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Einsatz von Recyclingbeton bei öffentlichen Hochbaumaßnahmen im Land Berlin

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 festgelegt. Durch Maßnahmen zur Förderung von Wiederverwendung und Recycling von Baustoffen und Baumaterialien sollen insbesondere auch mineralische Stoffkreisläufe zunehmend geschlossen werden. Bild: Claus Schulte Forschung und Förderung innovativer Betone im Hochbau bis hin zur erstmaligen Zulassung und erfolgreichen großtechnischen Erprobung Um die hohen Treibhausgas-Emissionen und Ressourcenverbräuche im Bausektor zu reduzieren, förderte das Land Berlin mit dem Projektvorhaben „CORE“ die Entwicklung und den Einsatz innovativer Betonbehandlungen und -rezepturen, die 2023 in der erfolgreichen Markteinführung in Deutschland am Standort Berlin mündeten. 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 lange 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 bereits vor 10 Jahren ( Neubau Forschungs- und Laborgebäude Lebenswissenschaften Humboldt-Universität , Investitionssumme 33,8 Millionen 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 bestehenden bautechnischen Regelwerk 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 zunehmend als hochwertige Ressource genutzt werden. 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 Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt 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 war 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 insbesondere im Norddeutschen Raum weitere Aufbereiter in die Produktion dieses ressourcenschonenden Baustoffes einsteigen werden. Damit wurde 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/ DIN EN 1045 Blatt 2. Das 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 Bauindustrieverband Ost e. V. Bauen mit RC-Beton CEMEX: Beton mit rezyklierter Gesteinskörnung für den Hochbau Lieferfähigkeit CEMEX CEMEX: Beton mit rezyklierter Gesteinskörnung für den Hochbau Deutsches Architektenblatt am 29.04.2015: Kreislauf aus Beton

Mineralische Ersatzbaustoffe Mineralische Abfälle Ersatzbaustoffverordnung Güteüberwachung Einbau mineralischer Ersatzbaustoffe LAGA-Vollzugshinweise Leitfaden Mineralische Abfälle Zuständige Behörden

Mineralische Abfälle bestehen hauptsächlich aus mineralischen Bestandteilen wie Stein, Sand oder Lehm und enthalten einen geringen Anteil an organischen Stoffen. Sie entstehen in der Regel bei Sanierungs-, Abbruch- und Neubauprojekten und fallen daher in die Kategorie der sogenannten Bau- und Abbruchabfälle. Darüber hinaus werden auch industrielle und prozessbedingte Abfälle wie Asche (aus der Hausmüllverbrennung) und Schlacke (aus Stahlwerken) zu den mineralischen Abfällen gezählt. Die Rückführung dieser Abfälle als sekundäre Rohstoffe in den Wirtschaftskreislauf birgt ein beträchtliches Potenzial für den Schutz von Ressourcen. Mit der "Ersatzbaustoffverordnung" (kurz: ErsatzbaustoffV) Erstmals werden einheitliche Anforderungen an die Herstellung und Verwendung von mineralischen Abfällen in technischen Bauwerken geregelt. Ein zentraler Begriff in dieser Verordnung ist der "mineralische Ersatzbaustoff". Dieser bezeichnet einen Baustoff, der entweder aus mineralischen Abfällen hergestellt wird oder als Nebenprodukt anfällt und für den Einsatz in technischen Bauwerken geeignet und vorgesehen ist. Die Verordnung unterscheidet verschiedene Materialarten und -klassen z.B. Recyclingbaustoffe (RC), Hausmüllverbrennungsaschen und Rückstände aus industriellen Prozessen (wie Hochofen- und Stahlwerksschlacke oder Flugaschen aus Verbrennungsprozessen). Einige mineralische Ersatzbaustoffe werden zusätzlich anhand umweltrelevanter Parameter in Materialklassen,  beispielsweise RC-1, RC-2, RC-3, unterteilt. Es ist wichtig zu beachten, dass die Verordnung bestimmte Anforderungen für den Einsatz der mineralischen Ersatzbaustoffe in technischen Bauwerken festlegt. Daneben gelten bautechnische Anforderungen oder Eigenschaften  aus den einschlägigen Normen oder Richtlinien für das jeweilige Bauwerk. Bei der Herstellung von mineralischen Ersatzbaustoffen besteht die Verpflichtung zur regelmäßigen Güteüberwachung der Aufbereitungsanlage. Diese besteht aus dem Eignungsnachweis (EgN), der Werkseigenen Produktionskontrolle (WPK) und der Fremdüberwachung (FÜ). Vor der regelmäßigen Güteüberwachung muss zunächst ein Eignungsnachweis (EgN) erbracht werden. Der EgN beinhaltet eine Erstprüfung und eine Betriebsbeurteilung. Die Erstprüfung umfasst die erstmalige analytische Untersuchung des hergestellten mineralischen Ersatzbaustoffes. Bei der Betriebsbeurteilung erfolgt eine Überprüfung der technischen Anlagenkomponenten, der Betriebsorganisation und der personellen Ausstattung der Aufbereitungsanlage. Mit dem Eignungsnachweis wird nachgewiesen, dass die Voraussetzungen für die Herstellung eines bestimmten mineralischen Ersatzbaustoffes erfüllt sind. Die Werkseigene Produktionskontrolle (WPK) wird vom Betreiber der Aufbereitungsanlage gemäß festgelegter Prüfintervalle durchgeführt, um die Qualität der hergestellten mineralischen Ersatzbaustoffe zu überprüfen. Dabei werden Proben entnommen und anhand spezifischer Parameter analysiert. Die Fremdüberwachung (FÜ) wird von einer externen Stelle durchgeführt, die auch die Probenahme vor Ort durchführt. Bei Aufbereitungsanlagen, in denen Recycling-Baustoffe hergestellt werden, müssen bei jeder zweiten Fremdüberwachung zusätzliche Materialwertuntersuchungen durchgeführt werden. Im Rahmen der Fremdüberwachung erfolgt auch eine Bewertung der Werkseigenen Produktionskontrolle. Am Ende der Fremdüberwachung wird ein Prüfzeugnis ausgestellt. Die Prüfungen im Rahmen des Eignungsnachweises (EgN) und der Fremdüberwachung (FÜ) dürfen nur von sogenannten „ Überwachungsstellen “ durchgeführt werden. Dies sind entweder Anerkannte Prüfstellen, die nach RAP Stra 15 für die Fachgebiete D ( Gesteinskörnungen ) oder I ( Baustoffgemische für Schichten ohne Bindemittel und für den Erdbau ) anerkannt oder gemäß DIN EN ISO DIN EN ISO 17065 „ Konformitätsbewertung - Anforderungen an Stellen, die Produkte, Prozesse und Dienstleistungen zertifizieren “ zertifiziert sind. Die erforderlichen Aufgaben der Überwachungsstellen werden durch RAP-Stra-Prüfstellen durchgeführt. Die Listen anerkannter Prüfstellen, die bundesweit tätig werden können, sind auf der Internetseite des Fernstraßen-Bundesamtes (FBA) veröffentlicht. Dort ist auch eine Liste der in Sachsen-Anhalt anerkannten Rap Stra Prüfstellen abrufbar. Die zulässigen Verwendungsmöglichkeiten von mineralischen Ersatzbaustoffen hängen von der Einbauweise, den Materialeigenschaften und den Eigenschaften der Grundwasser-Deckschicht ab. Die spezifischen Anforderungen ergeben sich aus den Anlagen und Einbautabellen der ErsatzbaustoffV. Im Grundsatz steht der Schutz des Grundwassers im Fokus. Dies bedeutet, dass je nach hydrologischer Situation (Abstand des Wassers zum Grundwasser, Wasserschutzgebiete) und geologischer Beschaffenheit (Bodenart) bestimmte mineralische Ersatzbaustoffe verwendet werden dürfen. Ein wesentlicher Faktor für die Bewertung der hydrologischen Situation ist der Abstand des Grundwassers zum mineralischen Ersatzbaustoff, auch als grundwasserfreie Sickerstrecke bezeichnet. Der einzuhaltende Grundwasserabstand hängt von der Materialqualität ab und wird als "günstig" oder "ungünstig" eingestuft. Zusätzlich wird ein Sicherheitszuschlag von 0,50 Metern berücksichtigt. Die geologische Situation wird anhand der Bodenart bestimmt, die unterhalb des Einsatzes des jeweiligen mineralischen Ersatzbaustoffs vorhanden ist. Die Unterteilung erfolgt in Sand, Lehm, Schluff und Ton. Die hydrologischen und geologischen Eigenschaften werden als Grundwasser-Deckschicht zusammengefasst und bilden somit ein entscheidendes Kriterium für die Zulässigkeit der Verwendung von mineralischen Ersatzbaustoffen. Für jede Materialart und Materialklasse sind entsprechend der Grundwasser-Deckschicht bestimmte Einbauweisen zugelassen. Die entsprechenden zugelassenen Einbauweisen sind in den Einbautabellen festgelegt. Die Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Abfall (LAGA) hat einen Fragen-Antworten-Katalog veröffentlicht, der Hinweise und Informationen zur ErsatzbaustoffV enthält. Dieses Dokument richtet sich sowohl an Behörden als auch an Anwender und bietet zusätzliche Informationen zum Anwendungsbereich und zu Begriffsbestimmungen. Es werden auch allgemeine Anforderungen an die Güteüberwachung erläutert und Fragen zur Probenahme und Analytik beantwortet. Das Dokument kann auf den Seiten der LAGA abgerufen werden: FAQ ErsatzbaustoffV Der " Leitfaden zur Wiederverwendung und Verwertung von mineralischen Abfällen in Sachsen-Anhalt " ist ein umfassender Leitfaden aus verschiedenen Modulen und Richtlinien für den nachhaltigen Umgang mit mineralischen Abfällen. Der Leitfaden ist eine gemeinsame Initiative des Ministeriums für Wissenschaft, Energie, Klimaschutz und Umwelt, der Umweltvereinigung Mitteldeutsches Kompetenznetzwerk Kreislaufwirtschaft e.V., der Industrie- und Handelskammern Sachsen-Anhalt und des Bauindustrieverbands Ost e.V.. Bisher hat der Leitfaden die wesentlichen Rahmenbedingungen für die Verwertung von mineralischen Abfällen in Sachsen-Anhalt festgelegt. Mit der Einführung der ErsatzbaustoffV werden nun bundesweit einheitliche Vorschriften in Form einer Rechtsverordnung für die Herstellung und Verwendung mineralischer Ersatzbaustoffe in technischen Bauwerken festgelegt. Dies bedeutet, dass die Module "Regelungen für stoffliche Verwertung von mineralischen Abfällen (RsVminA)" und "Einsatz von mineralischen Abfällen als qualitätsgesicherte Recycling-Baustoffe in technischen Bauwerken (E RC ST)" grundsätzlich keine Anwendung mehr finden. Allerdings können mineralische Abfälle auf Grundlage der RsVminA weiterhin eingestuft und verwendet werden, basierend auf Übergangsvorschriften oder bestehenden Altzulassungen. Die genaue Vorgehensweise sollte jedoch mit der zuständigen Behörde abgestimmt werden. Mit Inkrafttreten der Ersatzbaustoffverordnung sind neue analytische Anforderungen zur Bewertung mineralischer Abfälle für den Einsatz in technischen Bauwerken zu erfüllen. Aufgrund der fehlenden Erfahrungswerte und insbesondere zur Einschätzung unterschiedlicher Untersuchungsergebnisse wurden Vergleichsuntersuchungen durchgeführt. Das neueste Modul „ Vergleichsuntersuchungen auf Grundlage der RsVminA und ErsatzbaustoffV “ untersucht die sich verändernden Materialeinstufungen für ausgewählte Ersatzbaustoffe. Dokumente des Leitfadens: Vergleichsuntersuchungen auf der Grundlage der RsVminA und ErsatzbaustoffV (pdf 3 MB) Regelungen für die stoffliche Verwertung von mineralischen Abfällen (pdf 3 MB) Wiederverwendung, Verwertung und Beseitigung von Ausbauasphalt (WVB Asphalt) Anregungen zum Leitfaden können an die Kontaktadresse recyclingbaustoff(at)mwu.sachsen-anhalt.de gesendet werden. In Sachsen-Anhalt sind die Abfallbehörden die zuständigen Vollzugsbehörden und Ansprechpartner für die Umsetzung der ErsatzbaustoffV. Grundsätzlich sind die Landkreise und kreisfreien Städte als untere Abfallbehörde zuständig. Für Aufbereitungsanlagen, die der Verfahrensart G gemäß 4. BImSchV zuzuordnen sind, ist das Landesverwaltungsamt als obere Abfallbehörde zuständig.

Prozesswasserrecycling - innovative Prozesswasseraufbereitungsanlage

Das mittelständische Logistikunternehmen Neumann Transporte und Sandgruben GmbH & Co. KG gehört zur Neumann Gruppe GmbH mit Sitz in Burg und ist als Dienstleister in der Entsorgungs- und Recyclingwirtschaft tätig. In Reesen (Sachsen-Anhalt) gibt es eine Schlackenassaufbereitungsanlage, in der die Asche aus Müllverbrennungsanlagen einen Nassaufbereitungsprozess durchläuft. Die Schlackenassaufbereitung ist ein sehr wasserintensiver Prozess, bei dem Abwässer mit hohen Salzfrachten entstehen. Bisher werden die prozessbedingten Abwässer aufwändig aufbereitet, per Straßentransport in eine Industriekläranlage befördert und entsorgt. Für den Aufbereitungsprozess der Schlacke werden Prozessfrischwassermengen benötigt, die aktuell dem Grundwasserreservoir entnommen werden. Um den Transportaufwand für die Abwässer zu vermeiden und die Grundwasserentnahme zu minimieren, plant das Unternehmen mittels innovativer Abwasseraufbereitung (Umkehrosmose) einen nahezu geschlossenen Stoffkreislauf zu schaffen. Gleichzeitig verbessert sich damit auch die Qualität des mineralischen Rückstandes, so dass von einer besseren Verwertbarkeit auszugehen ist. Das in der Umkehrosmose entstehende Konzentrat (Permeat) soll in einer Vakuumverdampfungsanlage am Standort des Müllheizkraftwerks Rothensee behandelt werden. Gleichzeitig können Synergien am Standort der Abfallverbrennungsanlage genutzt werden, wie bspw. die Abwärme aus der Kraft-Wärme-Kopplung, das nahezu ammoniakfreien Destillats der Verdampferanlage für technische Zwecke und das Permeat der Umkehrosmose als Kühlwassernachspeisung für den Kühlturm. Die Innovation des neuen Verfahrens besteht darin, dass mittels Kombination und Weiterentwicklung bereits bestehender Recyclingverfahren erstmalig Prozesswasser aus der Schlackeaufbereitung behandelt und der Stoffkreislauf nahezu geschlossen werden kann. Insgesamt kann der Einsatz von Frischwasser nahezu vollständig ersetzt und weitgehend auf Grundwasserentnahmen verzichtet werden. Zusätzlich können Lärmemissionen, Energieverbrauch und Deponievolumen reduziert werden. Im Übrigen können mit der Umsetzung des Projekts jährlich 1.728 Tonnen CO2-Äquivalente, also etwa 86 Prozent, eingespart werden.

Innovative Kupferschlackenaufbereitung für die Rohstoffversorgung, Teilvorhaben 2: Entwicklung eines Prozessschemas sowie Umweltverträglichkeitsprüfungen mittels Life Cycle Assessment

DDI: Wassergranulation von Elektroofenschlacke zu Schwarzem Hüttensand, DDI: Wassergranulation von Elektroofenschlacke zu schwarzem Hüttensand

Aufklaerung des Verhaltens von Schadstoffen in Pedo- und Hydrosphaere

Geochemische Fixierung von Schadstoffen in Speichermineralen. Untersuchung der Bildungsbedingungen und Struktur von Erdalkalisilikaten, die als Speichermineral geeignet sein koennen: Synthese und Strukturmodell, das die Ableitung thermodynamischer Daten erlaubt. Ermittlung der Mineralneubildungen bei Verwitterung schadstoffhaltiger Rueckstaende zur Identifikation potentieller Speicherminerale fuer Schadstoffe: Zeitrafferexperimente der Verwitterung von Hochtemperatur-Muellverbrennungsschlacken und Untersuchung der Mineralneubildungen aus schwefelhaltigen Rueckstaenden. Untersuchung der Verwendung von Natriumkarbonatsodalith als technische Base zur Inertisierung.

Neue Technologien zur Wiederverwertung von Altbaustoffen, Neue Technologien zur Schadstoffinertisierung und Rueckgewinnung von Rohstoffen

Erzeugung hochwertiger Schlacken aus schmelzfluessigen Rueckstaenden von Hochtemperatur-Muellverbrennungsanlagen (HT-MVA). Qualitative und quantitative Bestimmung der Schwefelkreislaeufe im Siemens Schwel-Brenn-Verfahren (Kooperation mit Siemens, KWU). Modellzusammensetzungen fuer den Glasanteil in Muellverbrennungsschlacken: Anwendung der Viskositaets- und Kristallisationsdaten der Modellglaeser auf den Glasanteil in realen HT-MV-Schlacken.

Energierahmenprogramm-Verbundvorhaben - DRI-EOS: Nutzung von auf DRI-Basis erzeugter EAF-Schlacke in der Zementindustrie, Teilprojekt 6 - Anlagenentwicklung

Aufbereitung von festen Reststoffen aus Verbrennungsanlagen

Reststoffe aus Verbrennungsanlagen (Aschen, Schlacken) sollen so aufbereitet werden, dass sie als Bauschutt deponiert oder als Baustoff verarbeitet werden koennen. Die extrahierten Schwermetalle sollen moeglichst einer Verhuettung zugefuehrt werden koennen. Das Extraktionsmittel (Salzsaeure) soll so weit als moeglich rueckgewonnen werden. Das Verfahren soll hauptsaechlich fuer Industriemuellverbrennungsanlagen mit trockener oder quasitrockener Rauchgasreinigung ausgelegt werden. Ein weiteres Anwendungsgebiet sind Wirbelschichtverbrennungsanlagen. Hausmuellverbrennungsanlagen mit zweistufiger Nasswaesche sind durch das Projekt 'Weiterverarbeitung von festen Rueckstaenden aus Muellverbrennungsanlagen', DI. Zechner, abgedeckt. Ziel des vorliegenden Projektes ist also ein flexibles und vielseitiges (je nach Anforderungen des entsprechenden Landes) Verfahren fuer Aschen und Schlacken und Abfallverbrennungen, sofern keine nasse Rauchgasreinigung nachgeschaltet ist.

Transportvorgaenge bei der Emission von Fluor aus fluorhaltigen Schlackenschmelzen

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