flächendeckend auch in Deutschland in gewerblichem Maßstab auf den Weg zu bringen. Veröffentlicht in Texte | 33/2017.

Ökobilanzielle Betrachtung des Recyclings von Gipskartonplatten

Gips ist ein Baustoff, der in den letzten Jahrzehnten in Deutschland mit steigender Tendenz nachgefragt wurde. Diese Nachfrage wird derzeit zum überwiegenden Teil (gut 60%) durch Rauchgasentschwefelungsgips (REAĄ]Gips) als Nebenprodukt aus der Kohleverstromung gedeckt. Der weitere Gipsbedarf wird durch die Gewinnung von Naturgipsvorkommen in Deutschland befriedigt. In Konsequenz aus den nationalen Klimaschutzzielen und der Energiewende wird die Versorgung der Gipsindustrie mit REAĄ-Gips mittelĄ- und langfristig sehr stark zurückgehen. Das Recycling von Gips wird als ein Beitrag zur Dämpfung von möglichen zukünftigen Versorgungsproblemen gesehen. Das wichtige Verbrauchsegment Gipskartonplatten ist gleichzeitig die wichtigste potentielle Versorgungsquelle fur das Gipsrecycling. Ziel des UfoplanĄ-Vorhabens. "Ökobilanzielle Betrachtung des Recyclings von GipskartonplattenĄ" war es, den aktuellen Stand des Gipsrecyclings in Deutschland und in ausgewahlten anderen europäischen Staaten zu fassen. Die Szenarienergebnisse zum Ufoplanprojekt ergeben eineindeutig wachsendes Potenzial fur die Gewinnung von RCĄ-Gips aus rückgebauten Gipskartonplatten in Deutschland. Die Ökobilanzergebnisse, die im Rahmen des Projekts gewonnen wurden, zeigen bei fast allen Wirkungskategorien eine ökologische Vorteilhaftigkeit der Recyclingroute gegenuber der Versorgung mit REAĄ-Gips. Im Falle des Vergleichs zwischen der RCĄ-Gips-Route und der Route aus heimischem Naturgips ergeben sich differenzierte Ökobilanzergebnisse. Der Einstieg der deutschen Gipsindustrie in den RCĄ-GipsĄ-Markt ist zumindest für die Herstellung von Gipskartonplatten zunächst gelungen. Nun gilt es in den nächsten Jahren die Mengen an RCĄ-Gips in Deutschland zu erhöhen. Für die Etablierung weiterer Gipsrecyclinganlagen in Deutschland ist deren Wirtschaftlichkeit durch Vermeidung von zu niedrigen Deponiepreisen fur Gipsabfälle zu unterstützen. Perspektivisch ist für eine möglichst gute Umweltbilanz des Gipsrecyclings in Deutschland die Etablierung einer höheren Zahl von Recyclinganlagen (ausgehend von den 2 Anlagen im Jahr 2016) für Gipskartonplatten sehr wichtig. Quelle: Forschungsbericht

Recycling von Gips

Berliner Gipsabfälle wurden lange Zeit auf Deponien abgelagert. Seit 2019 besteht ein Netz aus Annahmestellen für Gipskarton- und faserfreie Gipsakustikplatten, die ein Recycling dieses wertvollen Stoffes ermöglichen. Gipsabfälle fallen auf Baustellen u.a. als Verschnitt bei der Verarbeitung von Gipskarton- oder faserfreien Gipsakustikplatten und vor allem bei der Sanierung und dem Rückbau von Gebäuden an. Werden Gipsabfälle mit anderen mineralischen Bauabfallmaterialien vermischt, können die aus den Bauabfallmaterialien hergestellten Recyclingprodukte wegen des Sulfatgehalts des Gipses nur sehr eingeschränkt im Erdbau bzw. dem Straßen- und Wegebau weiterverwendet werden. Bauabfälle, die mit Gips verunreinigt sind, werden deshalb von den Entsorgungsunternehmen gar nicht oder nur zu deutlich höheren Entsorgungspreisen angenommen. Aus diesem Grund verpflichtet die Gewerbeabfallverordnung auch den Abfallerzeuger und den Abfallbesitzer, Gipsabfälle bereits auf der Baustelle zu separieren und einer von den übrigen Abfällen getrennten qualitativ hochwertigen Verwertung, d.h. möglichst dem Recycling, zu übergeben. Bei den gipshaltigen Abfällen von Bau- und Abbruchmaßnahmen handelt es sich weitgehend um Gipskarton- und faserfreie Gipsakustikplatten, die nicht nur gut auf der Baustelle getrennt zu sammeln sind, sondern aufgrund ihres hohen Gipsgehaltes von 80 bis 95 % ideale Voraussetzungen für ein Recycling zur Herstellung von neuen Gipsprodukten bieten. Das Besondere am Gipsrecycling ist, dass der einmal abgebaute Naturgips unendlich häufig wiederverwendet werden kann, und zwar vollständig und abfallfrei. Die Senatsverwaltung hat deshalb gemeinsam mit Berliner Recyclingunternehmen und dem Berlin nächstgelegenen Gips-Recycling-Werk – der MUEG Mitteldeutsche Umwelt- und Entsorgung GmbH in Großpösna (Landkreis Leipzig) – ein Netz von Annahmestellen für Gipskartonplatten aus Baumaßnahmen aufgebaut und den Transport zu dem Recycling-Werk ermöglicht. Der dort erzeugte Recycling-Gips hat dieselbe Qualität wie Neuprodukte und erfüllt damit die Qualitätsanforderungen des Bundesverbandes der Gipsindustrie e.V. Die Stärkung des Recyclings von Gipsabfällen aus dem Land Berlin schont die Umwelt in mehrfacher Weise: Da die Nachfrage nach Gips als Baustoff kontinuierlich steigt, reduziert die Verwendung von recyceltem Gips nicht nur den Bedarf an Deponiekapazitäten, sondern schont vor allem die Ressourcen des Naturgipsvorkommens in Deutschland. Zudem werden unnötig lange Transportwege vermieden. Schließlich wird damit ein Ersatz geschaffen für den bisher hauptsächlich eingesetzten Rauchgasentschwefelungsgips (REA-Gips) aus der Kohleverstromung, der aufgrund der nationalen Klimaschutzziele und der Energiewende für die Herstellung von Gipsprodukten künftig nicht mehr verfügbar sein wird. Weitere Informationen und die Kontaktdaten zu den Annahmestellen für das Recycling von Gipskarton- und faserfreien Gipsakustikplatten sind dem Flyer “Ressourcenschonung durch Gipsrecycling” zu entnehmen. Vorträge (PowerPoint in PDF-Format) Vorträge (Videos in mp4-Format)

Hochwertiges Gipsrecycling

Mineralische Bauabfälle (Boden und Bauschutt) stellen mit Abstand die bedeutendste Abfallfraktion dar, die das Aufkommen an Siedlungsabfällen um ein Vielfaches übersteigt. Diese mineralischen Bauabfälle gilt es zu hochwertigen Baustoffen aufzubereiten und in den Stoffkreislauf zurückzuführen. Dadurch werden Rohstoffvorkommen geschont, Abfälle recycelt und der mit dem Abbau von Rohstoffen verbundene Eingriff in den Natur- und Landschaftshaushalt auf das Mindestmaß beschränkt. Dies gilt auch für Gipsbaustoffe, deren Abfallaufkommen laut Umweltbundesamt in den nächsten Jahren weiter steigen wird. Fachgespräch „Getrennterfassung und Recycling von Gipsbaustoffen“ Um sich über deren hochwertige Verwertungsmöglichkeiten auszutauschen, luden am 7. Mai 2019 das Landesamt für Umwelt (LfU) und das Ministerium für Umwelt, Energie, Ernährung und Forsten (MUEEF) in Zusammenarbeit mit dem Städtetag Rheinland-Pfalz zu dem Fachgespräch „Getrennterfassung und Recycling von Gipsbaustoffen“ ein. Der fachliche Austausch im Rahmen des Bündnisses für Kreislaufwirtschaft auf dem Bau , einer Initiative mit verschiedenen Bündnispartnern, fand auf dem Gelände der Gipsrecyclinganlage der REMONDIS GmbH & Co. KG in Zweibrücken statt. Themen des Fachgespräches waren die Bedeutung des Gipsrecyclings für die zukünftige Rohstoffversorgung der Gipsindustrie und die Aufbereitung von gipshaltigen Abfällen am Standort Zweibrücken. Auch die Getrenntsammlung von Gipsbaustoffen auf kommunalen Wertstoffhöfen wurde thematisiert. Im Anschluss gab es für die Veranstaltungsteilnehmerinnen und -teilnehmer eine Führung durch die Anlage. Mit dem neuen Standort in Zweibrücken bieten mittlerweile im ganzen Bundesgebiet vier Anlagen ein hochwertiges Gipsrecycling an. In der seit Ende 2018 im Probebetrieb laufenden Anlage können aus Gipskartonplatten und Gipsformteilen jährlich bis zu 72.000 Tonnen reinster Gips zur Wiederverwendung in der Industrie hergestellt werden. Die moderne Anlagentechnik in Zweibrücken gewährleistet die hohen Anforderungen des Bundesverbandes der Gipsindustrie. Die Qualitätskriterien von Recyclinggips (kurz RC-Gips) müssen für den Einsatz in Produkten wie z. B. Gipskartonplatten für den Innenausbau denen von Primärrohstoffen entsprechen. Um dies zu erreichen ist es wichtig, dass das Inputmaterial möglichst trocken und frei von Verunreinigungen ist. Hohes Recyclingpotential für Gipsabfälle vorhanden Unstrittig ist der Handlungsbedarf, denn das Gipsabfallaufkommen aus Rückbau/Abriss und Sanierung wächst weiter. Das Umweltbundesamt erwartet, dass die Gipsabfallmengen bis 2030 um 58 Prozent auf eine Menge von 280.000 Tonnen (Hochrechnungen der Prognos AG) steigen. Aufgrund der knapper werdenden Deponiekapazitäten und dem Vorrang der Abfallverwertung ist es daher sinnvoll, die Gipsabfälle zu recyceln. Allerdings wird bisher nur ein Bruchteil hierfür eingesetzt – der Großteil der Gipsabfälle wird entweder auf Deponien beseitigt oder einer minderwertigeren Verwertung zugeführt. Dabei hat Gipsrecycling in Deutschland ein hohes Potential (Buchert et al., 2017): Das Ökoinstitut hat in einer Studie für das Umweltbundesamt zusammen mit der Prognos AG und der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) herausgefunden, dass Gips wie kaum ein anderer Baustoff die Möglichkeit bietet, das Ziel einer ressourceneffizienten Kreislaufwirtschaft zu erreichen. Nicht für das Recycling geeignete Teilströme (verunreinigt, zu feucht usw.) sollten einer sinnvollen Verwertung, beispielsweise im Bergversatz zugeführt werden. Mehr Anreize für das Gipsrecycling schaffen Um die Mengen an RC-Gips in Deutschland zu erhöhen, sind laut Experten eine weitere Implementierung von Gipsrecyclinganlagen und die getrennte Erfassung von Gipsabfällen auf den kommunalen Wertstoffhöfen wichtig. Die Verbringung von Gips in ökologisch zweifelhafte Verwertungsmaßnahmen im Ausland muss kritisch hinterfragt und in begründeten Fällen untersagt werden. Ausweitung der kommunalen Getrennterfassung von Gipsabfällen Der Entsorgungsbetrieb der Stadt Mainz erfasst bereits auf zwei Wertstoffhöfen Gipsabfälle getrennt und setzt somit ein wichtiges umweltpolitisches Signal. Jährlich fallen hier etwa 230 Tonnen Gipsabfälle aus dem Rückbau von Gebäuden und von Trockenbaufirmen an. Dabei beträgt der Anteil der Verschnittreste von Gipskartonplatten zu Rückbauabfällen 60:40. Bisher wurden die Gipsabfälle zur bautechnischen Verwertung exportiert. Mit der Errichtung der Anlage in Zweibrücken steht ab sofort in Rheinland-Pfalz eine ressourceneffizientere Alternative zur Verfügung. Mit der getrennten und sortenreinen Erfassung von Gipsabfällen und einer anschließenden Aufbereitung kann RC-Gips einen wesentlichen Beitrag zur Kreislaufwirtschaft leisten, so ein wichtiges Ergebnis des Fachgespräches. Damit Gipsrecycling bundesweit an Bedeutung gewinnt, müssen nicht nur die technischen Voraussetzungen geschaffen, sondern auch das Bewusstsein bei Erzeugern, Kommunen und der Gipsindustrie für Recyclingrohstoffe geschärft werden.

Teilprojekt 3: Herstellung Leichtgranulate

Das Projekt "Teilprojekt 3: Herstellung Leichtgranulate" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IAB - Institut für Angewandte Bauforschung Weimar gemeinnützige GmbH durchgeführt. Zielstellung ist die Entwicklung einer Referenzanlage zur Herstellung von Leichtgranulaten aus mineralischen Bau- und Abbruchabfällen unter Erweiterung der Technologien zur Nutzung weiterer Einsatzstoffe und zur Gipsrückgewinnung. Dies ist die Voraussetzung für - die Übertragung der Produkt- und Verfahrensidee in die Praxis, - den Nachweis der Sulfatabtrennung und -rückgewinnung aus gipshaltigem Aufgabematerial, - die Ausweitung des technologischen Ansatzes auf eine Nutzung weiterer mineralischer Abfallströme und der Verbreiterung der Rohstoffbasis, - die intelligente Einkopplung spezifischer Stoffströme, die zu einer Reduktion primären Blähmittelbedarfs und einer Absenkung der Brenntemperatur führen soll, - die Herstellung ausreichender Mengen an Leichtgranulaten für die Charakterisierung und Erprobung in bekannten Anwendungen und die Entwicklung neuer Einsatzfelder, - die Bilanzierung des Prozesses als Basis für eine ökonomische und ökologische Bewertung. Als Rohstoffe sollen bisher ungenutzte oder auf niedrigem Niveau eingesetzte Bau- und Abbruchabfälle eingesetzt werden. Um die Rohstoffbasis zu verbreitern, sollen in einem Rohstoffassessment andere Abfälle auf ihre Eignung untersucht werden. Als Produkte werden leichte Gesteinskörnungen (LWA) hergestellt. Die Sulfatabtrennung durch eine thermische Zersetzung bildet die Grundlage für die zusätzliche Gewinnung von Rauchgasentschwefelungs-Gips (REA-Gips). Bei beiden Produkten zeichnet sich bereits eine Verknappung ab. So sind die Vorkommen an natürlichen LWA und an primären Rohstoffen zur Herstellung von LWA begrenzt. Der Kohleausstieg führt zudem zur Verringerung des Aufkommens an REA-Gips, der aus den Abgasen der Kohlekraftwerke gewonnen wird und ein wertvoller Rohstoff für die Gipsindustrie ist. Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen und eine ökologische Bewertung ergänzen das Gesamtresultat. Das Projekt soll im Kontext der Kreislaufschließung für Baustoffe und knapper Ressourcen ein Wegweiser für das Baustoffrecycling (Text abgebrochen)

Gips fuer wasserfeste Produkte

Das Projekt "Gips fuer wasserfeste Produkte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Babcock Anlagen durchgeführt. Die Aufgabenstellung des FE-Vorhabens ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Erzeugung von Gipsstoffen, die sich gegenueber herkoemmlichen Gipsprodukten dadurch unterscheiden, dass sie weniger wasserloeslich - womoeglich wasserunloeslich - und im durchfeuchteten Zustand kriechfest sind. Insbesondere die letztere Eigenschaft erweitert den Anwendungsbereich von Gipsbaustoffen auf statisch belastete Konstruktionen, wie z.B. Aussenwaende. In der Vergangenheit hat es vielfaeltige, wenig erfolgreiche Versuche gegeben, Baustoffe aus Gips mit den unterschiedlichsten Dichtungsmitteln (Harze, Oele u.a.) nachtraeglich zu impraegnieren und so 'wasserdicht' zu machen. Das Ziel des vorliegenden Vohabens ist es jedoch, ein Gipsbindemittel zu entwickeln, das unter Erhaltung der guenstigen Verarbeitungseigenschaften von konventionellem Gips zu Baustoffen fuehrt, die per se durch Wassereinwirkung und Wetter belastbar sind und die aehnlich wie zementgebundene Baustoffe auch im Falle der Durchfeuchtung tragende Funktionen verlaesslich behalten. Dies ist durch die Verwendung eines gaengigen hydraulischen Bindemittels als Zumischkomponente nicht zu erreichen, da abgebundene Materialien aus Gips und ueblichen hydraulischen Bindemitteln bei laengerer Durchfeuchtung zu Ettringit-Bildung fuehren (Treiben), was bis zum voelligen Zerfall der Struktur fuehren kann. Es gilt demnach, Zusatzstoffe zu finden, die langzeitig zu volumenstabilen Baustoffen fuehren. Als Rohstoffe sollen neben Naturgips auch Abgaenge der chemischen Industrie (Chemie-Gips) und von Kraftwerken (REA-Gips) Verwendung finden. Weiterhin sollen verfahrenstechnische Schritte zur Herstellung entwickelt werden.

Weitergehende Untersuchungen zur Nutzung von Rauchgasgips in der Gipsindustrie

Das Projekt "Weitergehende Untersuchungen zur Nutzung von Rauchgasgips in der Gipsindustrie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Silicatforschung (ISC) durchgeführt. Im Jahre 1990 werden alleine in der Bundesrepublik jaehrlich etwa 1,2 bis 2,0 Mio t Gips aus der Entschwefelung der Rauchgase von Kohlekraftwerken anfallen. Da deren Entsorgung durch Lagerung in Deponien neben der Belastung der Umwelt mit erheblichen Kosten verbunden ist, soll geprueft werden, inwiefern Rauchgasgipse als Maschinenputzgipse verwertet und damit einer volkswirtschaftlich nuetzlichen Verwendung zugefuehrt werden koennen. Als Voraussetzung hierfuer werden die Phasenumwandlungen beim Brennen von Naturgips und Rauchgasgips im Vergleich untersucht. Daneben wird der Einfluss der Phasenzusammensetzung gebrannter Rauchgasgipse auf das Abbindeverhalten systematisch untersucht.

Einsatz von dampfgehärteten Formenmaterial in der Dachziegelinustrie zur langfristigen Schonung der Ressourcen Gips

Das Projekt "Einsatz von dampfgehärteten Formenmaterial in der Dachziegelinustrie zur langfristigen Schonung der Ressourcen Gips" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von KI Keramik-Institut GmbH durchgeführt. Gips ist eine wertvolle natürliche Ressource und wird u.a. in der keramischen Industrie in großen Mengen als Formenmaterial zur Herstellung von Dachziegeln verwendet. Die Formenstandzeiten sind durch den Oberflächenverschleiß an der Gipsform während des Pressvorganges seit langem immer wieder Gegenstand von Optimierungsversuchen. Solange jedoch der Formenwerkstoff Gips verwendet wird, sind dem enge Grenzen gesetzt. Ein alternativ zu entwickelnder Werkstoff soll den weiteren Abbau von Naturgips reduzieren und so Umweltressourcen schonen. Nebeneffekte sind eine Reduzierung bzw. völlige Einsparung der nach dem Produktionsprozess abzulagernden Gipsmengen, Verringerung von Ausfallzeiten sowie Energie- und damit C02-Emmissionseinsparung durch weniger Formenwechsel (s. Pkt. 8). Ziel des Projekts ist daher die Entwicklung eines umweltfreundlichen Formenwerkstoffes zum Pressen von Dachziegeln, bei dem die Standzeiten der Formen deutlich höher liegen, mindestens beim Fünffachen der bisherigen Standzeit.

Entwicklung von Verfahren zur Verarbeitung von Natur- und Abfallgipsen zu Gipssorten, die zur Herstellung von wasserfesten Produkten, insbesondere Baustoffen, dienen sollen

Das Projekt "Entwicklung von Verfahren zur Verarbeitung von Natur- und Abfallgipsen zu Gipssorten, die zur Herstellung von wasserfesten Produkten, insbesondere Baustoffen, dienen sollen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Babcock-BSH AG durchgeführt. Abfallgips aus Phosphatverwertung und Kraftwerksgips sind ohne Risiken der Umweltverschmutzung konventionell nicht mehr zu beseitigen. Die umweltfreundliche Unterbringung ueber Umwandlung der Abgaenge zu Baugips erbringt keine mengenmaessigen Loesungen. Die Eigenart der Baugipse ueber Feuchte zu faulen, beschraenkt die Anwendung dieser auf den Innenausbau, der ueber natuerliche Rohstoffe gedeckt ist. Um Abfallgipse mengenmaessig hoher Anwendung zuzufuehren, ist die Aufbereitung zu Bindemitteln zwecks Herstellung wasserfester Produkte vorzusehen. Aufgabe des Vorhabens ist daher, aufgrund eigener Untersuchungen bisheriges zu selektieren, Verfahren zu erarbeiten fuer Bindemittel wasserfester Produktherstellung, um ueber kostenguenstige Anlagen der Gipsindustrie Bindemittelluecken zu schliessen.

Bau und Betrieb einer Pilotanlage zur Herstellung von hochwertigem Gips fuer den Untertageeinsatz

Das Projekt "Bau und Betrieb einer Pilotanlage zur Herstellung von hochwertigem Gips fuer den Untertageeinsatz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von STEAG AG durchgeführt. Das derzeit bei den Rauchgasentschwefelungsanlagen hinter Steinkohle gefeuerten Kraftwerken anfallende Gipsdihydrat wird fast ausschliesslich in die Gipsindustrie entsorgt, wo es unter thermischer Dehydration vorwiegend zu Beta-Halbhydrat entwaessert wird. Die Herstellung von Alpha-Halbhydrat nach einem oekonomischeren Verfahren als die bisher uebliche erschliesst dem Kraftwerksgips infolge der wesentlich guenstigeren mechanischen Eingenschaften des veredelten Gipses neue Einsatzgebiete. Hierzu soll anstelle der bisher ueblichen dis- und kontinuierlich betriebenen Autoklavenverfahren ein kontinuierlich unter Normaldruck und mit Temperaturen kleiner 100 Grad Celsius arbeitendes Duennschichtverfahren der Firma Bischoff in einer halbtechnischen Demonstrationsanlage erprobt werden. Dieses auf dem Einsatz eines Vakuumbandfilters beruhende Verfahren soll durch Variation der Verfahrens- und Anlagenparameter optimiert werden.

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