Wissenschaft reflektiert: Was kann Wissenschaft?

Ein studentisches Projekt am ZiWiS

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R-Beton für nachhaltigeres Bauen in der Zukunft?

Habt Ihr auch den Traum einmal in einem eigenen Haus zu leben? Sich dieses Haus selbst zu gestalten und neu zu bauen? Ihr würdet mit solch einem Traum jedenfalls nicht zur Minderheit zählen. Immerhin träumen 70% der 18- bis 40-Jährigen von ihren eigenen vier Wänden (Frohn, 2021), während sich im Jahre 2019 bei einer Bevölkerungsanzahl von damals ca. 82 Mio. Menschen um die 15,9 Mio. Einfamilienhäuser in Deutschland befanden, Tendenz steigend (Breitkopf, 2020). Das bringt einen ordentlichen Bauboom mit sich. Um Fläche für die neuen Bauten zu gewinnen, müssen entweder Böden ausgehoben oder alte Gebäude abgerissen werden. Dabei kommt es bei beiden Verfahren zu einem hohen Abfallaufkommen. Beim Bauen selbst werden dann wiederum Ressourcen benötigt. Ob recycelter Beton, sogenannter R-Beton, zu einer nachhaltigeren Zukunft in Hinsicht auf die Ressourcenschonung und Abfallminimierung beitragen kann, soll in diesem Text thematisiert werden.

Das Aufkommen und die Verwertung von mineralischen Bauabfällen

Das Bundesumweltsamt teilt mit, dass bereits im Jahr 2016 die mineralischen Bauabfälle mit etwa 214,6 Mio. Tonnen die mengenmäßig wichtigste Abfallgruppe Deutschlands war. 125 Mio. Tonnen hiervon fielen allein auf die Kategorie „Boden und Steine“, zu welcher Bodenaushub, Baggergut und Gleisschotter zählen. Immerhin wurden 86,1% hiervon wiederverwertet, indem sie zur Auffüllung von beispielsweise Zugschienen und zum Deponiebau verwendet wurden. Die restlichen 84,5 Mio. Tonnen ergeben sich aus Bauschutt, Straßenaufbruch, Baustellenabfällen und Bauabfällen auf Gipsbasis. Wenn hier auch eine hohe Verwertungsquote von 90% belegt werden kann, handelt es sich aber nur um mindere Verwertungsmaßnahmen, wie Deponiebau und Auffüllungen, sodass man hier von ‚Downcycling‘ sprechen sollte. Von diesen 84,5 Mio. Tonnen belaufen sich 58,5 Mio. Tonnen auf Bauschutt. Von diesem konnten 45,5 Mio. Tonnen recycelt werden, weitere 9,4 Mio. Tonnen wurden in Deponien verbaut oder verfüllt. Der Rest, also 3,6 Mio. Tonnen, wurden auf Deponien beseitigt. (Bundesumweltamt, 2021)

Das Problem mit dem Bauschutt

Zur Begriffserklärung: Als Bauschutt bezeichnet man rein mineralische Abfälle und Gesteine, wozu Beton, Ziegel, Keramik, Fliesen, Fels, sowie Mörtel und Zement zählen (Sonderabfallwissen, 2020). In diesem Artikel wird der Fokus auf den Umgang mit Beton und Ziegel gelenkt, da sie den Großteil der verbauten Stoffe ausmachen.

Ziegelbruch

In Deutschland fallen jährlich ca. 10 Mio. Tonnen Ziegelbruch durch Bau- und Abbruchabfälle an. Die Art der Weiterverarbeitung kommt stets auf den Zustand des Ziegelbruchs und die Ansprüche der Bauordnungen der einzelnen Bundesländer an. Diese weichen voneinander ab, eine bundesweite Bauordnung gibt es also nicht. Prinzipiell gilt jedoch, dass Ziegel aus Stallungen, Kaminmauerwerk und Brandschutt zur Wiederverwertung gänzlich ungeeignet sind. Diese müssen also entsorgt werden. Mauerziegel, Pflasterklinker und Dachziegel können hingegen bei entsprechendem Zustand in ihrem ursprünglichen Bereich wiederverwendet werden. Hier wird dann nicht von ‚Re-cycling‘, sondern sogar von ‚Re-use‘ gesprochen. Für sortenreine Abbruchziegel, welche durch Dachumdeckungen oder durch Vorsortierung aus Mauerwerksbruch gewonnen werden können, besteht eine Möglichkeit zur Wiederverwertung in der Verarbeitung zu Recycling-Beton, kurz: R-Beton (Rosen, 2020). Auf diesen werden wir noch zu sprechen kommen.

Beton

Beton wird in einem Großteil der Bauten verwendet und besteht hauptsächlich aus Sand und Kies. Auch wenn man gerne mal den Spruch „Das gibt es doch wie Sand am Meer!“ auf den Lippen trägt, um den Überfluss einer Sache zu bereden, wird die Ressource Sand für die Betonmischung immer knapper. So besteht bereits in Frankreich und Schweden ein Sandmangel, sodass dieser aus anderen Ländern importiert werden muss. Dadurch wiederum steigen die Emissionswerte, was der Umwelt schadet. Ein weiteres Problem besteht darin, dass zerkleinerte Bauabfälle, welche kleiner als 2 mm sind, ausgesiebt und deponiert statt wiederverwertet werden. Da Sand selbst kleiner als 2 mm das Korn ist, kann dieser derzeit schlecht aufbereitet werden (Presseinformation, 2018)

Was ist R-Beton eigentlich?

Im R-Beton werden Kies und gebrochenes Primärgestein durch rezyklierte Gesteinskörnungen, also aufbereiteten Bauschutt ersetzt, wodurch Ressourcen eingespart werden können. Die Zumischung von diesem Material ist nach aktuellen Normen jedoch begrenzt. (Weiner & Taddigs-Hirsch, 2020). So kann R-Beton nach aktuellem Stand beispielsweise zwei bis zehn Volumenprozent Ziegelbruch enthalten. Eine Maximalgrenze gibt es deshalb, weil im Falle der Überschreitung der Volumenprozente, für die Frostsicherheit des aufbereiteten Betons nicht mehr zu garantieren wäre. Des Weiteren wird in Deutschland R-Beton vor allem für den Innenbau verwendet, da man bei hohem Frost- und Tausalzwiderstand um die Stabilität des Baustoffes fürchtet, was dann wiederum in einem Sicherheitsproblem mündet. Die Schweiz hingegen zeigt, dass man R-Beton für bis zu 90% des Hausbaus verwenden kann und dass dadurch durchaus ressourcensparend gebaut werden kann. (Rosen, 2020) Die Nutzbarkeit von R-Beton ist hierzulande also noch ausbaufähig.

Projekte für die Zukunft

Das Institut für Material- und Bauforschung der Hochschule München arbeitet an einem Projekt, durch welches ein zu 100% recycelter Beton für den Hochbau entstehen und die entsprechenden Genehmigungen erhalten soll. Die Forscher*innen arbeiten an verschiedenen Rezepturen für unterschiedliche Bauwerke und die dafür benötigten Anforderungen. Die Rezepturen werden getestet, indem Wände gegossen und diese wiederum verschiedenen Belastungstests ausgesetzt werden. Sobald eine Rezeptur den Test besteht, soll die Zulassung für diese beantragt werden. R-Beton würde somit zu 100% ressourcensparend, sowie überwiegend verwendbar und betonersetzend sein. (Weiner & Taddigs-Hirsch, 2020)

Ein anderes Forschungsprojekt wird von vier Instituten (Fraunhofer IBP, IML, IOSB und UMSICHT) der Fraunhofer-Gesellschaft durchgeführt, indem eine Sortiermaschine entwickelt wird, die Teile von bis zu einem Millimeter Größe trennen kann. Dabei sortieren Mechanismen nicht nur nach Größe, sondern auch nach chemischen Bestandteilen, sodass auch in dieser Größe Gips von Beton zuverlässig getrennt werden kann. Gipsanteile haben einen enorm negativen Einfluss auf die Wiederverwertbarkeit von Beton in Bezug auf dessen Tragfähigkeit und Dauerhaftigkeit. Das derzeit entwickelte Optical-Computer Verfahren unterscheidet Partikel in der Größe von einem Millimeter, mit 1,5t Umsatz die Stunde, (Presseinformation, 2018) was eine vielversprechende Entwicklung für die Zukunft darstellt. 

Was es in Zukunft braucht …

… ist ein Baustoff, der aus recyceltem Material besteht und hochwertig aufbereitet wird, sodass Baurichtlinien als auch Versicherungen ihn als geeignetes Material akzeptieren. Dies würde ermöglichen, dass R-Beton zum Großteil verbaut werden kann, um möglichst viele Ressourcen zu schonen und zu recyclen. Dadurch würde auch dem Abfallaufkommen entgegenwirkt werden. Um das zu gewährleisten, ist eine passende Technologie und Rezeptur notwendig, woran bereits gearbeitet wird. Ob und wie erfolgreich diese Arbeiten sein werden, ist noch abzuwarten. Im weiteren Schritt benötigt es einen Absatzmarkt für Recyclingstoffe. Letztendlich braucht es auf Kurz oder Lang Baumaterialien, die hochwertig recycelbar zurück in den Stoffkreislauf fließen können, damit das Recycling noch einfacher und effizienter werden kann.

Wie wir persönlich betroffen sind

Letztendlich ist von diesem Thema jeder Bauherr eines Hauses betroffen, unabhängig davon, ob er neu baut oder zunächst ein altes Gebäude abreißen lässt, bevor ein neues entstehen soll. Denn jedes Gebäude, das heute gebaut wird, muss irgendwann abgerissen und beseitigt werden. Jedes Gebäude, das nicht aus vollständig recyceltem Material gebaut wird, beansprucht neue Ressourcen und übt Einfluss auf die Ressourcenbilanz aus. An dieser Stelle soll gesagt sein: Der Traum vom Eigenheim lässt sich auch erfüllen, indem man bestehende Häuser kauft und sich diese gemütlich einrichtet. Nicht jedes gekaufte Haus ist unbedingt sanierungsfällig. So berichtet die Süddeutsche 2019 von 600 000 leerstehenden, bewohnungsfähigen Wohneinheiten in Eigenheimen (Öchsner, 2019).

Des Weiteren, wenn Ihr selbst bauen möchtet, informiert Euch über die verwendeten Materialien und Alternativen zum Wärme-Dämm-Verbundsystem. Denn generell gilt: Je weniger Materialien miteinander vermischt sind, umso einfacher lassen sich diese trennen, sortieren und wiederverwerten, beispielsweise im R-Beton.

-Verfasst von Sophia Diewitz-

 

Literatur:

Frohn, Philipp (24.03.2021). Macht der Hauskauf wirklich glücklich? Abgerufen am 17.05.2021 von https://www.wiwo.de/finanzen/immobilien/erfuellter-lebenstraum-macht-der-hauskauf-wirklich-gluecklich/26112906.html#:~:text=Rund%2070%20Prozent%20der%2018,gekauften%20Haus%20oder%20einer%20Eigentumswohnung.

Breitenkopf, A (30.07.2020). Anzahl der Einfamilienhäuser in Deutschland von 2001-2019. Abgerufen am 17.05.2021 von https://de.statista.com/statistik/daten/studie/39010/umfrage/bestand-der-einfamilienhaeuser-in-deutschland-seit-2000/.

Bundesumweltamt (08.06.2021). Bauabfälle. Abgerufen am 08.06.2021 von https://www.umweltbundesamt.de/daten/ressourcen-abfall/verwertung-entsorgung-ausgewaehlter-abfallarten/bauabfaelle#verwertung-von-bau-und-abbruchabfallen.

Rosen, Dieter (2020): Status quo und Perspektiven – Re-use und Recycling von Ziegeln. Berlin. Bundesverband der Deutschen Ziegelindustrie e. V.

Presseinformation, Fraunhofer Institut (25.10.2018). Neuartiges Recycling von Bauschutt. Abgerufen am 19.05.2021 von https://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2018/oktober/neuartiges-recycling-von-bauschutt.html.

Weiner & Taggids-Hirsch (02.12.2020). Betonrecycling: Bauen statt Deponieren. Abgerufen am 19.05.2021 von https://www.research-in-bavaria.de/de/recycling-von-baumaterialien.

Sonderabfallwissen (01.02.2020). Immer mehr Bauschutt: Entsorgung und Recyclingpotential. Abgerufen am 20.05.2021 von https://www.sonderabfall-wissen.de/wissen/immer-mehr-bauschutt-entsorgung-und-recyclingpotenzial/#:~:text=Entsorgungsbranche%20Immer%20mehr%20Bauschutt%3A%20Entsorgung,Tendenz%20steigend.

Öchsner, Thomas (04.12.2019). In Deutschland stehen 600 000 Wohnungen leer. Abgerufen am 24.06.2021 von https://www.sueddeutsche.de/wirtschaft/immobilien-in-deutschland-stehen-600-000-wohnungen-leer-1.4707790.

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