Baustoffkreislauf im Massivbau
aus "Bauingenieur 10/97"

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Zusammenfassung

Beim Abbruch von Bauwerken fallen erhebliche Mengen an Bauschutt an. Mit dem Forschungsvorhaben ,,Baustoffkreislauf im Massivbau" soll auf der Basis von grundlagenorientierten Untersuchungen abgeklärt werden, unter welchen Bedingungen die beim Abbruch von Bauwerken anfallenden mineralischen Baurestmassen möglichst vollständig bei der Erstellung von Neubauten wiederverwertet werden können. Die Untersuchungen erstrecken sich von der Planung von Gebäudeabbrüchen bis zur Herstellung von Bauwerken. Eine hochwertige Wiederverwertung ist nur dann möglich, wenn die technischen Abhängigkeiten bekannt sind und diese zu wirtschaftlichen Lösungen führen. Voraussetzung dafür sind verbindliche Regeln, die von den beteiligten Partnern akzeptiert werden müssen. Das Forschungsvorhaben soll die Erkenntnisse bereitstellen, die für die Erarbeitung einer Richtlinie zur Wiederverwertung von Baurestmassen für die Neuerstellung von Tragwerken des Massivbaus benötigt werden.

1.Einführung

Nach neuesten Schätzungen werden je Kopf der Bevölkerung in den entwickelten Industriestaaten im Durchschnitt jährlich 10 bis 20 Tonnen Stoffe aus der Erdkruste benötigt, um die Infrastruktur aufrecht zu erhalten und die persönlichen Lebensbedürfnisse zu decken. Damit haben die Stoffströme zur Bedarfsbefriedigung heute Dimensionen angenommen, die auf die Menge bezogen größer sind als die Stoffströme aus Sedimentation und anderen natürlichen Prozessen.
Ein Großteil dieser Stoffe gelangt direkt in den Bestand, d. h. es erhöht sich das durch den Menschen nutzbare Volumen an Gegenständen (Bild 1). Diesem Stoffgewinn gegenüber steht ein nicht zu vernachlässigendes Abfallaufkommen. Nach einer Erhebung der OECD (Organisation for Economic Cooperation and Development) ergibt sich beispielsweise für das Ende der 80er Jahre eine Gesamtmenge des Abfalles von 9000 Mio. Mg.
Obwohl inzwischen in vielen Staaten Maßnahmen zur Verminderung des Abfallaufkommens eingeleitet worden sind, wächst die Menge an festem Abfall weltweit jährlich weiter an. Wir dürfen deshalb in unserem Bestreben nicht nachlassen, bestehende Lösungen zu verbessern und neue zu schaffen, um die Abfallbehandlung ökologisch und ökonomisch sinnvoll weiter zu entwickeln. Das Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz setzt hier neue Maßstäbe.

2. Forschungsvorhaben

Ein erheblicher Anteil am Abfallaufkommen stammt aus dem Baubereich (Bild 2 und Bild 3). Deshalb ist die Bauindustrie auf nationaler und internationaler Ebene in vielfältiger Weise an der Realisierung von Lösungskonzepten für den Umweltschutz beteiligt und selbst auch Träger von Entsorgungskonzepten. Der Deutsche Ausschuß für Stahlbeton initiierte ein Forschungsvorhaben zum Thema "Baustoffkreislauf im Massivbau". Es hat zum Ziel, durch grundlagenorientierte und anwendungsbezogene Forschungsarbeiten abzuklären, unter welchen Bedingungen die beim Abbruch von Bauwerken anfallenden mineralischen Bauabfälle möglichst vollständig bei der Erstellung von Neubauten wiederverwertet werden können. Damit lassen sich erhebliche Mengen von natürlichen Ressourcen von Sand und Kies schonen und der Deponiebedarf für Bauschutt entsprechend reduzieren.

Das Forschungsvorhaben, welches im Verbund zwischen Wissenschaft und Wirtschaft durchgeführt wird (Tabelle 1) und sowohl von der Wirtschaft als auch vom BMBF finanziert wird, soll Antworten auf grundlegende Fragen liefern, welche die Basis für die Erarbeitung von Richtlinien sind, mit denen die Wiederverwertung von Bauschutt für die Neuerstellung von Tragwerken des Massivbaues geregelt werden können. Vorhandene Rezykliermodelle, die bereits für bewegliche Güter und Produkte entwickelt worden sind und auch erfolgreich eingesetzt werden, um wiedergewonnene Stoffe in den Materialkreislauf zurückfließen zu lassen, können nur sehr bedingt auf den Bauschutt angewendet werden. Sowohl Verunreinigungen als auch Veränderungen der Struktur, die der Baustoff nach dem Abbruch gegenüber dem Ausgangsmaterial erfährt, sind rezyklierfeindlich. Ein hoher Grad der Wiederverwertung des beim Abbruch anfallenden Materials auf hohem Qualitätsniveau verlangt eine Berücksichtigung der Rezyklierbelange bereits beim Abbruch und bei der Aufbereitung.

Das aus der Aufbereitung stammende Material wird zum Ausgangsstoff für die Betonherstellung. Betonzuschlag aus Abbruchmaterial, d. h. rezyklierter Zuschlag, besitzt zum Teil andere Eigenschaften als natürlicher Zuschlag. Deshalb weist auch der aus diesen Materialien hergestellte Beton zum Teil entscheidende Unterschiede zu Beton auf, der aus natürlichem Zuschlag hergestellt wurde. So darf bis jetzt das bei einem Abbruch gewonnene Material auch nach einer Aufbereitung nicht allgemein zur Herstellung von tragenden Betonkonstruktionen verwendet werden. Der Gesetzgeber läßt wegen der noch unbekannten Risiken für die Sicherheit die Wiederverwertung im standsicherheitsrelevanten Bereich nur in Ausnahmefällen zu. Hierzu ist ein kosten- und zeitintensiver bauaufsichtlicher Akt der Zustimmung im Einzelfall erforderlich. Daneben ist auch die Erlangung eines Prüfzeichens für rezyklierten Zuschlag möglich. Diese Situation ist dafür verantwortlich, daß das heute bei Abbruch und Rückbau von Konstruktionen anfallende Material so gut wie ausschließlich für untergeordnete Bauaufgaben eingesetzt wird. Damit ist die Wiederverwertung von rezykliertem Zuschlag im Massivbau heute sehr stark eingeschränkt und mengenmäßig ohne Bedeutung.
Am 2. und 3. Juni 1997 fand am Institut für Massivbau der Technischen Hochschule Darmstadt ein Statusseminar statt, auf dem von den Forschungsnehmern aus dem Hochschulbereich und der Wirtschaft über die Ergebnisse berichtet wurde, die bisher während der jetzt einjährigen Laufzeit erarbeitet worden sind. Die Vorträge orientierten sich an den Themenbereichen des FuE-Vorhabens, welche alle Stufen des Stoffstromes umfassen. Diese sind:

- Planung
- Abbruch/Rückbau
- Aufbereitung
- Zuschlag
- Beton
- Bemessung
- Bauwerkserstellung

Hinzu kommt die Schaffung eines Informationssystems (Umsetzungshilfen).

3 Ergebnisse

Die Inhalte der einzelnen Referate zu den jeweiligen Forschungsthemen werden nachfolgend, ohne Nennung der forschenden Institution, zusammengefaßt dargestellt.

3.1 Planung
Abbruch oder Rückbau erfordert eine genaue Planung. Es werden Leitfäden erarbeitet, die den Ingenieur bei seiner Arbeit unterstützten sollen. Ein Leitfaden beschäftigt sich mit den Voruntersuchungen, ein anderer mit den Rückbautechniken. Der Leitfaden für die Voruntersuchungen befaßt sich mit der Beurteilung des Bauwerkes. Hierzu sind vorhandene Unterlagen zu sichten und auszuwerten hinsichtlich Bauweise, konstruktiver Merkmale, Abmessungen, Ver- und Entsorgungseinrichtungen usw.. Weiterhin ist die Nutzungsgeschichte des Bauwerkes zu betrachten. Fehlende Unterlagen sind durch Erfassung vor Ort zu ergänzen. Bei der Auswertung bereits durchgeführter Abbruchmaßnahmen zeigte sich, daß zwischen umbautem Raum und der Abbruchmasse ein Zusammenhang besteht. Hinweise über die zu erwartende Zusammensetzung der Abbruchmasse sind statistisch nicht erkennbar. Durch Gebäudebegehungen sind die anfallenden Abbruchmassen und ihre Zusammensetzung und evtl. mit Schad- oder Störstoffen kontaminierte Bereiche zu erfassen. Im Leitfaden für die Voruntersuchungen werden für diese Erhebung die notwendigen Prüf- und Analyseverfahren aufgelistet, und mit den zugehörigen Richtlinien und gesetzlichen Bestimmungen komplettiert. Eine Liste mit den Höchstmengen für die Schad- und Störstoffgehalte des Bauschuttes sowie die benötigten analytischen Schnellprüfverfahren sind Teilprojekte dieses FuE-Vorhabens. Hierbei ist zu unterscheiden zwischen nichtflüchtigen und flüchtigen Stoffen.
Gezielt mit Schwermetallen kontaminierte Betonproben wurden mit gängigen analytischen Schnellprüfverfahren untersucht. Es stellte sich heraus, daß die Zementmatrix einen nicht zu vernachlässigenden Einfluß auf die Meßergebnisse ausübt. Auf Grund des basischen Milieus des Zementsteines bilden die Schwermetalle schwerlösliche Hydroxide. Eine einfache Elution der Schwermetalle mit destilliertem Wasser weist deshalb zu geringe Gehalte auf. In der sauren Elution wird soviel Matrix mitgelöst, daß die hohen Calciumgehalte des Eluates zu große Gehalte an Schwermetallen vortäuschen.
Der Leitfaden für die Durchführung des Abbruches zeigt dem Planungsingenieur, welche Abbruchtechniken ihm zur Verfügung stehen. Er enthält die erforderlichen Genehmigungsvoraussetzungen mit den dazugehörigen Standsicherheitsnachweisen, eine Auflistung relevanter Prüfverfahren zur Ermittlung der Baustoffestigkeit, und Informationen über Umweltbeeinträchtigungen durch die Abbruchtechniken. Ergänzt wird er durch die Beschreibung von kinematischen Zwischenphasen, welche beim Abbruch auftreten können.

3.2 Abbruch und Rückbau
Die Anforderungen an die Durchführung von Abbruch- bzw. Rückbaumaßnahmen in dicht besiedelten Gebieten werden immer höher. Umweltbelastungen in Form von Erschütterungen, Staub- und Lärmbelästigungen sind zu vermeiden. Die erforderlichen Schutzmaßnahmen und die Einschränkungen bei den einsetzbaren Abbruchtechnologien haben nicht unerheblichen Einfluß auf die Wirtschaftlichkeit. Besonders zu behandeln sind kontaminierte Abbruchobjekte, z. B. ehemals militärisch genutzte Gebäude oder Bauwerke der chemischen Industrie. Zum einen sind die zu erwartenden Umweltbelastungen durch den Abbruch größer als bei nichtkontaminierten Bauteilen. Zum anderen muß kontaminiertes Material von nichtkontaminiertem getrennt werden, um eine höchstmögliche Verwertung des Bauschutts anzustreben. Mit den herkömmlichen Abbruchmethoden kann diese Sortentrennung nicht erreicht werden. Die Untersuchungen konzentrieren sich deshalb auf die Verfahren Hochdruckwasserstrahltechnik, Lasertechnik, Mikrowellentechnik, Hochspannungstechnik und Sprengtechnik. Bisher wurde die Sprengtechnik genauer behandelt. Die Sprengung wird sowohl im Labormaßstab, im Großversuch als auch durch eine Modellierung der Druckwellenausbreitung im Stahlbeton untersucht. Bei der Modellierung werden nicht nur die stoffgesetzlichen Grundlagen einbezogen, sondern auch die Auswirkungen der Sprengung auf die Umgebung (Bild 4). Die Ergebnisse der Modellierung werden mit der Sprengung einer Modellstütze unter Laborbedingungen verifiziert.

Großversuche umfaßten einen Bunker und eine Brücke. Dabei werden die Einflüsse verschiedener Sprengtechniken auf die Stückigkeit des entstehenden Abbruchgutes betrachtet. Neben den Sprengtechniken werden zusätzlich die Sprengstoffmasse pro Volumeneinheit und deren Verteilung variiert. Nach der Sprengung konnte der angefallene Bauschutt mit einem Bagger abgebaut werden. Nur noch wenige Stücke mußten vor dem Abtransport mit einer Betonschere zerkleinert werden.
Bei der Brücke ist eine abschnittsweise Sprengung geplant, wobei der gesprengte Abschnitt, bedingt durch die Forderung, den Verkehr aufrecht zu erhalten, unverzüglich durch ein schon fertiggestelltes Bauteil ersetzt werden soll.
Ein weiteres Teilprojekt in diesem Themenbereich befaßt sich mit der Verwertung von Feinstteilen und Brechsanden, die beim Abbruch aber auch bei der Aufbereitung anfallen und nicht zur Herstellung von Beton geeignet sind, da diese die Eigenschaften des Frisch- und Festbetons nachteilig verändern. Die Sande weisen wechselnde Anteile von Ziegel, Kalksandstein, Gips, Porenbeton und Boden auf. Es wird u. a. versucht, durch thermische Behandlung die hydraulischen Eigenschaften wieder zu regenerieren und so eine Verwertung zu ermöglichen.

3.3 Aufbereitung
Die Aufbereitung hat einen entscheidenden Einfluß auf die Qualität des rezyklierten Materials und damit auf den Umfang seiner Verwertung. Die momentan verfügbaren Aufbereitungsmethoden und die eingesetzten Anlagentechniken sind im Hinblick auf die zur Zeit übliche Verwendung des aufbereiteten Materials im Straßen- und Wegebau optimiert. Diese Verfahren sind mit dem Ziel zu modifizieren, daß der durch die Aufbereitung eintretende Qualitätsverlust minimiert wird. Hierbei ist zu klären, wie bei der Aufbereitung Qualität und Zusammensetzung des Granulats im Hinblick auf die spätere Verwendung gesteuert und kontrolliert werden können, damit das erzeugte Material den Anforderungen entspricht.
In den einzelnen Teilprojekten dieses Themenbereiches werden der Einfluß der Aufbereitung auf die Eignung der hergestellten Granulate als Betonzuschlag, die Möglichkeiten der Untersuchung des angelieferten Materials im Sinne einer Schnellprüfung im Rahmen der Eingangskontrolle auf der Aufbereitungsanlage sowie der Einfluß der eingesetzten Brechwerkzeuge auf die Eigenschaften der hergestellten Granulate untersucht. Darüber hinaus wird ein Meßsystem zur schnellen Überprüfung von Recyclingmaterial hinsichtlich der Umweltverträglichkeit und ein Verfahren zur hochwertigen Verwertung schwer rezyklierbarer Baustoffe entwickelt.
Im Rahmen der Untersuchungen zum Einfluß der Autbereitung auf die Eignung der hergestellten Granulate als Betonzuschlag werden rezyklierte Zuschläge analysiert, bei deren Aufbereitung eine zweistufige und eine vierstufige Windsichtung sowie eine Naßaufbereitung eingesetzt wurden. Durch die Wahl der Aufbereitung kann die Zusammensetzung der anfallenden Granulate gesteuert werden. Durch eine Sortierung wurde ein Betongranulat aus Altbeton höherer Festigkeit sowie ein Mischgranulat mit erhöhtem Ziegelanteil hergestellt. An den einzelnen Rezyklaten wurden Kenngrößen nach DIN 4226 und gemäß eines im Forschungsvorhaben definierten Programmes ,,Prüfverfahren für technologische Untersuchungen" bestimmt. Weiterhin werden Betonierversuche durchgeführt, bei denen die Eigenschaften von Betonen mit rezykliertem Zuschlag mit denen eines Referenzbetons aus natürlichem Zuschlag verglichen werden.
Die Untersuchungen zur Schnellprüfung des angelieferten Materials im Rahmen der Eingangskontrolle gliedern sich in zwei Schwerpunkte. Zum einen wird die Bestimmung der Druckfestigkeit des angelieferten Altbetons behandelt, zum anderen die Schnellprüfung auf vorhandene Kontaminationen durch organische Schadstoffe. Als Verfahren für die zerstörungsfreie Bestimmung der Betondruckfestigkeit wurde der Rückprallhammer aufgrund seiner im Vergleich zu anderen Methoden leichten Handhabbarkeit und der schnellen Durchführbarkeit der Prüfung ausgewählt. Die Versuchsergebnisse zeigen, daß die Unterscheidung von Betonen unterschiedlicher Festigkeit möglich ist, wenn eine ausreichend große Anzahl an Prüfschlägen mit anschließender statistischer Auswertung durchgeführt wird (Bild 5). Sämtliche zur Verfügung stehenden Oberflächen sollten untersucht werden, um Einflüsse der Betonierrichtung auf die Ergebnisse der Prüfung zu kompensieren.

Eine Zuordnung des eingelieferten Betons zu den Festigkeitsbereichen hoch, mittel und gering ist somit möglich. Zur Bestimmung von organischen Schadstoffen wurde ein immunologisches Schnelltestverfahren, das nach dem Prinzip des kompetitiven Enzymimmunoassays arbeitet, auf seine Anwendbarkeit für die Eingangskontrolle hin überprüft. Es zeigte sich, daß es mit dieser Testmethode möglich ist, mit einem Zeitaufwand von ca. 30 Minuten eine halbquantitative Aussage über den Schadstoffgehalt einer Probe zu treffen.
Die Untersuchungen zum Einfluß des Brechwerkzeuges auf die Eigenschaften von rezyklierten Granulaten gliedern sich in drei Teilschritte. Zunächst wurden insgesamt 960 Probekörper aus zwei unterschiedlichen Festigkeitsklassen hergestellt, um ein definiertes und gleichmäßiges Ausgangsmaterial für den nachfolgenden Brechvorgang zu erhalten. Die Aufbereitung der Probekörper zu Granulaten erfolgt dann unter Verwendung unterschiedlicher Brechwerkzeuge. Die so erzeugten Rezyklate werden hinsichtlich ihrer Eignung für Beton gemäß DIN 1045 analysiert und bewertet.

3.4 Zuschlag
In den beim Rückbau von Gebäuden bzw. Tragwerken anfallenden Altbeton- und Bauschuttmassen können sich Stör- und Schadstoffe in unterschiedlichen Mengen ansammeln. Schadstoffe sind auszuschließen. Störstoffe können nur insofern zugelassen werden, wie sie die Betoneigenschaften nicht nachteilig verändern.
Eine Forschungsarbeit befaßte sich hierbei mit der Frage, wie das bei der Aufbereitung von Altbeton anfallende Granulat hinsichtlich seiner Eignung als Betonzuschlag bewertet werden kann. Hierzu wurden definierte Betone hergestellt und mit einer Laborprallmühle zerkleinert. Allgemeine und mechanische Festigkeitsuntersuchungen an Grobzuschlägen aus qualitativ minderwertigem Altbeton (B 10) liefern Werte, die eine Verwendung des Zuschlags im Straßenbau ausschließen, eine Verwendung für Beton nach DIN 1045 jedoch zulassen.
In einer weiteren Untersuchung geht man der Frage nach, welche Randbedingungen formuliert werden müssen, damit man aus heterogenen Bauschuttgemischen Recyclingmaterialien in gleichmäßiger Qualität erhält. Hierbei ist besonderes Augenmerk auf die verwendete Aufbereitungstechnologie zu legen. So konnte gefunden werden, daß bei Anlagen, die von ihrer Grundkonzeption zwei verfahrenstechnische Bereiche aufweisen, d. h. einen trockenen Bereich, der in klassischer Weise arbeitet und Bauschutt und Boden separiert, zerkleinert und klassiert, und einen nachgeschalteten nassen Bereich, der eine Naßsiebung, eine Kieswäsche und einen Aquamator besitzt, die Abscheidung von Stör- und Schadstoffen aus dem aufzubereitenden Material am effektivsten ist. Weitere Forschungsergebnisse gaben ein Bild über das Wassersaugvermögen von aus Bauschutt hergestelltem Zuschlag (Bild 6). Der Einfluß der Rohdichte auf das Wassersaugvermögen des Materials ist deutlich zu erkennen. Bei der Erstellung einer Betonrezeptur ist das Wissen um das Saugverhalten des Zuschlags von Wichtigkeit, um das gegenüber Beton aus Naturzuschlag unterschiedliche Ansteifverhalten kompensieren zu können.

Weitere Untersuchungen beschäftigten sich mit der Ermittlung des Schlagzertümmerungswertes von aufbereitetem Abbruchmaterial. Mit Hilfe dieses Kennwertes können Aussagen über das Verhalten des Materials beim Mischvorgang getroffen werden. Es wurde gezeigt, daß bei steigendem Schlagzertrümmerungswert ein zunehmender Abrieb der Körner während des Mischvorganges stattfindet.

3.5 Beton
Betone, die unter Verwendung von rezykliertem Zuschlag hergestellt werden, weisen andere Frisch- und Festbetoneigenschaften auf als Betone aus Naturzuschlag. Angestrebt werden muß, daß Betone aus natürlichem und rezykliertem Zuschlag in gleicher Weise behandelt werden können. Viele der Eigenschaften, die ein Beton aufweisen soll, werden bei definierten Eigenschaften der Ausgangsstoffe durch Vorgaben für die Zusammensetzung sichergestellt.
Es wurden Ergebnisse eines Vorhabens präsentiert, das sich mit dem Einfluß von rezykliertem Zuschlag aus Altbeton auf die Eigenschaften des Betons beschäftigte. Es wurde gezeigt, daß sich bei steigendem Anteil an Betonbrechsand die Verarbeitbarkeit des hergestellten Betons verschlechtert und der Luftgehalt sinkt. Die Druck- und Spaltzugfestigkeiten des Betons wurden aber nur unwesentlich beeinflußt. Ein weiteres Vorhaben beschäftigt sich mit dem Einfluß von rezykliertem Zuschlag auf die Frisch- und Festbetoneigenschaften und stellte u. a. den abgebildete Festigkeitsverlauf (Bild 7) eines B 35 mit rezykliertem Zuschlag vor.

Mit Blick auf die Verwendung des aufbereiteten Materials für die Herstellung von Transportbeton wurde das Ansteifverhalten von Beton mit rezykliertem Zuschlag untersucht. Das durch das Wassersaugen hervorgerufene Ansteifen des Frischbetons und die damit verbundene Verschlechterung der Verarbeitbarkeit kann durch den Einsatz von Fließmittel (FM) kompensiert werden (Bild 8).

Weiterhin wurden Ergebnisse von Forschungsarbeiten vorgestellt, die sich mit dem Mehrfachrecycling von Beton beschäftigten. Es wurde gezeigt, daß die Gesamtporosität von Beton aus rezykliertem Altbeton von der Porosität und dem w/z-Wert des Altbetons abhängig ist. Mit zunehmenden Rezyklierzyklen tritt eine Abnahme des E-Moduls auf.
Untersuchungen zum Einfluß von Gips im rezyklierten Zuschlag auf die Frisch- und Festbetoneigenschaften belegten, daß bei steigender Calciumsulfatkonzentration eine Zunahme der Ausdehnung bei Wasserlagerung während der Erhärtung sowie eine erhöhte Schwindverformung zu erwarten ist. Durch die Zugabe von 4% Stückgips zum Zuschlag tritt eine Steigerung der Druckfestigkeit des damit hergestellten Betons gegen über einem Gehalt von 2% sowie 0% auf.

3.6 Bemessung
Im Hinblick auf die Bemessung von Stahlbetonbauteilen, die mit Beton unter Verwendung rezyklierten Zuschlags hergestellt werden, müssen die bemessungsrelevanten Eigenschaften des Betons beurteilt werden. Ziel ist es, auf der Basis der bestehen den Vorschriften zu einem einheitlichen Gesamtkonzept zur Bemessung von Konstruktionen aus Beton mit natürlichem und rezykliertem Zuschlag zu kommen.
In einem Vorhaben werden mit der Betondruckfestigkeit als Bezugsgröße die Verformungswerte für Elastizitätsmodul und Grenzdehnung sowie zum Rotationsvermögen abgeleitet. Es wurde versucht, das Ausgangsmaterial hinsichtlich seiner Schlagfestigkeit und Druckfestigkeit in drei Kategorien, einen hochfesten, mittelfesten und niedrigfesten Anteil, zu unterteilen, wobei aus der prozentualen Verteilung der Anteile auf die bemessungsrelevanten Eigenschaften des Betons geschlossen werden soll. Bei Versuchen an Beton mit rezykliertem Zuschlag aus Altbetonsplitt wurde im Vergleich zum Referenzbeton eine geringfügige Zunahme der Bruchstauchung mit steigender Festigkeit beobachtet. Außerdem wies der Beton mit rezykliertem Zuschlag eine etwas geringere Völligkeit der --Linie sowie eine Abnahme der Zugfestigkeit auf, was im Gegensatz zu der Beobachtung bei Beton mit gebrochenem Naturzuschlag steht. Im weiteren Verlauf des Forschungsprojektes werden die beobachteten Abweichungen zum Verhalten von Normalbeton eingehender untersucht, um so Rückschlüsse auf das Tragwerksverhalten ziehen zu können. Mit einem weiteren Teilprojekt zur Untersuchung des Schwind- und Kriechverhaltens von Beton aus rezykliertem Zuschlag wurde erst begonnen.
Weitere Untersuchungen beleuchten die Sicherheitsaspekte bei der Bemessung von Stahlbetonbauteilen aus Beton mit rezykliertem Zuschlag. Ausgehend vom Sicherheitsindex ß als Grenzwert der Versagenswahrscheinlichkeit, der in Abhängigkeit des Bewehrungsgrades und der Belastungskombination gesehen wird, werden die zulässigen Toleranzen definiert. Da noch keine gesicherten Aussagen zur Streuung der Druckfestigkeit von Beton mit rezykliertem Zuschlag vorliegen, wurden die Untersuchungen mit angenommenen Verteilungen durchgeführt. Um bei einer größeren Streuung der Verteilung der Druckfestigkeit von Beton mit rezykliertem Zuschlag gleiche Sicherheiten wie beim Normalbeton zu erhalten, müssen der Mittelwert f_cm und der charakteristische Wert f_ck erhöht werden (Bild 9).

3.7 Bauwerkserstellung
Im Rahmen eines Demonstrationsbauvorhabens wird Beton mit rezykliertem Zuschlag zum Einsatz kommen. Bei dem Objekt handelt es sich um ein Verwaltungsgebäude in Darmstadt mit einem umbauten Raum von 4000 m³ (Bild 10). Der Bauträger ist die Bauverein AG, Darmstadt. Im vorderen Gebäudeabschnitt ist Beton der Betongüte B 35, zum Teil in Sichtbetonqualität, für die Stützen, Wände und Decken vorgesehen. Der Beton wird unter Verwendung von rezykliertem Zuschlag, der aus aufbereitetem Betonbruch besteht, hergestellt.
Desweiteren werden anhand eines komplexen Abbruchobjektes Untersuchungen der Verfahrenstechniken des konventionellen Abbruchs und des selektiven Rückbaus zu einer Evaluierung der Kosten und des Nutzens durchgeführt.

3.8 Umsetzungshilfen
Mit diesem Thema befassen sich zwei Forschungsarbeiten. Einmal handelt es sich dabei um die strukturierte Speicherung aller in diesem Projekt erarbeiteten Informationen in einer Datenbank. Die Ergebnisse in Form von Endberichten werden im Internet unter der Adresse ,,http://www.B-i-M.de" angeboten. Dies ermöglicht allen Projektbearbeitern eine schnelle und direkte Kommunikation untereinander, bietet aber auch der Fachöffentlichkeit Gelegenheit zur Information. Außerdem werden in einem nichtöffentlichen Teil Zwischenergebnisse niedergelegt. Ein Suchsystem soll einen direkten und zeitsparenden Zugriff auf die in der Datenbank gespeicherten Informationen ermöglichen. Ein zweites Teilprojekt befaßt sich mit der Erstellung eines Expertensystems. Es soll als Entscheidungshilfe bei der Umsetzung des in diesem Forschungsvorhaben erarbeiteten Wissens in die Praxis herangezogen werden. Dieses System ist erst im Aufbau. Zur Erstellung der Programm-Module werden die Programmiersprachen Java und JavaScript verwendet.

4 Ausblick

Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens sollen dazu beitragen, eine Richtlinie zu erarbeiten mit der die Verwertung von aufbereiteten Abbruchmaterialien für die Herstellung von Beton nach DIN 1045 bzw. Eurocode 2 allgemein geregelt wird. Ein Arbeitsausschuß des Deutschen Ausschuß für Stahlbeton hat bereits mit den Beratungen begonnen, um möglichst zeitnah zu den Untersuchungen diese Aufgabe abwickeln zu können. Diese Richtlinie ist gleichzeitig eine wesentliche Vor aussetzung dafür, daß die bauende Industrie ihrer, im Rahmen des Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetzes gegenüber der Bundesregierung abgegebenen Selbstverpflichtung bezüglich der Verwertungsquote nachkommen kann. Über die Richtlinienarbeit wird die Fachöffentlichkeit zu Beginn des Jahres 1998 im Rahmen eines weiteren Statusseminars unterrichtet werden.