<p>Bauabfälle</p><p>Der Bausektor gehört zu den ressourcenintensivsten Wirtschaftssektoren. Entsprechend hoch sind auch die anfallenden mineralischen Bauabfälle. Im Jahr 2022 waren es insgesamt fast 208 Mio. t derartiger Abfälle. Das entspricht etwa 61 Prozent des Gesamtabfallaufkommens in Deutschland. Der größte Teil der Abfälle wurde recycelt oder anderweitig verwertet.</p><p>Verwertung von Bau- und Abbruchabfällen</p><p>Deutschland befindet sich in einer notwendigen Transformation zu einer ressourcenschonenden und auf <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/n?tag=Nachhaltigkeit#alphabar">Nachhaltigkeit</a> ausgerichteten Kreislaufwirtschaft. Für den Umgang mit Abfällen, die beim Bau und beim Abbruch von Gebäuden anfallen, aber auch etwa bei Bau und Sanierung von Straßen, Gleisen oder Tunneln, bedeutet dies dreierlei:</p><p>Nur so können natürliche Rohstoffe und Deponieraum eingespart und die Ziele des<a href="https://www.bmuv.de/gesetz/kreislaufwirtschaftsgesetz">Kreislaufwirtschaftsgesetzes</a>, der europäischen<a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?uri=CELEX%3A32008L0098&qid=1651054748037">Abfallrahmenrichtlinie</a>oder des<a href="https://www.bmuv.de/publikation/deutsches-ressourceneffizienzprogramm-iii-2020-bis-2023">Deutschen Ressourceneffizienzprogramms (ProgRess III)</a>erreicht werden.</p><p>Die Daten aus den folgenden Darstellungen stammen aus dem im Jahr 2024 erschienenen Bericht zum Aufkommen und zum Verbleib mineralischer Bauabfälle im Jahr 2022<a href="https://kreislaufwirtschaft-bau.de/Download/Bericht-14.pdf">(14. Monitoring-Bericht der Bauwirtschaft)</a>.</p><p>Mineralische Bauabfälle</p><p>Bauabfälle fallen als Bauschutt, Straßenaufbruch, Boden und Steine sowie als Baustellenabfälle an. Bauabfälle auf Gipsbasis werden separat erfasst. Im Jahr 2022 waren die mineralischen Bauabfälle einschließlich des Bodenaushubs – das sind Böden und Steine – mit 207,9 Millionen Tonnen (Mio. t) die mengenmäßig wichtigste Abfallgruppe in Deutschland (siehe Abb. „Statistisch erfasste Mengen mineralischer Bauabfälle 2022“).</p><p>Boden und Steine, Bauschutt und Straßenaufbruch</p><p>Im Jahr 2022 fielen 294,4,1 Mio. t an Bodenaushub, Baggergut, Gleisschotter, Bauschutt und Straßenaufbruch an.</p><p>Bauabfälle auf Gipsbasis und Baustellenabfälle</p><p>Im Jahr 2022 fielen etwa 0,640 Mio. t Bauabfälle auf Gipsbasis an. Mit 0,38 Mio. t wurden 59,5 % im übertägigen Bergbau und im Deponiebau verwertet. 0,26 Mio. t (40,5 %) wurden auf Deponien beseitigt (siehe Abb. „Verbleib von Bauabfällen auf Gipsbasis 2022“). Wegen der hohen Nachfrage durch die – aus ökologischer Sicht umstrittene – sonstige Verwertung im Bergbau ist das hochwertige Recycling von Bauabfällen auf Gipsbasis in den letzten Jahren nicht im erwünschten Maße in Gang gekommen.</p><p>Bei den Baustellenabfällen haben sich im Vergleich zum vorigen Berichtsjahr 2020 der Anfall und die Verwertungsrate nur geringfügig geändert. Von den insgesamt 12,9 Mio. t wurden 0,1 Mio. t (0,8 %) deponiert, 0,3 Mio. t (2,3 %) recycelt und 12,5 Mio. t (96,9 %) sonstig verwertet, d.h. thermisch verwertet, also für Energie- und Wärmeerzeugung verbrannt, oder verfüllt (siehe Abb. „Verbleib der Baustellenabfälle 2022“).</p><p>Recycling Baustoffe</p><p>Recycling-Baustoffe werden überwiegend als Gesteinskörnungen im Straßen-, Erd- und Deponiebau eingesetzt.</p><p>Von den recycelten Baustoffen wurden lediglich 14,5 Mio. t als Gesteinskörnung in der Asphalt- und Betonherstellung eingesetzt. Weitere 35,8 Mio. t wurden im Straßenbau verwertet, 18,4 Mio. t im Erdbau und 6,6 Mio. t in sonstigen Anwendungen wie dem Bau von Deponien (siehe Abb. „Verbleib der Recycling-Baustoffe 2022“). Diese recycelten Baustoffe deckten einen Anteil von 13,3 % des Gesamtbedarfs an Gesteinskörnungen: Im Hoch- und Tiefbau sowie dem Straßenbau wurden im Jahr 2022 insgesamt 564,1 Mio. t an Gesteinskörnungen verwendet. Technisch ließen sich bereits heute noch mehr Recycling-Gesteinskörnungen aus dem Hochbau wieder im Hochbau einsetzen, wie das<a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/ermittlung-von-ressourcenschonungspotenzialen-bei">Umweltbundesamt</a>im Jahr 2010 am Beispiel des Betonbruchs zeigte. Mittelfristig ist es wichtig, die große Abhängigkeit vom Straßen(neu)bau bei der Entsorgung von Abbruchabfällen zu reduzieren, denn der materialintensive Neubau von Straßen wird, vor allem in strukturell benachteiligten Regionen, abnehmen. In Regionen mit eher geringem Neubau von Straßen liegen die ökologischen Vorteile, Gesteinskörnungen im Hochbau zu verwerten, auf der Hand.</p><p>Baustoffrecycling wird gefördert</p><p>Einige Bundesländer wollen den Einsatz gütegesicherter Recyclingbaustoffe und damit die Kreislaufwirtschaft am Bau fördern. Die Landesregierung in Rheinland-Pfalz ging voran. Sie gründete ein Bündnis für eine diskriminierungsfreie Ausschreibung von gütegesicherten Recycling-Baustoffen. Dieses Bündnis<a href="https://kreislaufwirtschaft-bau.rlp.de/buendnis-kreislaufwirtschaft-bau">Kreislaufwirtschaft auf dem Bau</a>wirbt für Ressourcenschonung und Wiederverwertung im Baubereich. An der Initiative beteiligen sich auch die Landesverbände der kommunalen Spitzenverbände, die Architektenkammer, die Ingenieurkammer, der Landesverband Bauindustrie, der Baugewerbeverband, der Industrieverband Steine und Erden und der Baustoffüberwachungsverein. Die Vereinbarung für die umfassende Wiederverwertung von Bauabfällen auf dem Bau finden Sie<a href="https://kreislaufwirtschaft-bau.rlp.de/fileadmin/kreislaufwirtschaft-bau/Startseite/Buendnis/Buendnis_Kreislaufwirtschaft.pdf">hier</a>.</p>
Zielsetzung:
Klimatische Veränderungen beeinflussen die verfügbare Wassermenge und -qualität in Talsperren, was deutliche Auswirkungen auf die Sicherheit der Trinkwasserversorgung und auf die Ökosysteme der Stauseen und den Landschaftswasserhaushalt hat. Klimaprognosen deuten für Gebiete wie den Harz auf einen Anstieg von Niederschlägen im Winter und häufigere Trockenperioden im Sommer hin, was stärker schwankende Wasserstände bedeutet. Zur Anpassung im Management der Talsperren und deren Ökosystemen mangelt es jedoch oft an präzisen Vorhersagen und den nötigen Instrumenten, um risikobasierte Entscheidungen über notwendige dynamische Betriebsstrategien zu treffen. Vor diesem Hintergrund soll im Rahmen des Projekts ein vorhersagebasiertes, mengen- und gütegewichtetes Entscheidungsunterstützungssystem für Talsperren entwickelt werden, welches auf datengetriebenen Modellen basiert und am Beispiel des Systems der Harzwasserwerke implementiert wird.
Das Projekt konzentriert sich darauf, durch die Nutzung moderner Technologien und Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI), wie LSTM-Netzwerke (Long Short-Term Memory) und Ensemble-Methoden, zuverlässige Vorhersagen des Wasserbedarfs und -dargebots zu erstellen. Diese Vorhersagen werden in ein hydrodynamisches Optimierungsmodell integriert, um eine flexible und belastbare Entscheidungsunterstützung im Ereignisfall zu ermöglichen. Hierdurch sollen die verschiedenen Bewirtschaftungsziele wie Hochwasserschutz, Versorgungssicherheit, Ökosystemleistungen, Landschaftswasserhaushalt und Energieerzeugung bestmöglich erfüllt werden. Die Kombination von Echtzeit-Sensoren, Open-Source-Datensätzen und fortschrittlichen Datenanalyse-Tools ermöglicht es, komplexe und dynamische Prozesse zu simulieren und in Echtzeit Informationen bereitzustellen. Im Sinne der nachhaltigen Klimawandelanpassung werden so proaktive Maßnahmen zur Unterstützung der Versorgungssicherheit, des Hochwasserschutzes sowie des Landschaftswasserhaushaltes ermöglicht.
Die Implementierung des Demonstrators im System der Harzwasserwerke soll die Vorteile einer proaktiven Steuerung demonstrieren und eine multikriterielle Bewertung im Vergleich zu herkömmlichen Methoden ermöglichen. Der Fokus liegt nicht nur auf einem hohen Technology Readiness Level, sondern auch auf der Handhabung von Unsicherheiten und der Berücksichtigung verschiedener Vorhersagehorizonte. Diese sind für die verschiedensten wasserwirtschaftlichen Zielsetzungen von entscheidender Bedeutung.
Aus Gründen der Energieeffizienz, Ressourcenschonung und Treibhausgas-Minderung zeichnet sich ab, dass die Verkehrsarten möglichst elektrifiziert werden sollten. Sofern das nicht möglich ist, muss der Endenergiebedarf durch andere Kraftstoffe gedeckt werden, die langfristig treibhausgasneutral her- und bereitgestellt werden müssen. Batterien wurden in den letzten Jahren deutlich leistungsfähiger (gravimetrische und volumetrische Energiedichte) und werden auch absehbar noch besser und günstiger. Zukünftig sollten dadurch weitere Verkehrsmodi batterieelektrisch betrieben werden können und andere noch umfassender als bisher. Dies ermöglicht geringere Bedarfe an anderen Endenergieträgern und einen geringeren Energiebedarf. Im Vorhaben sollen die jetzigen und insbesondere zukünftigen Möglichkeiten der Batterie-Technik in Anwendungen des Verkehrs detailliert untersucht werden. Die verkehrsträgerseitigen Anforderungen der jeweiligen charakteristischen Segmente der Verkehrsarten (z.B. Fähren, Binnenschiffe, Zweiräder, Linienbusse) an die Energieversorgung müssen dazu detailliert aufgeschlüsselt werden, um diese anschließend ggf. wieder clustern zu können. Welche Arten von Energiespeichern werden dafür benötigt bzw. jetzt schon entwickelt, welche Kostenentwicklungen sind zu erwarten? Batterietechnisch sind alle Ansätze zu identifizieren, die in den nächsten 2 bis 3 Dekaden aus heutiger Sicht relevant werden könnten. Die Beurteilung erstreckt sich auch auf die Risiken der Technik und die Kritikalität von Rohstoffen. Für die auch zukünftig nicht realistisch elektrifizierbaren Verkehrsträger wäre zu untersuchen, welche Energieträger (PtG-H2, PtG-Methan, PtL) und Antriebe dann, unter Berücksichtigung der Energieeffizienz, Ressourcen und THG-Minderung, als geeignete Alternative erscheinen. Diese Arbeiten sind die Grundlage für eine Abschätzung des zukünftigen Endenergie- und Primärenergiebedarfs im Verkehr, was in drei Szenarien ermittelt werden soll.
Die Nutzung von Kunststoffrasenplätzen wird derzeit intensiv in Gesellschaft und Politik diskutiert. Der Grund hierfür ist ein laufendes Verfahren der ECHA (Europäische Chemikalienagentur) zur Neufestlegung eines PAK-Grenzwertes für das Einfüllgranulat. Sollte ein Verbot des Einfüllgranulats in Kraft treten, dürfte ein Großteil bisheriger Kunststoffrasenplätze nicht mehr genutzt werden. Ziel dieses Projekts ist daher die wissenschaftliche Begleitung des Baus und der Nutzung eines nachhaltigen Kunststoffrasenplatzes. Dies erfolgt anhand einer Pilotanlage für den Fußball- und Baseballbetrieb in der Stadt Ellwangen. Erstmalig sollen die bisherigen Komponenten Elastikschicht, Kunststofffaser sowie Einfüllgranulat, die in der Regel auf fossilen Ausgangsstoffen basieren, vollständig durch Werkstoffe aus nachwachsenden, schadstofffreien Rohstoffquellen ersetzt werden. Die Sporttauglichkeit soll dabei mindestens diejenige erreichen, die bisher für konventionell gebaute Anlagen üblich ist. Da durch den Sportbetrieb der teilweise Austrag von Mikroplastik in die Umwelt unvermeidbar ist, soll über umfassende Boden- und Kunststoffanalysen gewährleistet werden, dass keinerlei Schadstoffe in den Erzeugnissen vorhanden sind, die zu einer Belastung der Umgebung führen können. Nicht biologisch abbaubare Komponenten sollen im Anschluss zur Ressourcenschonung einem Verwertungsprozess zugeführt werden. Das Gesamtprojekt wird dabei ganzheitlich ökobilanziert, um den Nachweis der Nachhaltigkeit zu erbringen. Zudem sollen Bürger und Vereine vor Ort in das Projekt einbezogen werden, um die Bürgergemeinschaft im Bereich der nachhaltigen Entwicklung zu sensibilisieren. Der entstandene Kunststoffrasenplatz soll schließlich als Vorbild und Anschauungsobjekt für den Bau von weiteren nachhaltigen Kunststoffrasenplätzen dienen.
Ziel des Vorhabens ist es, ein gesamtheitliches Konzept zur Nährstoffrückgewinnung und Energieoptimierung auf der Kläranlage Felsalbe umzusetzen. Diese ist ausgelegt für 36.500 Einwohnerwerte (EW) und verfügt über eine zentrale Schlammbehandlungsanlage. Die technische Innovation des neuen Pilotprojektes besteht in der Kombination von Thermodruckhydrolyse im Teilstromverfahren und zwischengeschalteter Hochlastfaulung mit anschließender Fällung von Magnesiumammoniumphosphat. Es sollen jährlich 9.000 Kubikmeter Sekundärschlamm mit dem Ziel behandelt werden, 250 Tonnen Magnesiumammoniumphosphat aus dem Faulschlamm zurückzugewinnen. Magnesiumammoniumphosphat kann wegen seiner guten Pflanzenver- fügbarkeit direkt als Düngemittel eingesetzt werden. Zusätzlich ist geplant, aus einem Teil der im Schlamm enthaltenen Stickstofffracht Flüssigdünger in Form von Ammoniumsulfat (ca. 30 Tonnen pro Jahr) zu gewinnen, um so die anlageninterne Rückbe- lastung mit Ammonium zu verringern. Mit dem Vorhaben können mehr als 60 Prozent Phosphor zurückgewonnen werden. Die Gasausbeute soll sich um 15 Prozent und die Eigenenergieerzeugung von 10 auf 16 Kilowattstunden pro EW steigern. Der Energieverbrauch kann von 18 auf 16 Kilowattstunden pro EW gesenkt werden. Die damit verbundene Verringerung des CO 2 -Ausstoßes beträgt rund 75 Tonnen pro Jahr. Die Reduktion des Klärschlamms beträgt bis zu 15 Prozent, die Einsparung an Fällmittel bis zu 60 Prozent und von Polymer bis zu 50 Prozent.
Branche: Öffentliche Verwaltung, Erziehung, Gesundheitswesen, Erholung
Umweltbereich: Wasser / Abwasser
Fördernehmer: Stadt Pirmasens
Bundesland: Rheinland-Pfalz
Laufzeit: seit 2016
Status: Laufend