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Kreislaufwirtschaft im Betonfertigteilbau

Kreislaufwirtschaft im Betonfertigteilbau
Pavillon in Pirmasens: Elementplatten und Doppelwände wurden mit Brechsand und -zement hergestellt.

Foto: © TU Kaiserslautern


Das EU-Forschungsprojekt SeRaMCo hat untersucht, welche Rolle Recyclingbeton künftig in der Bauwirtschaft spielen kann – herausgekommen sind dabei nicht nur neue, verbesserte Rezepturen, sondern auch Pilotbauten mit Vorbildcharakter.

Sand und Kies werden knapp. Das wissen nicht nur Fachexperten; aufgrund der aktuellen Berichterstattung ist es auch der breiten Öffentlichkeit bekannt. Umso erstaunlicher ist, dass Recyclingbeton (RC-Beton) aus aufbereitetem Bauschutt – trotz seiner hohen Qualität – in Deutschland vergleichsweise selten eingesetzt wird. Und dies unabhängig vom Einsatzgebiet. Weder in hochbeanspruchten, weit spannenden Brückenbauwerken noch im standardisierten Hochbau oder bei vergleichsweise gering belasteten Betonwaren ist RC-Beton in nennenswerten Anteilen zu finden. Die Gründe dafür liegen weniger in der technischen Machbarkeit als in den fehlenden marktwirtschaftlichen Anreizen und den baurechtlichen sowie politischen Rahmenbedingungen. In Deutschland existieren für das Bauwesen keine vergleichbaren Auflagen zu Recyclingquoten, wie sie etwa der Automobilsektor zu erfüllen hat. Die Forschungsergebnisse und Pilotprojekte des internationalen EU-Forschungsprojekt SeRaMCo (Secondary Raw Materials for Concrete Precast Products) zeigen, dass schon heute deutlich mehr RC-Beton eingesetzt werden könnte.

Baustoff in Zahlen

Der Bausektor ist bezogen auf den Ressourcenverbrauch ein Schwergewicht. Etwa 50 % der Primärrohstoffe werden in der EU im Bausektor verwendet und 1/3 aller Abfälle verursacht. Innerhalb der Bauabfälle weisen Baustoffe wie Beton, Mauerwerk, Dachziegel und Keramik ein hohes Potential zur Wiederverwendung als rezyklierte Gesteinskörnungen und Sande auf. Bis heute dienen diese Bauabfälle überwiegend als Verfüllmaterialien im Tiefbau, also eher Downcycling als Recycling. Auf diese Weise werden in den am Forschungsprojekt beteiligten Ländern Deutschland, Belgien, Frankreich, Niederlande und Luxemburg 70 % dieser Baustoffe wiederverwendet. Im Sinne der Kreislaufwirtschaft gelangen allerdings nur 4 % wieder in die eigentlichen Betonherstellung.

Betonkreislauf mit Vorbildcharakter

SeRaMco ist ein durch Interreg North-West Eu­rope gefördertes EU Forschungsprojekt. In gut drei Jahren Projektlaufzeit wurde Forschungs- und Entwicklungsarbeit entlang der gesamten Wertschöpfungskette vorangetrieben: vom Abriss über die Zement- und Betonherstellung bis hin zur Fertigteilproduktion und der Errichtung von Pilotprojekten. Am Ende steht die Umsetzung einer echten Kreislaufwirtschaft im Bauwesen, die einen hohen Praxisbezug sowie die Beteiligung von Universitäten, Wirtschaftsunternehmen und öffentlichen Partnerregionen vorweisen kann.

Die Technische Universität Kaiserslautern leitete das Projekt, an dem elf internationale Partner aus Deutschland, Frankreich, der Niederlande, Belgien und Luxemburg beteiligt sind und das über ein Gesamtvolumen von mehr als 7 Mio. Euro verfügt. An der Universität Liège wurden gemeinsam mit dem belgischen Unternehmen Tradecowall Aufbereitungsmöglichkeiten des Abbruchmaterials untersucht und weiterentwickelt. Durch industriell umgesetzte Verfahren zum Waschen der Gesteinskörnung konnten die Feinanteile signifikant reduziert und unerwünschte Bestandteile aus dem Bauschutt entfernt werden. Die daraus resultierenden Brechsande stellten für die Universität Lorraine und das französische Unternehmen Vicat den Ausgangsstoff zur Herstellung von Zement dar. Auf diese Weise konnte eine Zementproduktion im industriellen Maßstab mit einem Anteil von bis zu 15 % rezyklierter Gesteinskörnung erprobt werden.

Die TU Kaiserslautern und die Universität Luxemburg entwickelten aus diesem Zement und den zuvor aufbereiteten, rezyklierten Gesteinskörnungen neue Betonrezepturen, ebenfalls unter Verwendung von Brechsand. Mit diesen Betonmixturen produzierten die beteiligten Fertigteilwerke Prefer aus Belgien und Beton Betz aus Deutschland innovative Betonfertigteilprodukte, die unter Leitung der TU Delft und mit Beteiligung der TU Kaiserslautern entworfen wurden. Diese Produkte umfassten sowohl tragende als auch nichttragende Betonfertigteile und Betonwaren, die mit herkömmlichen Produkten sowohl qualitativ als auch wirtschaftlich vergleichbar sind. ­Anhand von drei Pilotprojekten in den beteiligten Partnerregionen demonstrierten die Projektpartner abschließend den baupraktischen Nutzen der Materialien. In Frankreich entstand eine L-Wand an der Autobahnraststätte Thionville und im deutschen Pirmasens ein Pavillon. Zudem ist noch ein weiteres Pilotprojekt im belgischen Seraing in Vorbereitung. Zur Bewertung des Prozesses und des Potentials der Kreislaufwirtschaft führte der französische Partner Cerema eine Lebenszyklus­analyse durch. Das belgische Unternehmen Schuttelaar & Partners untersuchte neue Geschäftsfelder und unterstützte das Projekt bei der Öffentlichkeitsarbeit.

Ein wichtiges Projektziel des Fördermittelgebers ist, das Know-how für den Einsatz von RC-Beton  durch Pilotanwendungen und Vorbilder möglichst breit zu streuen. So sollen Unternehmen ebenso wie öffentlichen und privaten Bauherren neue Möglichkeiten und Geschäftsfelder für den Einsatz von RC-Beton aufgezeigt werden. Durch das Errichten der Pilotprojekte konnte die technische Umsetzbarkeit von Bauwerken aus Betonen mit einem hohem Anteil an rezykliertem Material demonstriert und der interessierten Öffentlichkeit  zugänglich gemacht werden.

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