Entscheidende Ergebnisse des dreijährigen Forschungsvorhabens "Baustoffkreislauf im Massivbau" wurden am 27. und 28. Mai im Deutschen Architekturzentrum (DAZ) in Berlin während einer Fachtagung vorgestellt. Initiiert wurde dieses Verbundforschungsvorhaben vom Deutschen Ausschuß für Stahlbeton (DAfStb) mit dem Ziel, die Verwendung von Abbruchmaterial zur Herstellung von Beton für tragende Konstruktionen (nach DIN 1045) allgemein zu regeln.

Der Druck auf der einen Seite, mineralisches Abbruchmaterial verstärkt wieder zu verwerten und die Unsicherheit auf der anderen Seite, die aus technischer Sicht dem allgemeinen Einsatz solcher Stoffe noch entgegensteht, veranlaßte den DAfStb, dieses Forschungsvorhaben zu initiieren. Mit grundlagenorientierten und anwendungsbezogenen Forschungsarbeiten sollte abgeklärt werden, ob und unter welchen Bedingungen die beim Abbruch von Bauwerken anfallenden mineralischen Baurestmassen möglichst vollständig beim Erstellen von Neubauten wiederverwertet werden können. Die Aufwendungen für das Gesamtprojekt betragen ca. 12 Millionen Mark. Sie wurden zur Hälfte aus Industriemitteln bereitgestellt, d.h. von der Bau- und der Baustoffindustrie, der Bauwirtschaft und von Verbänden, sowie dem DAfStb und dem Verein Deutscher Zementwerke (VDZ). Das hohe Engagement der Industrie trug wesentlich dazu bei, daß die andere Hälfte der notwendigen Finanzmittel vom Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie (BMBF) gefördert wurde. Ministerialrat Dipl-Ing. Helmut Schulz hob in seinem Grußwort die Bedeutung der Bauforschung hervor, die vom BMBF u.a. mit der Bildung eines eigenständigen Referates Verkehrstechnologien, Bauen und Wohnen noch effizienter unterstützt werden soll.

Themen und Ergebnisse
Als Projektkoordinator begrüßte Prof. Dr.-lng. Peter Grübl von der Technischen Universität Darmstadt mehr als 120 Tagungsteilnehmer. In seinem Einführungsvortrag erläuterte er Anlaß, Inhalt, Rahmenbedingungen und Stand der Forschungsarbeiten. Sämtliche Phasen im Stoffkreislauf sind Gegenstand dieses Vorhabens, das sich in acht Themenbereiche gliedert. Insgesamt sind 20 Institutionen aus Forschung und Industrie mit 43 Einzelprojekten betraut. Die Ergebnisse wurden thematisch zusammengefaßt und von Generalberichterstattern vorgetragen.
Über fortschrittliche Methoden zur Bewertung und zum Rückbau von Konstruktionen berichtete Dipl-Ing. Lutz Gerlach vom Institut für Massivbau und Baustofftechnologie der Uni Karlsruhe. Entwickelt wurden u.a. ein Leitfaden mit Checkliste für die Planung von Gebäudeabbrüchen und ein Schnellprüfverfahren zur Beurteilung von Kontaminationen in der Bausubstanz vor dem Abbruch. Moderne Abbruchverfahren mittels Laser- oder Mikrowellentechnik, elektromechanischer oder -dynamischer Fragmentation wurden eingehend untersucht, bewertet und den konventionellen Verfahren gegenübergestellt. Um eine detailierte Kosten-Nutzen-Betrachtung der anfallenden Abbruchmaterialien darzustellen, sind weitergehende Untersuchungen vor allem hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit des Geräteeinsatzes durchzuführen.
Die umfangreichen Forschungsarbeiten zum Bereich "Industrielle Aufbereitung von Abbruchmassen als Zuschlag für Beton" wurden von Dr. Ing. Guntram Kohler, remex Baustoffrecycling AG Duisburg, zusammenfassend vorgetragen. Der Referent erläuterte das Multikontrollsystem für RC-Baustoffe. Er stellte auch ein in Zusammenarbeit mit dem Forschungszentrum Karlsruhe neu entwickeltes Meßgerät vor, das die sofortige Schadstofferkennung der im Recyclingbetrieb angelieferten Baustoffe ermöglicht. Mit dieser Fortentwicklung der Sensortechnik läßt sich die gesicherte Selektion geeigneten schadstoffarmen Bauschutts aus dem Rückbau und der Annahme im Aufbereitungsbetrieb verbessern.
Die Ergebnisse vielfältiger Prüfungen an aufbereiteten Abbruchmaterialien als Zuschlag für die Betonherstellung und der Einfluß aufbereiteter Abbruchmassen auf die Frisch- und Festbetoneigenschaften wurden von Prof. Dr.-lng. Peter Grübl und Dipl-Ing. Marcus Rühl von der TU Darmstadt im dritten Generalbericht dargestellt. Dipl.-lng. Andrew Nealen, verwies in seinem Vortrag auf die Anwendung dieser Laborergebnisse beim Mischungsentwurf und in der industriellen Betonherstellung.

Demonstrationsbauvorhaben
Begleitend zu den Forschungsarbeiten wurde die Produktion und Anwendung von Beton mit rezykliertem Zuschlag an Demonstrationsbauvorhaben erfolgreich erprobt. Der Beton für die beiden Objekte in Darmstadt wurde nach unterschiedlichen Methoden hergestellt, die jeweils praktikabel waren, aber jeweils Vor- und Nachteile im Produktionsprozeß aufwiesen. Das Pilotprojekt des Forschungsvorhabens war der Bau eines neuen Firmensitzes der Bauverein AG in Darmstadt. Während der Bauzeit von November 1997 bis Februar 1998 wurden insgesamt 461 Kubikmeter Beton der Festigkeitsklasse B 35 für dieses Bauwerk hergestellt und nach Einzelfallzustimmung eingebaut. Hierbei kam das Verfahren mit konstanter Wasserzugabe zum Einsatz. Verwendet wurde der RC-Beton (auch Rebeton) für Innenbauteile, wie Stützen, Wände und Decken, sowie für Sichtbeton. Zu diesem Gebäude entstand parallel ein weiteres von gleicher Größe und Art in Normalbeton. Damit besteht für Langzeituntersuchungen eine gute Vergleichbarkeit der spiegelgleichen Bauten über die Jahre hinweg. Obwohl die Konstantwassermethode zu guten Ergebnissen führte, ist dennoch das Verfahren mit konstanter Frischbetonkonsistenz vorzuziehen, da mit dieser Methode die Betonherstellung zielsicherer abläuft.
Die konsistenzgesteuerte Betonherstellung wird beim zweiten Demonstrationsobjekt eingesetzt, dem Bau der "Waldspirale" im entstehenden Bürgerparkviertel in Darmstadt. Seit Baubeginn Anfang November 1998 werden hier im wesentlichen zwei verschiedene Betonsorten eingesetzt, von denen eine ausschließlich für die bis zu 1,20 m dicke Bodenplatte und die andere Sorte für alle anderen tragenden vertikalen Bauteile verwendet werden. Insgesamt werden etwa 12000 Kubikmeter Beton für das Bauvorhaben benötigt. Hergestellt wird der Baustoff übrigens erstmals nach der neuen Richtlinie "Beton mit rezykliertem Zuschlag". Dabei zeigte sich, daß ein Beton mit rezykliertem Zuschlag problemlos ohne teure und fehleranfällige Feuchtemessung produziert werden kann, vorausgesetzt, der rezyklierte Zuschlag wird vorgenäßt.

Die Modellansicht der Wohnanlage Waldspirale zeigt unverkennbar den Einfluß Friedensreich Hundertwassers, den die Bauverein AG für ihr Vorhaben gewinnen konnte. Für ihn sind die Fassaden, die keinem Raster folgen, "ein Gleichnis zu den Schichtenlinien der Erde, zu den Sedimenten, die sich seit Jahrmillionen gebildet haben." (Foto: Markus Schmidt)

Weitere Themenbereiche
Betonversuche zum Mehrfachrecycling und Untersuchungen an Betonwaren sind ebenfalls Inhalt des dritten Generalberichtes. Dipl.-lng. Christoph Müller faßte die Ergebnisse zusammen.
Die verschiedenen "Aspekte der Dauerhaftigkeit bei Beton mit rezykliertem Zuschlag" stellten Dr.-lng. Eberhard Siebel und Dipl.-lng. Beatrix Kerkhoff vom Forschungsinstitut der Zementindustrie Düsseldorf sowie Prof. Dr.-Ing. Rosemarie Haase und Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Aue von der Materialprüfanstalt Eckernförde vor. Sie konnten daraus u.a. einige Hinweise für die Praxis ableiten, z.B. wie hoch der Anteil des rezyklierten Zuschlags sein sollte, um die Dauerhaftigkeit von Beton sicherzustellen.
Daß die normengemäße Bemessung von Beton mit rezykliertem Zuschlag möglich ist, bestätigten Prof. Dr.-lng. Konrad Zilch und Dipl.-lng. Frank Roos von der TU München. Einschränkend wurde jedoch darauf hingewiesen, daß der Anteil der rezyklierten Zuschläge zu begrenzen, und die Bemessung nach einer neu erarbeiteten Richtlinie vorzunehmen ist. Projektergebnisse zum Bauteilverhalten, zur Tragfähigkeit und dem Verformungsverhalten, trug Prof. Dr.-lng. Friedhelm Stangenberg von der Ruhr-Universität Bochum vor.

Infosystem "BiM-Online"
Die zentrale Wissensspeicherung der Forschungsergebnisse wird durch das internetbasierende Informationssystem "BiM-Online" möglich, das Prof. Dr.-lng. Hans-Wolf Reinhardt von der Universität Stuttgart vorstellte. Seine Kollegen, Dr.-lng. Joachim Schwarte und Dipl.-lng. Marcus Schreyer, erläuterten die Konzeption und die Realisierung dieses innovativen Systems, welches parallel zu der auf Einzeldokumenten der Forscher aufgebauten Website ein relationales Datenbanksystem enthält. Neben einer Datenbank für Werkstoffdaten aus 540 Materialprüfungen wurde ein Fachlexikon entwickelt, welches z.Z. über 250 Fachbegriffe sowie Verfahren aus den Bereichen Gebäudeabbruch, Bauschuttaufbereitung und der Betontechnologie enthält. Anwendern in der Baupraxis bietet dieses System als Hilfsmittel für die berufliche Weiterbildung den schnellen Zugriff auf neueste Forschungsergebnisse, die dann beschleunigt in der Praxis Anwendung finden sollen.

Vorläufige neue Richtlinie
Der angestrebte Nachweis der Verwendbarkeit von aufbereiteten Abbruchmassen als Zuschlag für Beton im standsicherheitsrelevanten Bereich ist erbracht. Hierzu wurde eine neue DafStb-Richtlinie "Beton mit rezykliertem Zuschlag" erarbeitet, die Prof. Grübl in seinem abschließenden Vortrag vorstellte. Ihr Inhalt wird auch in die überarbeitete Fassung der Zuschlagnorm DIN 4226 übernommen werden.
Fazit: In der Richtlinie werden Bedingungen und Einschränkungen für RC-Beton genannt, die jedoch nur für Bauteile im standsicherheitsrelevanten Bereich gelten. Für RC-Beton in darunter liegenden Bereichen gibt es keine Eingrenzungen. In den jeweils anschließenden Diskussionen waren sich alle Teilnehmer darüber einig, daß verschiedene Teilprojekte weitergeführt werden müssen, um die Ergebnisse zu untermauern und schließlich praxisrelevante Anwendungen zu ermöglichen. Mit Hinweisen auf die nächsten Veranstaltungen (z.B. auf das Forschungskolloquium am 7. und 8. Oktober in Weimar) und auf den bevorstehenden Umzug des DAfStb-Büros innerhalb von Berlin beendete Dr-Ing. Norbert Bunke die Fachtagung (DAfStb-e-Mail: dafstb@t-online.de).
Alle Tagungsbeiträge sowie die Ergebnisse der Einzelprojekte werden innerhalb der Schriftenreihe des DAfStb im Beuth Verlag veröffentlicht. Die gesammelten Daten einschließlich sämtlicher Forschungsergebnisse aller Teilprojekte zum Vorhaben "Baustoffkreislauf im Massivbau" sind online dokumentiert und können im Internet unter www.b-i-m.de abgerufen werden.