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Über dieses Buch

Die Notwendigkeit, Stoffkreisläufe im Bauwesen zu etablieren ist unbestritten. Das Wissen dazu ist an vielen Stellen vorhanden und wird im vorliegenden Buch zusammengefasst und systematisiert. Nach einem allgemeinen Überblick zu den Anfallmengen, Verwertungsquoten und Einsatzgebieten von Recycling-Baustoffen wird darauf eingegangen, auf welchen Aufbereitungsschritten das Recycling gegenwärtig basiert und welche Möglichkeiten der Einflussnahme auf die Produkteigenschaften bestehen. Des Weiteren werden Recycling-Baustoffe charakterisiert und deren Einsatzgebiete dargestellt. Ausgangspunkt ist immer der ursprüngliche Baustoff, der sich später im Bauabfall wiederfindet. Dabei liegt der Schwerpunkt auf den bautechnischen Eigenschaften. Die umwelttechnischen Aspekte, die seit Jahren die Diskussion bestimmen, sind im notwendigen Umfang aufgezeigt. Den Abschluss des Buches bildet ein Kapitel, das neue Entwicklungen in der Aufbereitungstechnik präsentiert und die Potenziale von Bauabfällen als Rohstoffquelle analysiert.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Stoffkreisläufe

Stoffkreisläufe sind das Stabilitätsprinzip der Natur. So zirkulieren die chemischen Elemente in unterschiedlichen Bindungsformen und Aggregatzuständen zwischen den verschiedenen Reservoiren der Biosphäre, Hydrosphäre, Lithosphäre, Pedosphäre und Atmosphäre, wodurch Stabilität gewährleistet wird und Veränderungen über längere Zeiträume ausgeglichen werden können. Stoffkreisläufe mit fundamentaler Bedeutung für das Leben auf der Erde sind die Kreisläufe der Elemente Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Phosphor und Schwefel sowie der Wasserkreislauf. Gegenwärtig wird zunehmend versucht, neben der Vertiefung der Kenntnisse über die ablaufenden Prozesse die zirkulierenden Stoffströme quantitativ zu erfassen und die Wechselwirkungen darzustellen. Ziel ist es dabei, Modellvorstellungen zu schaffen und Einflussgrößen zu erkennen, um eine Prognose zukünftiger Entwicklungen vornehmen zu können und Steuermechanismen abzuleiten.
Anette Müller

2. Stoffstrommanagement

Bauabfälle entstehen bei der Errichtung oder dem Umbau sowie bei der Beseitigung eines Bauwerks. Bei der Bauwerksbeseitigung wird zwischen zwei Vorgehensweisen unterschieden:
Anette Müller

3. Regelungen für den Umgang mit Bauabfällen

Der sachgerechte Umgang mit Bauabfällen verlangt die Beachtung einer Reihe von Gesetzen und Vorschriften, deren Ursprung von der Europäischen Ebene bis zur kommunalen Ebene reicht. Das zentrale Gesetz in Deutschland ist das „Gesetz zur Förderung der Kreislaufwirtschaft und Sicherung der umweltverträglichen Bewirtschaftung von Abfällen (KrWG)“, das 2012 in Kraft getreten ist [1]. Mit diesem Gesetz werden Vorgaben der EU-Abfallrahmenrichtlinie 2008/98/EG in deutsches Recht umgesetzt [2]. Das Kreislaufwirtschaftsgesetz baut auf dem „Gesetz zur Förderung der Kreislaufwirtschaft und Sicherung der umweltverträglichen Beseitigung von Abfällen (KrW-/AbfG)“ aus dem Jahre 1996 auf [3].
Anette Müller

4. Aufbereitung von Bauabfällen

Die Aufbereitung hat die Aufgabe, aus dem Sekundärrohstoff Bauabfall einen Recycling-Baustoff mit definierten Eigenschaften zu erzeugen. Das betrifft zum einen die Partikelgrößenzusammensetzung, die den Anforderungen für das jeweilige Einsatzgebiet entsprechen muss. Zum anderen müssen die Materialzusammensetzung und bestimmte physikalische Merkmale eingehalten werden, insbesondere wenn die Gesteinskörnung im klassifizierten Straßenoberbau oder im Betonbau angewandt werden soll. Die Qualität der erzeugten Recycling-Baustoffe hängt von dem jeweiligen Ausgangsmaterial und der eingesetzten Aufbereitungstechnologie ab. Bei homogenem Ausgangsmaterial kann mit einem geringen technologischen Aufwand ein qualitätsgerechter Recycling-Baustoff erzeugt werden. Ist das Ausgangsmaterial sehr heterogen, muss der Aufbereitungsprozess deutlich aufwändiger sein, um dieses Ziel zu erreichen.
Anette Müller

5. Anlagen zur Aufbereitung von Bauabfällen

Aufgrund der unterschiedlichen Zusammensetzung der unter dem Begriff Bauabfälle zusammengefassten Spezies bestehen auch bei den Anlagen, die für ihre Aufbereitung eingesetzt werden, Unterschiede. Die Differenzierung zwischen den Anlagen für die Aufbereitung mineralischer Bauabfälle und denen für Baustellenabfälle ist wegen des andersgearteten Stoffbestandes zwingend. Darüber hinaus findet zunehmend eine weitere Spezialisierung statt. Angepasste Aufbereitungstechniken für Ausbauasphalt, Boden-Bauschutt-Gemische aber auch für Gipskartonplatten stehen zur Verfügung.
Anette Müller

6. Verwertung von Ausbauasphalt

Der Werkstoff Asphalt hat sein Vorbild in dem natürlichen, aus Erdöl entstandenen „Erdpech“. Solche Naturasphalte wurden bereits vor rund 5000 Jahren von den Babyloniern und Sumerern zur Bauwerksabdichtung verwendet. Künstliche Asphalte traten ab Mitte des 19. Jahrhunderts auf den Plan, nachdem Bitumen aus Erdöl hergestellt werden konnte. Sie fanden schnell Eingang und breite Verwendung im Straßenbau. Heute wird unter Asphalt ein Kompositbaustoff aus dem Bindemittel Bitumen sowie aus groben und feinen Gesteinskörnungen einschließlich von Füllern und ggf. weiteren Zusätzen verstanden. Die Eigenschaften von Asphalt ergeben sich aus den Eigenschaften der Komponenten und der jeweiligen Rezeptur. Sie werden zusätzlich von den Herstellungsbedingungen beeinflusst. Haupteinsatzgebiet dieses Baustoffs ist der Bau von Straßen und Verkehrsflächen. Daneben gibt es auch Anwendungen im Wasserbau und im Hochbau.
Anette Müller

7. Verwertung von Betonbruch

Unter dem Begriff „Beton“ wird sowohl ein Werkstoffprinzip als auch ein konkreter Baustoff verstanden. Unter dem Werkstoffprinzip „Beton“ werden alle die Materialien zusammengefasst, die aus einem Schüttgut bestehen, dessen Partikel durch ein Bindemittel verkittet und dadurch verfestigt sind. Im Baustoff Beton ist dieses Prinzip durch die Kombination einer Gesteinskörnung als partikulärer Komponente mit dem Zement als Bindemittel verwirklicht. Durch die Hydratation erhärtet der Zement zu Zementstein und verbindet die Gesteinspartikel zu einem stabilen Festkörper. Haupteinsatzgebiete von Beton sind der Hochbau ebenso wie der Tiefbau, der Straßen- und Verkehrsbau, der Wasserbau sowie der Bau von Ver- und Entsorgungseinrichtungen. Der Betonverbrauch in den Sektoren Wohnbau, Nicht-Wohnbau und Tiefbau beträgt in Deutschland jeweils ca. ein Drittel. Beton kann als ausgesprochener Infrastrukturbaustoff bezeichnet werden. Moderne Bauten sind in diesem Sektor ohne den Einsatz von Beton kaum realisierbar.
Anette Müller

8. Verwertung von Mauerwerkbruch

Mauerwerk ist ein Verbundbaustoff aus Mauerwerkbaustoffen, die im Verband angeordnet sind, und Mauermörtel. Mauerwerkbaustoffe können Mauerziegel, Kalksandsteine, Porenbetonsteine oder Blöcke aus Leicht- oder Normalbeton sein. Heute werden genormte Mauerwerkbaustoffe verwendet. Im Mauerwerkbruch können zusätzlich andere Arten von Mauersteinen, aber auch Bruchsteine oder Werksteine aus Naturstein vorgefunden werden.
Anette Müller

9. Verwertung weiterer Bauabfallarten

Die Abfälle, die bei Bautätigkeiten anfallen, bestehen überwiegend aus den Massenbaustoffen Asphalt, Beton und Mauerwerkbaustoffen. Auf diesen liegt der Schwerpunkt der Verwertung. Daneben enthalten sie eine Reihe von weiteren Bestandteilen in deutlich geringerer Menge. Unterschieden werden kann zwischen
Anette Müller

10. Advanced Recycling

Seit dem Beginn des „modernen“ Recyclings Anfang der 1980er Jahre gibt es Ansätze sowohl die Recyclingquoten als auch die Qualität und das Niveau der Produkte zu verbessern. In der Aufbereitungstechnik betrifft das vor allem die Zerkleinerungsverfahren und die Sortiertechnik. Eine andere Möglichkeit, die noch ganz am Anfang steht, ist die Entwicklung von Produkten, die mineralisches Recyclingmaterial als Rohstoffquelle nutzen.
Anette Müller

Backmatter

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