Verwertung mineralischer Bauabfälle im Beton
Dipl.-Ing. Ch. Müller, Dipl.-Ing. U. Wiens - Institut für Bauforschung der RWTH Aachen
Vortrag, gehalten auf dem 20. Aachener Baustofftag, 3. März 1998

Inhalt

1. Einleitung

2. Rezyklierte Zuschläge aus aufbereitetem Beton und mineralischem Baustoffgemisch

2.1 Allgemeines
2.2 Verunreinigungen und schädliche Bestandteile
2.3 Einteilung rezyklierter Zuschläge
2.4 Kornrohdichte und Wasseraufnahme
2.5 Zusammenhänge verschiedener Zuschlageigenschaften

3 Beton unter Verwendung rezyklierter Zuschläge

3.1 Mischungszusammensetzung und Herstellung
3.2 Frischbetoneigenschaften
3.3 Festbetoneigenschaften

4. Zusammenfassung

5. Literatur

1. Einleitung

Als Folge von Bautätigkeiten (Neu- und Umbau, Rückbau, Reparatur und Instandsetzung, Abriß, Rückbau) fallen jedes Jahr große Mengen von Bauabfällen an. Nach dem Bodenaushub mit rd. 200 Mio. t/a macht dabei der Bauschutt mit rd. 40 Mio. t/a den mengenmäßig größten Anteil aus. Bereits heute werden mit den bislang üblichen Verwertungsgebieten für aufbereiteten mineralischen Bauschutt im Straßen-, Wege- und Erdbau erhebliche Bauschuttmengen verwertet. Die Aufnahmekapazität solcher Produkte in den o. g. Bereichen ist jedoch begrenzt, da auch andere industrielle Nebenprodukte und Recyclingbaustoffe dort verwertet werden. Darüber hinaus ist mit einer weiteren deutlichen Zunahme der Bauwerksabbruchmengen zu rechnen. Schließlich ist die Forderung des Gesetzgebers (KrW-/AbfG /13/) nach einer möglichst hochwertigen Verwertung zu berücksichtigen. Hier stellt der Einsatz dieser Materialien als Betonzuschlagstoff (rezyklierter Zuschlag) im Hochbau ein mögliches Verwertungsfeld dar.

Da in Deutschland derzeit keine gültigen technischen Regeln zur Anwendung rezyklierter Zuschläge in Beton nach DIN 1045 existieren, sind hierzu bislang allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen (vgl. z. B. /12, 15/) durch das Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt) oder Zustimmungen im Einzelfall (vgl. z. B. /21/) notwendig. Das aus Mitteln des BMBF geförderte Forschungsprogramm „Baustoffkreislauf im Massivbau" /6/ hat die Erarbeitung einer Richtlinie des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton zur Verwendung von rezyklierten Zuschlägen in Beton nach DIN 1045 zum Ziel. Im Rahmen dieses Forschungsprogramms werden verschiedene Untersuchungen am Institut für Bauforschung der RWTH Aachen durchgeführt.

2. Rezyklierte Zuschläge aus aufbereitetem Beton und mineralischem Baustoffgemisch

2.1 Allgemeines

Im Hinblick auf die Verwendung rezyklierter Zuschläge im Beton ist grundsätzlich zwischen sortenreinem Beton („Altbeton") und mineralischen Baustoffgemischen zu unterscheiden. Ein Entwurf der Richtlinie zur Verwendung von rezyklierten Zuschlägen aus Betonsplitt und Betonbrechsand liegt bereits vor /2/. Nach Abschluß des Forschungsprogramms soll die Richtlinie bzgl. der Anwendung von rezyklierten Zuschlägen aus mineralischen Baustoffgemischen erweitert werden. Durch die Definition der Zuschläge aus Betonsplitt und Betonbrechsand sind die Materialien, die hinsichtlich ihrer stofflichen Zusammensetzung nicht dieser Gruppe angehören, den rezyklierten Zuschlägen aus mineralischen Baustoffgemischen zuzuordnen.

Offen ist bislang die Frage, welche Anforderungen an die stoffliche Zusammensetzung und die damit verbundenen Eigenschaften rezyklierter Zuschläge zu stellen sind, ohne daß bei ihrer Anwendung in Beton nach DIN 1045 nicht hinnehmbare Qualitätsschwankungen- bzw. verluste auftreten. Ein Vorschlag zur Einteilung rezyklierter Zuschläge im Hinblick auf ihre Verwendung im Beton existiert z. B. in /18/ (Bild 1).

Trotz Ansätzen zum recyclinggerechten Abbruch von Bauwerken besteht das Abbruchgut nur in besonderen Fällen aus weitgehend „sauberem" und einheitlichem Material. Oftmals sind in Bauschutt daher neben Beton, Mauersteinen und natürliche Zuschlägen außerdem Mauermörtel, Estriche, Putze und keramische Erzeugnisse wie Dachpfannen und Fliesen enthalten. Hinzu können Nebenbestandteile wie z. B. Metalle, Asphalt, Holz, Kunststoffe, Glas, Gips und Dämmstoffe kommen. Bild 2 zeigt die stoffliche Zusammensetzung von 20 Materialien aus 5 beprobten Recyclinganlagen aus /16/. Die Anlagen unterscheiden sich bzgl. der vorhandenen Einrichtungen zur Separierung von Störstoffen. Während in einer Anlage Störstoffe lediglich durch eine Handsortierung entfernt werden, arbeiten zwei Anlagen mit einer Trockenaufbereitung (Windsichtung), die zwei verbleibenden Anlagen bereiten die Materialien naß auf (Schneckenaufstromsortierer bzw. Aquamator).