Rohstoffe / Ausgangsstoffe

Hauptbestandteile

Grafiken für die Hauptbestandteile der rezyklierten Gesteinskörnungen Typ 1 bis 4

Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Gewinnung der Primärrohstoffe

Die Primärrohstoffe zur Herstellung rezyklierter Gesteinskörnungen bestehen aus verschiedenen Abbruchabfällen von Gebäuden, Straßen oder anderen Bauwerken und werden daher beim Abriss dieser gewonnen.
„Die Aufbereitung von Bau-und Abbruchabfällen zu Recycling-Baustoffen erfolgt in mobilen oder stationären Anlagen. Im Jahre 2010 betrug die Anzahl der mobilen Anlagen 1327. Diesen Anlagen wurde eine Bauschuttmenge von 32,9 Mio. t zur Aufbereitung zugeführt. Dem standen 746 stationäre und semimobile Anlagen mit einem Input von 29,7 Mio. t gegenüber.“^1,2

Verfügbarkeit

Abbruchabfälle fallen bei vielen Bauprojekten an. Sei es beim Abriss bzw. Umbau von Gebäuden oder der Erneuerung von Straßen. Um jedoch als Rohstoff für rezyklierte Gesteinskörnung nutzbar zu sein, muss auf einen sortenreinen Abbruch geachtet werden, was bisher noch nicht in ausreichendem Maße getan wird.

Bei Straßenbauprojekten, bei denen die Verwendung rezyklierter Gesteinskörnung als Sauberkeits- oder Tragschicht eingeplant wird, stehen mobile Recyclinganlagen zur Verfügung, die die abgetragene Fahrbahndecke zerkleinern und aufbereiten, sodass sie direkt vor Ort wieder eingebaut werden kann.

Verwendung von Recyclingmaterialien / Produktionsabfällen

Herstellung von rezyklierter Gesteinskörnung ist gleich zu setzen mit der Verwendung von Recyclingmaterial.

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.

Bauproduktgruppen, bei denen im Einzelfall relevante Belastungen auftreten können, sind Massivbaustoffe wie Betone, Leichtbetone und Ziegel. Dies tritt meist bei Verwendung eventuell belasteten Materials als Gesteinskörnung, z. B. Schlacken, Schlämme oder Stäube aus industriellen Prozessen, bei denen die Gehalte der natürlichen Radionuklide angereichert wurden, oder bei Nutzung von Rohstoffen vulkanischen Ursprungs, z. B. Bims, auf.

Da die Massivbaustoffe wie Betone, Leichtbetone oder Ziegel Rohstoffe für rezyklierte Gesteinskörnung darstellen, gelangen die natürlichen Radionuklide auch in die neuen Baustoffe, in denen rezyklierte Gesteinskörnung verwendet wird. Ein erhöhtes Risiko im Vergleich zu „normalen“ Betonen oder Ziegeln besteht jedoch nicht.

Quellen

¹Sachbericht zum BMBF-Verbundvorhaben „Steigerung der Ressourceneffizienz im Bauwesen durch die Entwicklung innovativer Technologien für die Herstellung hochwertiger Aufbaukörnungen aus sekundären Rohstoffen auf der Basis von heterogenen Bau- und Abbruchabfällen“, Online Quelle (zuletzt aufgerufen am 25.06.2014)

²Statistisches Bundesamt: Umwelt. Abfallentsorgung 2010. Wiesbaden Juli 2012, Online Quelle (zuletzt aufgerufen am 25.06.2014)

Herstellung

Prozesskette

Herstellungsprozess

Als Rohstoffe für rezyklierte Gesteinskörnung werden Abbruchabfälle (Beton, Mörtel, Ziegel etc.) verwendet. Im Idealfall werden die Abfälle direkt auf der Baustelle in Mulden oder Containern vorsortiert. Anschließend werden diese zur Recyclinganlage transportiert und dort einer Eingangskontrolle  unterzogen. Ergibt sich aufgrund der Vorermittlung ein Verdacht auf Schadstoffbelastungen, sind analytische Untersuchungen erforderlich. Der Umfang dieser Untersuchungen richtet sich nach den Vorkenntnissen zum Bauwerk. Soll der spätere RC-Baustoff im eingeschränkt offenen Einbau in technischen Bauwerken verwendet werden findet die TR LAGA ¹ Boden Anwendung. In allen anderen Fällen (z. B. Input-Output-Überwachung von RC-Anlagen, Einbau mit technischen Sicherungsmaßnahmen) wird zur Bewertung der Qualität von RC-Baustoffen die TR LAGA Bauschutt herangezogen, ergänzt durch Parameter der TR Boden (z. B. Schwermetalle im Feststoff und im Eluat).2 Des Weiteren sind in DIN 4226-100 Höchstwerte und Analyseverfahren für Inhaltsstoffe rezyklierter Gesteinskörnungen angegeben. Des Weiteren erfolgt eine Differenzierung nach folgenden Kriterien:

• Betonabbruch
• Stahlbetonabbruch
• Ziegelschutt
• Mauerwerksabbruch
• Gemischter Beton- und Mauerwerksabbruch
• Mit nichtmineralischen Baustoffen verunreinigter Bauschutt

Die Lagerung erfolgt im Freien nach Materialsorten getrennt. Angeliefertes kontaminiertes Material wird in speziell gekennzeichneten, geschlossenen Containern oder überdachten Flächen gelagert und fachgerecht entsorgt.

Durch Bagger, Radlader oder andere stetige Fördereinrichtungen wird der Bauschutt einer Zerkleinerung in z. B. Backenbrechern, Prallbrechern, Hammerbrechern oder Shreddern zugeführt. Aufgabe der Zerkleinerung ist die Herabsetzung der oberen Korngröße, der Erzeugung bestimmter Korngrößenverteilungen und dem Aufschließen von „Verwachsungen“, d. h. dem Freilegen der Einzelkomponenten aus Verbundstoffen (z. B. Stahl und Beton bei Stahlbeton).

Anschließend gelangt der Bauschutt zur Siebung, die zur Begrenzung der oberen und unteren Korngröße (Schutz der nachgeschalteten Anlagenteile) oder der Erzeugung einer bestimmten Korngröße dient. Zur Siebung stehen verschiedenen Maschinen zur Verfügung, z. B. Roste, Wurf- oder Rotationssiebmaschinen. Im Anschluss an die Siebung wird der Bauschutt sortiert. Die Sortierung dient insbesondere der Trennung von gemischten Bauabfällen. Es wird zwischen trockenen und nassen Sortierverfahren unterschieden. Hierfür werden die physikalischen Merkmale des Bauschutts genutzt. So kann nach der Dichte, der Benetzbarkeit, den magnetischen oder elektrischen oder den optischen Eigenschaften getrennt werden.

Unterscheidung zwischen mobilen und stationären Recyclinganlagen

Mobile Recyclinganlagen sind für Abbruchbaustellen mit großem Aufkommen an Bauabfall geeignet (z. B. Autobahnerneuerung, Industrieabbruch). Vorteil ist die Möglichkeit einer direkten Weiterverarbeitung der erzeugten Produkte. Des Weiteren ist der Platzbedarf gering und es fallen nur geringe Investitionskosten und Platzvorbereitungsarbeiten an.

Stationäre Recyclinganlagen werden in Aufbereitungszentren in Ballungsräumen eingesetzt. Ein größeres Bauschuttaufkommen und dessen Absatz müssen innerhalb eines begrenzten Gebietes längerfristig gesichert sein. Vorteil ist die gute Produktqualität, Produktvielfalt und eine bessere Güteüberwachung.

Umweltindikatoren / Herstellung

Energieaufwand

Im Vergleich zur Herstellung von natürlicher Gesteinskörnung entfällt die Energie für den Abbau, zusätzlich wird aber Energie für den Transport zur Recyclinganlage benötigt. Ebenso wie bei der Herstellung von natürlicher gebrochener Gesteinskörnung wird Energie für Zerkleinerung, Klassierung und der Reinigung verwendet.
Im Vergleich zu natürlicher Gesteinskörnung wie Sande und Kiese aus Flüssen oder Seen wird für die Aufbereitung mehr Energie verbraucht. Der Arbeitsschritt der Sortierung erfordert je nach Verfahren zusätzlich Energie.

Charakteristische Emissionen

Beim Zerkleinern, dem Transport innerhalb der Anlage, dem Klassieren und Sortieren des Bauschutts 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). Des Weiteren ist eine generelle Vorsicht und Achtsamkeit gefordert bei dem Umgang mit den Maschinen, da unter Umständen Material herausgeschleudert werden kann oder sich größere Bauschuttstücke in den Zerkleinerungsaggregaten verklemmen können etc.

Maßnahmen Umweltschutz

Maßnahmen zum Schutz der Umwelt und der Luft sind Einhausung von Anlagen, und Befeuchtung des zu Zerkleinernden Materials etc. und Einbau von Filtern sowie Kreislaufführung von Waschwasser.
Generell ist zu sagen, dass die Umweltbelastung bei mobilen Recyclinganlagen größer ist als bei stationären Anlagen, da umfangreichere technische Maßnahmen getroffen werden können.

Transport

Bei mobilen Recyclinganlagen ist der Transportaufwand des Bauschutts zur Anlage gering, da die Anlage in unmittelbarer Nähe der Großbaustelle errichtet wird. Grundlage dafür ist der Transport der mobilen Anlage zum Standort.
Bei stationären Recyclinganlagen muss der Bauschutt zur Anlage transportiert werden. Da die Transportkosten mit zunehmender Entfernung immer größer werden, wird bei der Konzeptionierung von stationären Recyclinganlagen eine maximale Transportentfernung der Bauabfälle von 25 km um den Standort der Anlage angenommen. Das heißt, der Transport von Bauschutt ist in der Regel lokal geprägt.

Quellen

² TR LAGA20 TI, Online Quelle (zuletzt aufgerufen am 25.06.2014), TR LAGA20 TII, Online Quelle (zuletzt aufgerufen am 25.06.2014), TR LAGA20 TIII, Online Quelle (zuletzt aufgerufen am 25.06.2014)

² Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt, Planen Bauen Wohnen Natur Verkehr: Merkblatt 6, Leitfaden - Anforderung an den Umgang mit Recycling-Baustoffen, Online Quelle (zuletzt aufgerufen am 25.06.2014)

Verarbeitung

Technische Hinweise / Verarbeitungsempfehlungen

Bei der Verarbeitung (meist industriell) sind keine umwelt- und gesundheitsrelevanten Beeinträchtigungen bekannt.
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:

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.

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.
Quelle: Wingis-online „Tätigkeiten mit quarzhaltigen mineralischen Stäuben“

REACH / CLP

Die REACH-Verordnung regelt die Herstellung, das Inverkehrbringen und den Umgang mit Industriechemikalien. 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 nicht als Stoff oder Gemisch, sondern als Erzeugnis eingestuft, ist kein Sicherheitsdatenblatt (SDB) erforderlich und Gefahrstoffbezeichnungen entfallen. Lediglich besonders besorgniserregende Stoffe (SVHC) müssen ausgewiesen werden.

Lediglich besonders besorgniserregende Stoffe (SVHC) müssen ausgewiesen werden. Produkt bezogene Informationen hierzu finden sich dann in den Sicherheitsdatenblättern (SDB) des Herstellers.

Einstufungen und Gesundheitsgefahren nach GISBAU

Für rezykierte 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 rezyklierter Gesteinskörnung kann es zu einer Staubentwicklung kommen.

Umweltrelevante Informationen

Energiebedarf

Bei der Verarbeitung von rezyklierter Gesteinskörnung als Körnung wird Energie beim Mischen zu einem verarbeitbaren Putz, Mörtel oder Beton verbraucht. Die Energiemenge ist abhängig von den verwendeten Mischaggregaten.

Wassergefährdung

Nach DIN EN 12620 dürfen nur rezyklierte Gesteinskörnungen verwendet werden, die keine umweltschädlichen Auswirkungen, insbesondere auf Boden und Grundwasser haben, wobei der Nachweis durch die Festlegungen gemäß Bauregelliste B, Teil 1, zu führen ist.

Zitat DIN 4226-100:2002-02, Anhang I (informativ)
Bewertung der Auswirkungen rezyklierter Gesteinskörnungen und daraus hergestellter Betone und Mörtel auf Boden und Grundwasser
„ … Die rezyklierten Gesteinskörnungen selber müssen jedoch Eigenschaften aufweisen, die es ermöglichen, daraus Beton oder Mörtel herzustellen, von denen unter den Bedingungen, unter denen sie eingebaut werden, in absehbarer Zeit weder ein Grundwasserschaden noch schädliche Bodenveränderungen ausgehen können und die nicht zu einer Schadstoffanreicherung im Wertstoffkreislauf führen. Deshalb werden in dieser Norm rezyklierte Gesteinskörnungen sowohl hinsichtlich der relevanten Inhaltsstoffe (Schadstoffgehalte im Feststoff) als auch hinsichtlich der mobilisierbaren Inhaltstoffe (Schadstoffkonzentration im Eluat) (siehe 4.8) bewertet.“
Der Tabelle G.1 in DIN 4226-100 sind sowohl die Höchstwerte als auch die Analyseverfahren mit normativer Verlinkung zu entnehmen. 

Transport

Bei mobilen Recyclinganlagen ist der Transportaufwand der rezyklierten Gesteinskörnung gering, wenn sie auf der in unmittelbarer Nähe befindlichen Großbaustelle direkt wieder eingesetzt wird (z. B. Straßenbaustelle).
Bei stationären Recyclinganlagen sind größere Transportentfernungen zurückzulegen. Aus Kostengründen findet der Transport der rezyklierten Gesteinskörnung aber auf lokaler bis regionaler Ebene (Einzugsgebiet ca. 25 km) statt.
Einzugsgebiete werden häufig durch wirtschaftliche Parameter definiert, wie z. B. von vorhandener Bauschuttmenge, verfügbarer Infrastruktur oder z. B. aktuellen Spritpreisen.

Nutzung

Umwelt- und Gesundheitsrisiken Neuzustand

Nach DIN EN 12620 dürfen für die Herstellung von Betonen nur rezyklierte Gesteinskörnungen verwendet werden, die keine umweltschädlichen Auswirkungen haben.
Generell kann die Freisetzung von umweltrelevanten Stoffen aus dem Beton/RC-Beton während der Nutzung (allgemein aus zementgebundenen Baustoffen) über die Mechanismen Auslaugung bzw. Auswaschung (im wesentlichen anorganische Stoffe), Emission flüchtiger organischer Bestandteile oder Radioaktivität erfolgen.
Maßgebend für eine Beurteilung der Umweltverträglichkeit von zementgebundenen Baustoffen ist die Menge an freigesetzten umweltrelevanten Stoffen, nicht die Mengen, die im Beton/RC-Beton insgesamt enthalten sind.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken bei bestimmungsgemäßer Nutzung

Umwelt- und gesundheitsrelevante Beeinträchtigungen sind nicht bekannt.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken im Schadensfall

Brandfall

Rezyklierte Gesteinskörnung birgt keine brandrelevante Gefährdung.

Wassereinwirkung

Es sind grundsätzlich keine Umwelt- und Gesundheitsrisiken zu erwarten, wenn die Anforderungen nach DIN 4226-100 erfüllt sind.
Zum Auslaugverhalten von Beton siehe Datenblatt Beton.

Nachnutzung

Umwelt- und Gesundheitsrisiko Rückbau

Beim Rückbau von Betonen, bei denen rezyklierte Gesteinskörnung eingesetzt wurde ist auf ausreichenden Staubschutz zu achten. Die Möglichkeit des Absaugens sollte geprüft werden.
Beim Rückbau von RC-Beton bestehen gegenüber Beton mit natürlicher oder künstlicher Gesteinskörnung keine Besonderheiten.

Wiederverwendung

Rezyklierte Gesteinskörnung, die im Beton eingesetzt worden ist, kann aufgrund von Bindemittelanhaftungen nicht als reine Gesteinskörnung wiederverwendet werden.

Stoffliche Verwertung

Natürliche Gesteinskörnung, die im Beton eingesetzt worden ist, kann aufgrund von Bindemittelanhaftungen nicht als reine natürliche Gesteinskörnung deklariert werden. Über eine erneute stoffliche Verwertung von Beton, bei dessen Herstellung rezyklierte Gesteinskörnung eingesetzt worden ist, liegen derzeit keine Informationen vor. Grundsätzlich sollte es aber, bei geeigneter Produktqualität der erneut hergestellten rezyklierten Gesteinskörnung, keine Einwände für einen erneuten Einsatz im Beton geben. Die Produktqualität hängt unter anderem vom Gehalt an Bindemittel und „reiner“ Gesteinskörnung sowie von der chemischen (z. B. Salzbelastung etc.), physikalischen und mechanischen Beanspruchung des Bauteils ab.

Beseitigung / Verhalten auf der Deponie

Rezyklierte Gesteinskörnung muss am Ende ihrer Lebensdauer auf einer Deponie abgelagert werden. Sie kann als Bauschutt auf Deponieklasse I (hauptsächlich für mineralische Abfälle) abgelagert werden.

EAK-Abfallschlüssel

Sonstige Bau- und Abbruchabfälle

Abfälle aus der mechanischen Behandlung von Abfällen (z. B. Sortieren, Zerkleiner, Verdichten, Pelletieren) a. n. g.