Recyceln von Mauerwerk

Dr. Wolfgang Eden und Dipl.-Ing Bernd Niebuhr, Hannover

Um Fragen wie diese zu beantworten und entsprechende Grundlagen zu erforschen, befasst sich die Forschungsvereinigung Kalk-Sand e.V. mit diesen grundlegenden Themen. Sie ist seit 1965 Mitglied bei der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen e.V. (AiF). Zu berücksichtigendes und wichtiges Kriterium bei allen Forschungsvorhaben ist, dass für die Herstellung von Kalksandsteinen nach wie vor das Reinheitsgebot gilt. Eingesetzt werden ausschließlich die Rohstoffe Kalk, Sand und Wasser. Weil chemische Zusätze nicht eingesetzt werden und auch nicht erforderlich sind, sind Kalksandsteine völlig frei von toxischen Stoffen. Der weiße, schwere und feste Wandbaustoff eignet sich daher für das umweltbewusste und sichere Recyceln von Abbruchmassen.

Das Recycling von Baustoffen zählt zu den Themen, die im Umfeld von gestiegenen Umweltbewusstseins und europäischer Normung bereits jetzt eine herausragende Bedeutung besitzen. Erschwerend ist jedoch, dass sich die Gesetzgebung innerhalb Europas und Deutschlands widersprüchlich darstellt. Einerseits soll die Deponierung von Bauabfällen verringert werden, andererseits erschweren – speziell in Deutschland – Umweltanforderungen die Wiederverwendung von Baustoffen. Vor diesem Hintergrund besitzt das gemeinschaftliche AiF-Projekt „Stoffkreislauf im Mauerwerksbau – SIM“ eine besondere Bedeutung. Es berücksichtigt alle Wandbaustoffe des Hoch- und Ingenieurbaus und zeigt Anwendungsbereiche für Mauerwerksrestmassen auf. Kalksandstein ist unter Umweltgesichtspunkten nach den ersten Ergebnissen des beschriebenen AiF-Projektes für das Recycling bestens geeignet.

Ziel des Vorhabens ist, Kreisläufe zu schließen und intelligente Lösungen für ein zukunftsfähiges Mauerwerks-Recycling zu erforschen, neue Anwendungsbereiche zu ermitteln und sinnvolle Verwertungspfade zu entdecken. Aus diesem weit gefassten Themenkomplex ergibt sich eine Aufteilung in mehrere Forschungsprojekte. Diese Projeke werden im Folgenden vorgestellt.

Die drei AiF-Projekte „Kalksandstein-Recycling-Material für den Straßenbau“, „Verwertungsoptionen für Recycling-Gesteinskörnungen aus Mauerwerk“ und „Vegetationssubstrate aus rezyklierten Gesteinskörnungen aus Mauerwerk“ konnten mittlerweile erfolgreich abgeschlossen werden. Das vierte und letzte Forschungsvorhaben namens „Kalksandstein-Recycling-Material für den Deponiebau – Methanox II“ läuft derzeit noch.

Projekt „Kalksandstein-Recycling-Material für den Straßenbau“

Es ist seit Langem bekannt, dass sich abgebrochenes Kalksandstein-Mauerwerk grundsätzlich für den Erd-, Straßen- und Wegebau eignet. Ziel des Forschungsvorhabens war nun, bei der Herstellung von Tragschichten ohne Bindemittel die zugelassene Menge von recyceltem Kalksandstein-Mauerwerk im Straßenbau zu steigern. Die bestehenden Regelwerke sehen derzeit einen maximalen Anteil von 5% vor. Laborversuche dokumentieren jedoch eindeutig, das Kalksandstein-Recycling-Material für eine Zugabe von bis 40% geeignet ist. Vorgesehen ist, die gewonnenen Erkenntnisse im Rahmen eines Anschlussvorhabens in die Praxis umzusetzen.

Projekt „Vegetationssubstrate aus rezyklierten Gesteinskörnungen aus Mauerwerk“

Schätzungen gehen davon aus, dass pro Jahr ca. 20 Mio. t an Mauerwerksrestmassen für das Recycling anfallen. Es handelt sich dabei um mineralische Materialien, die eine vergleichsweise hohe Porosität besitzen, große Mengen an Wasser und/oder Luft speichern können und sich daher gut für den Einsatz als Substrate für den Garten- und Landschaftsbau eignen. Das Projekt befasst sich mit Fragen hinsichtlich der möglichen Zugabemenge im Substrat, der notwendigen Sortenreinheit, der Kornfestigkeit sowie der Reaktion des Bodens (pH-Wert). Es geht weiterhin darum, wie die Verwertungsraten von Mauerwerks-Rückbau- und -Abbruchmaßnahmen erhöht und auf einem hohen Qualitätsniveau im Kreislauf der Materialwirtschaft zu halten sind. Für Recyclingunternehmen eröffnet sich damit ein neues, umsatzträchtiges Absatzgebiet im Bereich der Vegetationsbaustoffe.

Dazu wurden umfangreiche Versuche zur Eignung von Mauerwerks-Recycling-Gesteinskörnungen für Dachbegrünungen und Freilandanpflanzungen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen nach zwei Vegetationsperioden, dass Mauerwerk-Recycling-Granulate aus Kalksandstein als Vegetationssubstrate grundsätzlich eingesetzt werden können.

Projekt „Kalksandstein-Recycling-Material für den Deponiebau – Methanox II“

Das Projekt „Methanox“ befasst sich mit der Frage, inwieweit sich fein abgestufte Gemische aus Kalksandstein- und Porenbetongranulaten dafür eignen, als Träger für Methan abbauende Mikroorganismen zu dienen, die klimaschädliches Methan aus dem Deponiekörper in das vergleichsweise weniger schädliche CO₂ umwandeln. Die Untersuchung erfolgt in Zusammenarbeit mit der Forschungsvereinigung Recycling und Wertstoffverwertung im Bauwesen e.V. (RWB), Bremen und dem Bundesverband Porenbetonindustrie e.V. Es geht darum, mechanisch ausreichend belastbare Korngemische zu entwickeln, die den Mikroorganismen zugleich geeignete Bedingungen für die Besiedelung bieten. Recycling-Granulat aus Kalksandstein übernimmt hierbei die Funktion des Stützkorns, während das Porenbeton-Granulat vorrangig als Träger für die Mikroorganismen dient.

Projekt „Verwertungsoptionen für rezyklierte Gesteinskörnungen aus Mauerwerk in der Steine- und Erden-Industrie“

Bei diesem übergreifenden Projekt handelt es sich um ein zweiteiliges Basis-Forschungsvorhaben. Teil 1 beinhaltet die Entwicklung eines praxisorientierten Verwertungskatalogs, der dem Verwender von Recycling-Baustoffen die Möglichkeit bietet, systematisch und strukturiert nach Verwertungsfeldern zu recherchieren. Ziel dabei ist, dass die recycelten Mauerwerks-Gesteinskörnungen innerhalb des künftigen „Stoffkreislauf Mauerwerk“ einer möglichst hohen Verwertungsebene zugeführt werden.

Teil 2 baut auf dem Verwertungskatalog und anderen SIM-Projekten auf und verfolgt das Ziel, für eine exemplarische Pilotregion Empfehlungen für die Umsetzung des „Stoffkreislaufs im Mauerwerksbau“ zu geben. Von diesen Hinweisen werden sowohl die Wirtschaft als auch die Politik profitieren. Unternehmen erschließen z. B. durch Kooperationen mit anderen Branchen neue Geschäftsfelder. Für politische Entscheidungsträger  werden eventuelle Defizite und nutzbare Potenziale bei den Rahmenbedingungen aufgezeigt. Es ist davon auszugehen, dass die Verwertung von recycelten Gesteinskörnungen aus Mauerwerk dezentral erfolgt. Dies hat im Hinblick auf den Schutz unserer Umwelt den positiven Effekt, weite Transporte, Energieverbräuche sowie klimarelevante Emissionen zu verringern.

Fazit

Die einzelnen Forschungsvorhaben des AiF-Projekts „Stoffkreislauf im Mauerwerksbau – SIM“ ermitteln neue Wege beim Recycling von Wandbaustoffen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Deponierung von Mauerwerksmassen reduziert werden kann und dokumentieren mögliche Einsatzgebiete von Kalksandstein-Recycling-Material.

Bundesverband Kalksandsteinindustrie e.V.

www.kalksandstein.de