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Praktische Erfahrungen mit Recyclingbeton
von Roland Fink |
- Durch erhöhte Entsorgungskosten für
Bauschutt ist es mittlerweile wirtschaftlich
geworden, Abbruchmaterial wieder zu
verwenden.
- Bauschutt lässt sich ökologisch verträglich wieder in den
Materialkreislauf einbringen.
- Für die Verwendung im Hochbau fehlen zur Zeit allerdings
noch verbindliche technische Regeln.
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Mauerziegel und Betonschutt
aus abgebrochenen Gebäuden: Ausgangsmaterial unter anderem
als Zuschlag für Recyclingbeton
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Vor allem mineralische
Baustoffe wie Mauerziegel oder Betonschutt werden für Recyclingmaterialien
verwendet. Aufgrund des Reinheitsgrades wird das Material
nach dem Recyceln meist auf niedrigerem Niveau verwendet als
das Ausgangsmaterial.
Eine Sonderstellung nehmen Verbundstoffe ein. Sie werden oft
deponiert, da ihre Wiederverwertung sehr hohe Recyclingleistungen
voraussetzt, die wirtschaftlich noch nicht vertretbar sind.
Die Verwendung von Recyclingbaustoffen setzt neben bestimmten
Materialeigenschaften natürlich auch einen entsprechenden
Markt für Recyclingprodukte voraus. |
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Recyclingmaterial im Straßen- und Hochbau
Beim Straßenbau werden Recyclingbaustoffe zur Zeit am meisten
verwendet, zum Beispiel für Tragschichten. Die Regelwerke
für Recyclingbaustoffe im Straßenbau wurden schon Mitte
der achtziger Jahre entwickelt. Sie gelten auch für mineralisches
Material aus anderen Bereichen und sind unter anderem im
»Merkblatt über die Verwendung von industriellen Nebenprodukten«
verankert.
Im Straßenbau wird Recyclingmaterial auch für Lärmschutzwälle
verwendet, wobei oftmals keine allzu hohen Anforderungen
an das Material gestellt werden. Für Wege und Parkplätze
ist die Verwendung von Betonschotter und Ziegelsplitt bereits
alltägliche Praxis.
Nach DIN 18299 der VOB/C dürfen Recyclingstoffe verwendet
werden, wenn sie »für den jeweiligen Zweck geeignet« sind.
Ziegelsplitt- oder Recyclingbeton sind zwar technisch möglich
und auch wirtschaftlich, für weite Bereiche fehlen jedoch
die technischen Regeln zur Qualitätssicherung. Fehlende
Sicherheit bei der Gewährleistung schreckt zur Zeit noch
viele Firmen und Planer vom Umgang mit Recyclingstoffen
ab. Ein erster Schritt wurde mit firmenspezifischen, bauaufsichtlichen
Zulassungen gemacht.
| Tabelle 1 - Kostenvergleich
von Recycling |
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| Kostenvergleich (DM) |
Variante 1
|
Variante 2
|
Variante 3
|
| Kosten für Baustelleneinrichtung |
400.000
|
40.000
|
600.000
|
| Vorhaltekosten für
Abbruchmaschinen |
2.900.000
|
2.900.000
|
4.350.000
|
| Lohnkosten für Arbeiter,
Poliere, Bauleitung |
12.100.000
|
12.100.000
|
18.150.000
|
| Transportkosten (ohne Entsorgung) |
1.320.000
|
1.200.000
|
30.000
|
| Deponie- und
Entsorgungskosten |
3.340.000
|
2.200.000
|
579.472
|
| Betonkosten für Rohbau |
2.705.000
|
2.705.000
|
1.987.800
|
| Kosten für Lagerung
der RC-Materialien |
--
|
--
|
10.000
|
| Kosten für Herstellung
von RC-Beton |
--
|
--
|
2.287.800
|
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| Zusammenfassung der Kosten |
22.765.000
|
21.505.000
|
27.995.072
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| Erlös aus der Betonherstellung |
--
|
--
|
3.510.000
|
|
| Zusammenfassung Kosten und
Erlöse |
22.765.000
|
21.505.000
|
24.485.072
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Recyclingbeton
an Beispielen
Wegen fehlender technischer Regeln speziell für Recyclingbeton
ist man zur Zeit gezwungen, auf die Normung für Beton und
dessen Zuschlagstoffe (DIN 4226 T1/2) zurückzugreifen.
Die relativ hohen Anforderungen dieser Normen sind von Recyclingmaterial
oft nur schwer zu erfüllen. Um dem Risiko mangelnder Eignung
aus dem Weg zu gehen, bleibt Recyclingmaterial oft schon
in der Planung außen vor.
Dennoch gibt es mittlerweile eine Reihe wissenschaftlich
begleiteter Projekte, bei denen entweder Recyclingmaterial
eingebaut wurde (Deutsche Bundesstiftung Umwelt, Berlin
[7]) oder der Rückbau unter (geldlichen) Gesichtspunkten
umfassender Wiederverwertung erfolgte (Hotel Post, Dobel
[3]; lndustriekomplex, Dresden-Klotsche [4]).
Die rein geldliche Bewertung der wirtschaftlichsten Vorgehensweise
beim Abbruch führt dazu, dass kein optimaler Wiederverwertungseffekt
erreicht wird. Die Sortierung als kostenaufwendigster Teil
wird nur grob durchgeführt.
Die Recyclingmaterialien werden auf niedrigerem Niveau wieder
verwendet. Beispielhaft sind hier die Erhebungen für das
Reichstagsgebäude [1]. Ziel der Anstrengungen sollte es
jedoch bleiben, zumindest mineralische Stoffe, die auch
den größten Teil der Baustoffe ausmachen, als Recyclingmaterial
möglichst ortsnah wieder einzubauen.
Gerade bei mineralischen Baustoffen gibt es genug Möglichkeiten
einer Wiederverwertung. So wurde zum Beispiel ein Beton
mit recyceltem Betonsplitt mit der Güte B35 hergestellt
[2]. Dieser ist einem Beton mit frisch gewonnenen Zuschlägen
gleichwertig. Bei der Wiederverwertung von Mischschuttgranulat
bietet sich eine Verwendung als Leichtbeton an. Hierbei
konnten Betonqualitäten eines LB 1 5 bis LB 35 erreicht
werden.
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Umbau
des Reichstags
Die Wiederverwendung von mineralischem Bauschutt aus dem
Reichstag in Berlin wurde untersucht und vergleichend gewertet
[1].
Dabei konnte nachgewiesen werden, dass die Verwertung vor
Ort technisch möglich, wirtschaftlich aber nicht vertretbar
wäre. Die Studie sah den ohnehin geplanten Rückbau, erweitert
um recyclingspezifische Anforderungen vor.
Das mineralische Abbruchmaterial sollte einer Wiederverwendung
als Recyclingbeton zugeführt werden. Variante 1 sah den
Abtransport des Materials per Schiff vor, Variante 2 die
Verwendung einer mobilen Recyclinganlage vor Ort. Bei Variante
3 war zusätzlich die Herstellung und der Einbau von Recyclingbeton
vor Ort im Reichstagsgebäude selbst oder aber auf Baustellen
der nahen Umgebung geplant.
Bei der geldlichen Bewertung war wiederum die durch den
erhöhten Sortieraufwand gestiegene Arbeitszeit ausschlaggebend.
Dadurch ist der Arbeitszeitaufwand für Variante 3 größer
als für den durchgeführten Abbruch. Es wurde der Faktor
1,5 hierfür angesetzt. Damit erhöhen sich die Kosten für
Lohn, Abbruchmaschinen und Baustelleneinrichtung um die
Hälfte. Bei einer Verkürzung der Rückbauzeit von neun auf
acht Monate wäre die untersuchte Variante wirtschaftlicher
als die ausgeführte. Dass bei der Variante 3 Emissionen
vermieden werden können, ist ein (willkommener) Nebeneffekt,
der bei der geldlichen Betrachtung aber außer Acht bleibt.
Für die in Bild 5 dargestellten Stoffe würde sich eine Ausstoßreduzierung
auf zehn Prozent ergeben. Dies ist vor allem für die angestrebte
C02-Reduzierung eine nicht zu vernachlässigende Größe.
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 Berufsschulzentrum
Meißen
Auf dem Gelände des künftigen Berufsschulzentrums für den
Landkreis Meißen standen bis 1997 die Gebäude einer ehemaligen
Ziegelei.
Diese hatte man vorwiegend aus Ziegelmauerwerk errichtet.
Beim Abbruch wurden die holzeingedeckten Stahlfachwerkdächer
abgefahren und das Mauerwerk sowie die Betonfußböden vor
Ort recycelt und zwischengelagert.
Planerisch (LV) waren etwa 1500 Kubikmeter Mauerwerk und
250 Kubikmeter Beton/Stahlbeton ungebrochen erfasst worden.
Für die spätere Gründung waren etwa 1700 Kubikmeter Recyclingbeton
vorgesehen. Die anfallenden und die benötigten Mengen hielten
sich also in etwa die Waage. Dies ist zwar nicht Voraussetzung,
aber günstig für eine wirtschaftliche Abwicklung.
Die vorab kalkulierten Kosten auf Basis üblicher Marktpreise
ergaben die in Tabelle 2 zusammengestellten Werte.
Der Kostenvorteil führte dazu, das Material mit einer mobilen
Anlage direkt am Ort zu brechen.
Beim Abbruch stellte sich heraus, dass mehr tragfähiges
Verfüllmaterial als geplant benötigt wurde, so dass bereits
hier ein Teil des Recyclingmaterials verwendet wurde. Außerdem
war auf dem Gelände mehr Bauschutt vorhanden als vorab erkennbar
war (aufgefüllte Keller).
Letztendlich wurden etwa 1100 Kubikmeter Verfüllmaterial
mit Vorsieb (bereits eingebaut), etwa 2500 Kubikmeter Recyclingbeton
und etwa 900 Kubikmeter Betonbruch für Außenanlagen verwendet.
Die Herstellung des Recyclingbetons wurde entsprechend den
Anforderungen einer allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung
für Recyclingbeton ohne besondere Eigenschaften ausgeschrieben.
Eventuelle, vorab nicht erkennbare Abweichungen des Recyclingmaterials
von der Zulassung sollten in Anlehnung an die DIN 4226,
Teil 2, »Zuschlag für Beton mit porigem Gefüge«, qualitativ
bewertet werden, was jedoch nicht erforderlich war.
Die Qualitätskontrolle hat das Herstellerwerk übernommen.
Vorab durchgeführte Untersuchungen ergaben, dass die Qualität
eines B1 5 ohne Probleme erreicht werden konnte.
Die Ausführung begann daraufhin im August 1998.
Auch an diesem Beispiel wird deutlich, dass vor allem im
Bereich der Norm große Lücken bestehen, die gegenwärtig
- bei gleichzeitig erhöhtem Risiko für die Ausführung -
nur durch das Engagement und die gute Zusammenarbeit der
Beteiligten ausgeglichen werden können.
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Tabelle 2 - Kostenvergleich
zwischen tatsächlichen und berechneten Kosten des
Abbruchs sowie den berechneten Kosten der untersuchten
Variante 3
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| Magerbeton
übliche Praxis (2.500 m³) |
Gesamt DM
(geschätzte Kosten)
|
DM / m³
|
| Abbruch |
Kostenneutral
|
--
|
| Abfuhr (2000 m³) |
20.000
|
8,00
|
| Deponiegebühr / Recyclinggebühr
(2000 m³) |
20.000
|
8,00
|
| Lieferpreis B10 frei Baustelle |
2.500.000
|
100,00
|
 |
| Summe der Kosten
vor Einbau |
2.900.000
|
116,00
|
|
| Baustellenrecyclingbeton
(2.500 m³) |
|
|
| Abbruch |
Kostenneutral
|
--
|
| Lagerung (2000 m³) |
4.000
|
1,60
|
| Recycling (2000 m³) |
15.000
|
6,00
|
| Auf- und Abbau der Anlage |
20.000
|
8,00
|
| Vorhaltekosten der Anlage
(25.000 DM / Monat) |
25.000
|
10,00
|
| Lokale Transportkosten |
12.500
|
5,00
|
| Betonherstellpreis vgl.[1] |
184.500
|
75,00
|
| Materialeinsparung (mit
Fremdüberwachung und 40% Grubensand |
-42.500
|
-17,00
|
 |
| Summe der Kosten
vor Einbau |
221.500
|
88,60
|
|
| Recyclingbeton stationäre
Anlage (2.500 m³) |
|
|
| Abbruch |
Kostenneutral
|
--
|
| Recycling (2000 m³) |
15.000
|
6,00
|
| Lagerung (2000 m³) |
4.000
|
1,60
|
| Transportkosten zum Betonwerk
(Zuschlag 2000 m³) |
30.000
|
12,00
|
| Lieferpreis Recyclingbeton
frei Baustelle |
250.000
|
100,00
|
| Materialeinsparung (mit
Fremdüberwachung und 40% Grubensand |
-42.500
|
-17,00
|
 |
| Summe der Kosten
vor Einbau |
256.500
|
102,60
|
|
| Magerbeton übliche
Praxis (2.500 m³) Nachkalkulation |
|
|
| Abbruch |
Kostenneutral
|
--
|
| Abfuhr (2000 m³) |
20.000
|
8,00
|
| Deponiegebühr / Recyclinggebühr
(2000 m³) |
20.000
|
8,00
|
| Lieferpreis B10 frei Baustelle |
183.750
|
73,50
|
 |
| Summe der Kosten
vor Einbau |
223.750
|
89,50
|
|
| Recyclingbeton stationäre
Anlage (2.500 m³) Nachkalkulation |
|
|
| Abbruch |
Kostenneutral
|
--
|
| Recycling (2000 m³) |
15.000
|
6,00
|
| Lagerung (2000 m³) |
4.000
|
1,60
|
| Transportkosten zum Betonwerk
(Zuschlag 2000 m³) |
14.000
|
5,60
|
| Lieferpreis Recyclingbeton
frei Baustelle |
145.000
|
58,00
|
 |
| Summe der Kosten
vor Einbau |
178.000
|
71,20
|
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Ausblick
Im Gründungsbereich gibt es viele Möglichkeiten mit Recyclingbeton
zu arbeiten, da dort sehr oft Massenbeton angewendet wird,
an den keine hohen Festigkeitsansprüche gestellt werden.
Recyclingbeton lässt sich auch zur Frischbetonergänzung
im Halbfertigteilbereich heranziehen [6].
Dort ist die Verwendung für Wände denkbar. Hierbei wurde
nachgewiesen, dass Recyclingbeton als Kernbeton und Mantelwände
aus Primärbeton eine ideale Ergänzung sind.
Bei einer Beanspruchung auf Biegung oder Normalkraft mit
Biegung ergeben sich keine spürbaren Tragfähigkeitsverluste
gegenüber einer Ausführung nur mit Primärbeton. Nur bei
einer zentrischen Druckbeanspruchung macht sich die geringere
Tragfähigkeit des Recyclinggemisches bemerkbar.
Resümee
Im Grunde sind recycelte Baustoffe bereits fester Bestandteil
des Baualltags. Für die Verwendung im Hochbau fehlen zur
Zeit jedoch verbindliche technische Regeln, die ein unkompliziertes
und effektives Recycling möglich machen.
Wirtschaftliche Gesichtspunkte stellen auf der Herstellerseite
keine Barriere mehr dar. Bei den inzwischen erhöhten Entsorgungskosten
rechnen sich das Sortieren und auch die Wiederverwendung
von Bauschutt immer mehr. Eine Ausnahme stellen Verbundbaustoffe
dar, die schwer in ihre Bestandteile zu trennen sind. Sie
sind in der Regel nicht wiederverwertbar und müssen deponiert
werden.
Solche Baustoff-Kombinationen sollten durch einfach recycelbare
Neuentwicklungen ersetzt werden. Baustoffe mittlerer Güte
wären für den Hochbau mit den verfügbaren Verfahren kurzfristig
bereitzustellen. Es sollte daher auch von Planerseite her
überlegt werden, wo solche Stoffe ohne Qualitätseinbuße
eingebaut werden können. (Roland Fink)
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Literatur:
[1] Elsner, A., Möglichkeiten des Bauschuttrecyclings am Beispiel
des Umbaus des Reichstagsgebäudes in Berlin, Diplomarbeit
am Institut für Baubetriebswesen, TU Dresden, 1996
[2] Worni, F., Beton aus Recyclingmaterial, Baustoffrecycling
8/92, 518ff
[3] Rentz, Ruch, Nicolai, Spengler, Schultmann, Selektiver
Rückbau und Recycling von Gebäuden, Landsberg, 1994
[4] N. N. Kontrollierter Teilrückbau eines Industriekomplexes
in Dresden-Klotzsche, Bericht der Ingenieurgemeinschaft für
technischen Umweltschutz für das Sächsische Staatsministerium
für Umwelt und Landesentwicklung, 1994
[5] Müller, A., Wiederverwendung von Mauerwerkbaustoffen in
Mörteln und Betonen, Baustoffrecycling 11/95, S.20 ff
[6] Andrä, H.-P., Schneider, R., Wickbold, T., Baustoff-Recycling,
Landsberg, 1994
[7] Wöhnl, U., Betonsplitt für Beton im Hochbau Baustoffrecycling,
1/95, 5.5 ff |
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