Projekt 14137/01

Entwicklung optimierter Rückbau- und Recyclingverfahren durch Kopplung von Gebäudedemontage und Bauschuttaufbereitung

Projektträger

Universität SiegenLehrstuhl für Bauwirtschaftslehre
57068 Siegen

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Der selektive Gebäuderückbau ermöglicht durch die sortenreine Gewinnung von Bauabfällen sehr hohe Verwertungsquoten. Damit sind jedoch in der Regel hohe Kosten für Demontage und Trennung der Baustoffe und Bauteile verbunden. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines integrierten Ansatzes zur Kopplung von Demontage, Sortierung und Aufbereitung beim Rückbau und Recycling von Gebäuden. Hierbei werden die betrachteten Prozesse gezielt auf die Herstellung von Recyclingbaustofen mit definierten Qualitätsstandards abgestimmt. Damit soll das Vorhaben dazu beitragen, Kostensenkungen bei Rückbau und Recycling von Gebäuden zu erzielen sowie die Qualität mineralischer Recyclingprodukte zu steigern.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden1. Untersuchung der Rahmenbedingungen des Rückbaus und Recyclings von Gebäuden (Recht, be-stehende Konzepte, Anforderungen an mineralische Recyclingmaterialien).
2. Ermittlung techno-ökonomischer Aspekte von Rückbau- und Recyclingprozessen einschließlich der Untersuchung nasser Aufbereitungstechnologien.
3. Empirische Ermittlung von Kennwerten zu Rückbau und Aufbereitung anhand vergleichbarer Untersuchungsobjekte mit variierter Vorgehensweise und durchgehender Bilanzierung anfallender Stoffströme.
4. Konzeption eines neuartigen, EDV-gestützten Planungsinstrumentes für die Kopplung der Prozesse Demontage, Sortierung und Baustoffaufbereitung.
5. Erprobung und Anwendung des Planungsinstrumentes und Berechnung von Ergebnissen anhand unterschiedlicher Mustergebäude.
6. Ableitung von Handlungsempfehlungen für die Abbruch- und Recyclingbranche, Zusammenfassung der Projektergebnisse.


Ergebnisse und Diskussion

Als zentrale methodische Neuentwicklung wurde im Rahmen des Projektes ein Planungssystem entwickelt, das eine integrative Planung und Kontrolle von Rückbau und Aufbereitung/Sortierung erlaubt. Das Planungssystem geht damit deutlich über die bislang verfügbaren Planungsansätze hinaus, da eine gezielte Abstimmung der drei Prozesse bislang nicht durch EDV-gestützte Planungsinstrumente unterstützt wird. Die Anwendung des Planungssystems hat gezeigt, dass die Einhaltung strenger Grenzwerte für den maximalen Gehalt an Stör- und Fremdstoffen, wie sie durch die DIN 4226-100, Typ 1 vorgeschrieben werden, zu den höchsten Gesamtkosten bei Rückbau und Aufbereitung führen. Unter ökonomischen Aspekten können diese Anforderungen unter den derzeitigen Rahmenbedingungen kaum realisiert werden. Deutlich kostengünstiger sind niedrige Sulfatgrenzwerte im Recyclingmaterial einzuhalten. Die Aufbereitung entsprechend dem Grenzwert Z 1.2 der LAGA stellt jeweils die kostengünstigste der betrachteten Varianten dar.
Neben den Aufbereitungszielen haben auch die eingesetzten Aufbereitungsanlagen einen deutlichen Einfluss auf die Gesamtkosten für Materialtrennung und Entsorgung. Hierbei ist der Einsatz einer mobilen Aufbereitungsanlage mit den höchsten Gesamtkosten verbunden, während wasserbasierte Trenntechniken die geringsten Betriebskosten in Bezug auf die gesamte Prozesskette verursachen. Es zeigt sich, dass die entwickelte Methodik in allen Fällen Senkungen der Gesamtkosten gegenüber dem selektiven Rückbau bei gleichbleibender Qualität der Recyclingmaterialien ermöglicht. Die erzielten Kostensenkungen liegen hierbei zwischen 2,8 % und 26,5 % der Gesamtkosten.
Die Vielzahl anwendungsspezifischer Regelwerke und Anforderungen für den Einsatz von Recyclingbaustoffen wird voraussichtlich zu einer stärkeren Differenzierung bei den Annahmepreisen der Aufbereitungsanlagen in Abhängigkeit von der Qualität der Abbruchmaterialien führen. Mit den Ergebnissen des Projekts ist die Voraussetzung dafür gegeben, dass Abbruchunternehmen in noch größerem Umfang von einer gezielten Steuerung der Materialausschleusung beim Abbruch von Gebäuden profitieren können, da die Kosten für die Materialtrennung mit Hilfe des Planungssystems an die Annahmepreise der Recyclinganlagen angepasst werden können.
Das im Rahmen des Vorhabens neuentwickelte Planungssystem kann neben der integrativen Planung und Kontrolle von Rückbau und Aufbereitung/Sortierung konkreter Rückbauobjekte auch für strategische Planungen auf regionaler Ebene eingesetzt werden. Aufbauend auf der Abbildung des Gebäudebestandes einer Untersuchungsregion mittels Referenzgebäuden kann eine integrierte Planung der Prozesse Demontage, Sortierung und Aufbereitung, unterstützt durch das entwickelte Planungssystem, durchgeführt werden. Die Ergebnisse könnten anschließend genutzt werden, um die Abfallverwertung auf regionaler Ebene zu fördern und insbesondere den ansässigen Abbruchunternehmen Handlungsempfehlungen an die Hand zu geben, die eine wirtschaftliche Gewinnung hochwertiger Abbruchmaterialien ermöglichen. Gleichzeitig kann damit durch eine Senkung der Demontagekosten beim Rückbau von Gebäuden ein Beitrag zur Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit der Bau- und Recyclingbranche geleistet werden.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Projektinhalte und Ergebnisse wurden auf zahlreichen, auch internationalen Kongressen und Fachtagungen sowie in Fachzeitschriften veröffentlicht. So erfolgte eine Präsentation von Zwischenergebnissen auf den vom DFIU ausgerichteten Jahrestreffen 2002 der internationalen Task Group 39 des CIB sowie auf weiteren Fachtagungen. Eine Veröffentlichung erfolgte am 13.9.02 in der Schweizer Fachzeitschrift TEC 21. Auch wurden die Projektergebnisse vor Ort einer Gruppe tschechischer Oberstufenschüler präsentiert, die hierüber auf einer Sonderseite der FAZ berichtete.


Fazit

Das Forschungsvorhaben wurde erfolgreich abgeschlossen und die Projektziele erreicht. Es wurde ein Planungssystem zur integrativen Planung und Kontrolle von Rückbau und Aufbereitung/Sortierung entwickelt, das Einsparpotentiale von bis zu 26,5 % der Gesamtkosten für Rückbau und Aufbereitung eröffnet. Vielversprechende Einsatzmöglichkeiten des Planungssystems für Rückbau und Recycling bestehen sowohl in der operativen Planung für einzelne Gebäude als auch der strategischen Planung auf regionaler Ebene.