- Lebenszyklus
Fachinformationen
Produktgruppeninformation
Grobsand
Begriffsdefinition
Gesteinskörnungen aus natürlichem Gestein bestehen aus Flusskies und -sanden (Ablagerungen in Flüssen und Flussniederungen), wobei die Körnungen durch die Strömung der Flüsse meist glatt und feinstoffarm sind), grobem Kiessand (Ablagerungen von Gletschern, auch Moränen, mit gedrungener, wenig abgeschliffener Körnung, meist auch lehmig) oder aus vulkanischem Gestein (Ablagerungen vulkanischen Ursprungs mit porigem Gefüge, wie z. B. Bims, Lavaschlacke oder Tuff).
Körnungen können aber auch als Festgesteine aus Steinbrüchen gewonnen werden. Dann handelt es sich um gebrochene Gesteinskörnungen praktisch aus allen Gesteinsarten, außer aus schiefrigem, mergeligem oder sulfathaltigem Gestein, da es hier zu negativen Reaktionen im Mörtel kommen könnte.
Wesentliche Bestandteile
Natürliche Gesteinskörnungen bestehen aus natürlichen mineralischen Stoffen, die im Falle von leichter Gesteinskörnung mehr oder weniger Luft einschließen.
Charakteristik
Natürliche Gesteinskörnung wird ausschließlich einer mechanischen Aufbereitung unterzogen.
Besonders wichtige Eigenschaft hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsrelevanz
Natürliche Gesteinskörnungen sind gesundheitlich unbedenklich und es gehen von ihnen keine Gefahren für die Umwelt aus.
Lieferzustand
körnig (rundes bzw. gebrochenes Korn), üblicherweise 3 bis 8 % Eigenfeuchte
Anwendungsbereiche (Besonderheiten)
- für Auffüllungen
- als Korngerüst zur Herstellung von Mörtel und Beton
- als Unterbau oder Planum für Straßen, Wege oder Gründungen
Gesteinskörnungen werden gemäß DIN EN 12620 nach ihrer Herkunft in natürliche Gesteinskörnung, industriell hergestellte Gesteinskörnung und rezyklierte Gesteinskörnung untergliedert.
Des Weiteren ist die Einteilung der Gesteinskörnung nach ihrer Rohdichte in leichte, normale und schwere Gesteinskörnung üblich. Leichte Gesteinskörnungen besitzen ein offen oder geschlossen poriges Gefüge während normale und schwere Gesteinskörnungen ein dichtes Gefüge aufweisen.
Technisches
Technische Daten
Gesteinskörnungen haben je nach Herkunft bzw. Einteilung nach Rohdichte unterschiedliche technische Kennwerte wie Rohdichte, Festigkeit und Beständigkeit.
Rohdichte ρ [kg/m3]
2,4 - 3,1
Baustoffklasse nach DIN 4102-1
A1 (nicht brennbar)
Färbung
grau, gelb, beige, weiß, schwarz
Beständigkeit
Bei einigen natürlichen Gesteinskörnungen ist auf eine mögliche Empfindlichkeit hinsichtlich einer Alkali-Kieselsäure-Reaktion („Betonkrebs“) zu achten.
Technische Regeln (DIN, EN)
Siehe Technische Regeln im Datenblatt Gesteinskörnung
Bauregelliste
Das Deutsche Institut für Bautechnik stellt in den Bauregellisten A, B und C die technischen Regeln für Bauprodukte und Bauarten sowie bauaufsichtlich geregelte und nicht geregelte Bauprodukte und Bauarten auf.
Nach Zustimmung der obersten Bauaufsichtsbehörden der Länder wird die Bauregelliste bekannt gegeben. Erwerb und weiterführende Informationen zu Bauregelliste und ihren Regelungsbereichen siehe unter → www.dibt.de
Eine Darstellung und Erläuterungen zur Klassifizierung von Bauprodukten siehe im Lexikon → Klassifizierung von Bauprodukten
Rohstoffe / Ausgangsstoffe
Hauptbestandteile
Umwelt- und Gesundheitsrelevanz
Gewinnung der Primärrohstoffe
Natürliche Gesteinskörnungen werden ausschließlich im Tagebau (Abbau in Gruben oder Nassbaggerung in Seen) gewonnen. Damit verbunden sind Umweltbelastungen durch Eingriffe in Natur und Landschaft.
Verfügbarkeit
Der Rohstoff ist (noch) in ausreichendem Maß vorhanden.
„Große Kiesvorkommen beispielsweise finden sich in Terrassenablagerungen von Flüssen, vor allem in der Niederrheinischen Bucht, entlang von Rhein und Maas, am Oberrheingraben, in den Moränelandschaften von Nord- und Ostdeutschland und im Alpenvorland. Die Gebiete außerhalb dieser Räume, insbesondere die Bereiche der Mittelgebirge und der Norddeutschen Tiefebene, gelten dagegen in weiten Teilen als „Kiesmangelgebiete“.“2
Verwendung von Recyclingmaterialien / Produktionsabfällen
Sande, die in der Gießerei Einsatz finden, werden häufig im Kreislauf geführt und somit wiederverwendet. Natürliche Gesteinskörnung, die im Beton eingesetzt worden ist, wird zwar als rezyklierte Gesteinskörnung wieder verwendet, kann aufgrund von Bindemittelanhaftungen aber nicht als Recyclingmaterial für natürliche Gesteinskörnung bezeichnet werden.
Radioaktivität
Natürlich Radionuklide in Baustoffen können vorkommen in Abhängigkeit von Material und Zuschlagstoffen. Zum Schutz der Bevölkerung vor Strahlenbelastungen werden in Deutschland seit mehr als 20 Jahren Untersuchungen und Bewertungen der radioaktiven Stoffe in Baumaterialien durchgeführt. Nach einer Studie des BfS wurden in Deutschland keine zu Bauzwecken verwendbaren Materialien festgestellt, die infolge erhöhter Uran- und Radiumkonzentrationen zu höheren Konzentrationen des Radon-222 (Radon) in Räumen führen könnten.
Bei den derzeit handelsüblichen Bauproduktgruppen sind aus der Sicht des Strahlenschutzes keine Einschränkungen erforderlich. Allerdings ist auch weiterhin die vorgegebene Beschränkung des Anteils industrieller Rückstände als Zuschlag zu beachten, siehe ausführliche BfS-Informationen zu Baustoffen unter http://www.bfs.de/de/ion/anthropg/baustoffe.html.
Bei Tonen oder Rohstoffen vulkanischen Ursprungs z.B. Perlit oder Bims, können die Gehalte der natürlichen Radionuklide unter Umständen angereichert sein. Beim Einsatz von tonig gebundenen Sandsteinen ist der Beitrag zur Strahlenexposition der Bewohner aber nur unwesentlich.
Quellen
1J. Stark und B. Wicht: Zement und Kalk: Der Baustoff als Werkstoff. 1. Auflage, Birkhäuser Verlag, Berlin, (2000).
2M. Schulz: Kies- und Sandgewinnung – auch bei nicht bester Lagerstättenqualität?, Akad. Geowiss. Geotechn., Veröffentl., 28 (2011): 247- 252
Herstellung
Herstellungsprozess
Natürliche Gesteinskörnung wird mit Schaufelbaggern und Radladern (Kiesgrube bzw. Flüsse oder Seen) oder im Sprengverfahren (Steinbruch) abgebaut und in Schwerlastwagen oder auf Förderbändern transportiert, danach wird das Material gewaschen und gesiebt, evtl. ist weiteres Brechen und Mahlen erforderlich. Die einzelnen Körnungen werden klassiert und in Korngruppen eingeteilt.
Beim Waschen werden Feinstteile abgeschlämmt wodurch verunreinigtes Wasser anfällt, welches durch eine mechanische Aufbereitung (Absetzbecken) gereinigt und wiedergenutzt werden kann.
Umweltindikatoren / Herstellung
Einheitliche Werte zu Umweltindikatoren (z.B. Primärenergieaufwand, Treibhauspotential) von Bauprodukten liefert die Online-Datenbank ÖKOBAUDAT des Informationsportals Nachhaltiges Bauen. Die Plattform ÖKOBAUDAT stellt Umweltprofile bereit, die als erforderliche Datengrundlage für die Ökobilanzierung (Lebenszyklusanalyse) von Gebäuden eingesetzt werden.
In der Herstellung von Bauprodukten ist ein großer Anteil der verursachten Umweltbelastungen auf den Verbrauch von nicht erneuerbaren Energieträgern zurückzuführen. Der in den Datensätzen geführte "kumulierte Primärenergieaufwand nicht erneuerbar" (Graue Energie, PENRT) ist daher ein wichtiger Umweltindikator für den Ressourcenverbrauch und i.d.R. gleichgerichtet mit dem Treibhauspotential (GWP), einem wichtigen Indikator der Umwelt(aus)wirkungen.
Für Bauprodukte gibt es Herstellungs- und End-of-Live-Datensätze in der ÖKOBAUDAT. Aus dem Bereich der Grundstoffe/Ausgangsstoffe findet man dort nur für direkt als Bauprodukte einsetzbare Materialien entsprechende Datensätze wie z.B. für Bindemittel (Gips, Zement, Kalk usw.) oder Zuschläge (Gesteinskörnungen). Datensätze zu Kunststoffen als Ausgangsstoffe findet man dort nicht.
→ Datenbank der ÖKOBAUDAT
Energieaufwand
Bei der Herstellung von natürlicher Gesteinskörnung wird nur Energie zum Abbau, der Zerkleinerung und der Reinigung benötigt.
Charakteristische Emissionen
Durch das Zerkleinern des Rohmaterials in Brechern (meist Hammerbrecher) kommt es zu starken Lärm- und Staubemissionen, die Arbeitsschutzmaßnahmen wie Ohren- und Atemschutz nötig machen.
Maßnahmen Gesundheitsschutz
Es sollte persönliche Schutzausrüstung getragen werden (Augen-, Atem- und Gehörschutz).
Maßnahmen Umweltschutz
Maßnahmen zum Schutz der Umwelt und der Luft sind Einhausung von Anlagen etc. und Einbau von Filtern sowie Kreislaufführung von Waschwasser.
Transport
Da natürliche Gesteinskörnung in Deutschland an verschiedenen Standorten (Niederrheinische Bucht, entlang von Rhein und Maas, am Oberrheingraben, Moränelandschaften von Nord- und Ostdeutschland, Alpenvorland1) verfügbar ist, sind nur kurze Transportwege notwendig.
Quellen
1M. Schulz: Kies- und Sandgewinnung – auch bei nicht bester Lagerstättenqualität?, Akad. Geowiss. Geotechn., Veröffentl., 28 (2011): 247- 252
Verarbeitung
Technische Hinweise / Verarbeitungsempfehlungen
Bei der Verarbeitung (meist industriell) sind keine umwelt- und gesundheitsrelevanten Beeinträchtigungen bekannt.
Arbeitshygienische Risiken
Allgemeines
Bei der Verarbeitung insbesondere von feinen Materialien ist eine Staubbelastung möglich. Durch persönliche Schutzmaßnahmen wie Atemschutzmasken können deren Auswirkungen vermindert werden.
AGW-Werte
Allgemeiner Staubgrenzwert, alveolengängige Fraktion
AGW: 3 mg/m³
Allgemeiner Staubgrenzwert, einatembare Fraktion
AGW: 10 mg/m³
Quarzstaub (A-Fraktion)
K1 (TRGS 906) Tätigkeiten oder Verfahren, bei denen Beschäftigte alveolengängigen Stäuben aus kristallinem Siliziumdioxid in Form von Quarz und Cristobalit ausgesetzt sind, werden als krebserzeugend bezeichnet.
REACH / CLP - Informationspflicht zu SVHC
Flüssige, pastöse, pulvrige Bauprodukte oder deren Ausgangsstoffe (z.B. Dichtmassen, Klebstoffe, Beschichtungen, Farben, Mörtel + Estriche, Schüttungen, Frischbeton, Betonzusatzmittel, Bindemittel, Kunststoffe usw.) werden als Gemisch eingestuft.
Die europäische Chemikalienverordnung REACH unterscheidet Produkte in Stoffe, Gemische und Erzeugnisse. Zur Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen, dient die CLP-Verordnung (Verordnung über die Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen), um ein hohes Schutzniveau für die menschliche Gesundheit und die Umwelt zu gewährleisten.
Wird ein Produkt als Stoff oder Gemisch eingestuft, ist für Informationen zu Gefahrstoffen und Einstufungen nach CLP ein Sicherheitsdatenblatt (SDB) erforderlich.
Produkt bezogene Informationen gemäß CLP-Verordnung (z.B. Nachweis gefährliche Stoffe, Nachweis besonders besorgniserregender Stoffe SVHC >= 0,1 Gew.-%) müssen hierfür in den Sicherheitsdatenblättern (SDB) der jeweiligen Produkte ausgewiesen sein.
Einstufungen und Gesundheitsgefahren nach GISBAU
Für natürliche Gesteinskörnung liegt keine Einstufung nach GISBAU in WINGIS online vor.
Für „Tätigkeiten mit quarzhaltigen mineralischen Stäuben“ werden folgende Angaben in WINGIS-online gemacht:
„Einatmen von mineralischen quarzhaltigen Stäuben in hohen Konzentrationen über lange Zeiträume kann zu Gesundheitsschäden führen. Neben vorübergehenden Beschwerden wie Husten können chronische Schädigungen (z.B. Silikose) auftreten. Quarzstaub kann Krebs erzeugen!“
Emissionen
Bei der Verarbeitung von natürlicher Gesteinskörnung kann es zu einer Staubentwicklung kommen.
Umweltrelevante Informationen
Energiebedarf
Bei der Verarbeitung von natürlicher Gesteinskörnung als Körnung wird Energie beim Mischen zu einem verarbeitbaren Putz, Mörtel oder Beton verbraucht. Die Energiemenge ist abhängig von den verwendeten Mischaggregaten.
Wassergefährdung
Natürliche Gesteinskörnung ist nicht wassergefährdend.
Transport
Da natürliche Gesteinskörnung innerhalb von Deutschland abgebaut wird, sind nur kurze Transportwege notwendig.
Nutzung
Umwelt- und Gesundheitsrisiken Neuzustand
Sie befinden sich in einer WECOBIS-Grundstoffgruppe. Hierbei handelt es sich um Ausgangsstoffe für verschiedene Bauproduktgruppen. Informationen zum Verhalten in der Nutzungs- oder Nachnutzungsphase findet man deshalb ggf. in zugeordneten Bauproduktgruppen.
→ siehe Auflistung rechter Navigationsbalken
Nachnutzung
Sie befinden sich in einer WECOBIS-Grundstoffgruppe. Hierbei handelt es sich um Ausgangsstoffe für verschiedene Bauproduktgruppen. Informationen zum Verhalten in der Nutzungs- oder Nachnutzungsphase findet man deshalb ggf. in zugeordneten Bauproduktgruppen.
→ siehe Auflistung rechter Navigationsbalken
Umwelt- und Gesundheitsrisiko Rückbau
Beim Rückbau ist auf ausreichenden Staubschutz zu achten. Die Möglichkeit des Absaugens sollte geprüft werden.
Wiederverwendung
Werden natürliche Gesteine als Werksteine verwendet, können sie bei Unversehrtheit wieder als Werksteine oder als Körnung für Mörtel und Beton wiederverwendet werden. Natürliche Gesteinskörnung, die im Beton eingesetzt worden ist, kann aufgrund von Bindemittelanhaftungen nicht als reine natürliche Gesteinskörnung deklariert werden.
Stoffliche Verwertung
Natürliche Gesteinskörnung, die im Beton eingesetzt worden ist, kann einschließlich der Bindemittelanhaftungen als rezyklierte Gesteinskörnung verwertet werden. Der Altbeton wird in Recyclinganlagen zu Betonsplitt und Betonbrechsand aufbereitet.
Gemäß der Richtlinie des DAfStB „Beton mit rezyklierter Gesteinskörnung“ kann sortenreiner Betonsplitt und Betonbrechsand bis zu gewissen Grenzen als Gesteinskörnung für Beton wieder eingesetzt werden. Auf Grund von weiteren Untersuchungen wurde die Richtlinie auf Gesteinskörnungen aus mineralischen Baustoffgemischen (Bauschutt) erweitert.
Höchstanteile von rezyklierten Gesteinskörnungen (Typ1/Typ2) in Beton nach DIN 1045 nach der Richtlinie des DAfStB:
Anwendung | Anteil rezyklierter Gesteinskörnung | ||
Expositionsklasse | Feuchtigkeitsklasse | Typ 1 | Typ 2 |
XC1 | W0 (trocken) | < 45 | < 35 |
XF1 und XF3 | WF (feucht) | < 35 | < 25 |
Beton mit hohem | WF (feucht) | < 35 | < 25 |
XA1 | WF (feucht) | < 25 | < 25 |
Die festgelegten Grenzen ergeben sich aus der Forderung, dass Betone mit Betonsplitt die Anforderungen der DIN 1045 ohne Einschränkung in gleicher Weise erfüllen sollen, wie Betone mit ausschließlich primären Gesteinskörnungen.
Beseitigung / Verhalten auf der Deponie
Natürliche Gesteinskörnung kann als Bauschutt auf Deponieklasse I (hauptsächlich für mineralische Abfälle) abgelagert werden.
EAK-Abfallschlüssel
Abfälle aus dem Abbau von Bodenschätzen
| 01 01 02 | Abfälle aus dem Abbau von nichtmetallhaltigen Bodenschätzen |
Abfälle aus der physikalischen und chemischen Weiterverarbeitung von nichtmetallischen Bodenschätzen
| 01 04 08 | Abfälle von Kies- und Gesteinsbruch mit Ausnahme derjenigen, die unter 01 04 07 fallen |
| 01 04 09 | Abfälle von Sand und Ton |
| 01 04 10 | staubende und pulvrige Abfälle mit Ausnahme derjenigen, die unter 01 04 07 fallen |
Sonstige Bau- und Abbruchabfälle
| 17 09 04 | gemischte Bau- und Abbruchabfälle mit Ausnahme derjenigen, die unter 17 09 01, 17 09 02 und 17 09 03 fallen |
Abfälle aus der mechanischen Behandlung von Abfällen (z.B. Sortieren, Zerkleiner, Verdichten, Pelletieren) a. n. g.
| 19 12 09 | Mineralien (z. B. Sand, Steine) |