Auf dem Weg zu mehr Ressourceneffizienz im Bausektor

Auftaktveranstaltung der BMBF-Fördermaßnahme ReMin

In den vergangenen Monaten ist besonders deutlich geworden – die Rohstoffverfügbarkeit ist allgemein von essentieller Bedeutung und unabdingbare Voraussetzung zum Erreichen der Klimaziele. Dabei sind nicht nur die Rohstoffe für Schlüsseltechnologien wie wirtschaftsstrategische Metalle wichtig, sondern auch jene, die für den Bau von Straßen, Gebäuden und anderen Bauwerken benötigt werden. Um diese mineralischen Rohstoffe insbesondere auch durch kreislaufwirtschaftliche Ansätze langfristig zu sichern, befassen sich in der Fördermaßnahme „Ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft – Bauen und Mineralische Stoffkreisläufe“ (ReMin) des BMBF insgesamt 17 interdisziplinäre Verbünde seit etwa einem Jahr vielfältig mit diesem Themenbereich. Vom 6. bis 7. Juli stellten die Verbünde sich und ihre aktuellen Ergebnisse in Forschung und Entwicklung bei der Auftaktveranstaltung in Clausthal-Zellerfeld vor.

Das BMBF Rahmenprogramm „Forschung für nachhaltige Entwicklungen“ (FONA) hat bereits in vorangegangenen Fördermaßnahmen, wie r⁴, aufgezeigt, dass ressourceneffiziente Rohstoffstrategien für Deutschland und die EU im Rahmen des European Green Deals eine wichtige Rolle einnehmen. So betonte Thomas Bartelt (BMBF) in seiner Begrüßungsrede in der Aula Academica der Technischen Universität Clausthal die Bedeutung der angewandten Forschung in ReMin für das Deutsche Rohstoffeffizienzprogramm. Er präsentierte zudem weitere aktuelle und zukünftig geplante Maßnahmen, etwa die „Circular Economy Initiative Deutschland“ oder das europäische Forschungsförderungsnetzwerk ERA-MIN 3 und wünschte den Verbünden viel Erfolg bei der Umsetzung der Projektinhalte.

Impulsgebend vermittelte Dr. Alexander Röder, Geschäftsführer des Instituts Bauen und Umwelt e.V. (IBU), als Keynote Speaker eindrücklich, wie wichtig und komplex eine solide Datengrundlage für die ökobilanzielle Betrachtung von Bauwerken und Bauteilen ist. Im Rahmen der Entwicklung hin zu einer klima- und umweltschonenderen Bauindustrie komme verlässlichen Daten, beispielsweise aus den EPD’s (Environmental Product Declaration) einzelner Bauprodukte, eine wichtige Bedeutung zu. Besonders sei hervorzuheben, dass in modernen Bauwerken circa 50 Prozent der Energie eines Gebäudes auf die Rohstoffe entfallen. Daher seien effiziente Baurohstoffstrategien für ökobilanzielle Betrachtungen von Gebäuden essentiell. Insbesondere in den Bereichen Rückbau und Wiederverwertung gelte es noch bestehende Lücken zu schließen. Der Transfer und die Vernetzung mit der ReMin-Fördermaßnahme könnten hier gute Impulse geben.

Im ersten Themenblock „Bauen in der Kreislaufwirtschaft“ stellten die Projekte RekoTi, Fertigteil 2.0 und MIN-LOOP ihre Forschung vor. Die Ansätze zeigten, wie kommunaler Tiefbau durch intelligente Beobachtung, Analyse, Berechnungen und digitale Tools ressourceneffizienter gestaltet werden kann. In bewegten Bildern wurde eindrucksvoll präsentiert wie zum Abriss vorgesehene Gebäude digitalisiert und aus Bauelementen beim Abbruch mittels Sägen neue, wiederverwendbare Bauteile gefertigt werden können. Vielversprechende Ergebnisse lieferten erste Untersuchungen zur konkreten Verwendung rezyklierter Sande aus Baurestmassen für innovative Hybriddeckenelemente.

Der zweite Themenblock umfasste die „Bauschuttabfälle“. Insgesamt sieben Projektverbünde widmen sich dem Gebiet, darunter die Vorhaben R‑ZiEMENT, FaBeR, LIBS-ConSort und ReCyCONtrol. Gleich zu Beginn zeigte Dr. Christoph Müller, VdZ Technology gGmbH, auf, vor welchen Herausforderungen die Zementindustrie in Deutschland hinsichtlich des Erreichens der Klimaziele steht. Die Verwendung von Ziegel- und Mauerwerksbruch als Bestandteil von R-Zementen sei ein Ansatz zur Ressourcenschonung.

Zielführend können auch das Recycling von Carbon- und Glasfaserbetonen sowie die Störstoffentfrachtung mittels sensorgestützter Sortierung sein. Erste Ergebnisse der selektiven Zerkleinerung des Carbonbetons und des Einsatzes des Betonbruchs als Gesteinskörnung sind vielversprechend. Zukünftig könnten Betone auch mittels selbstlernender Systeme hergestellt werden. „Es muss viele Wege geben, die gemeinsam zu CO₂-ärmeren Betonen führen“, sagte Prof. Dr. Michael Haist von der Universität Hannover. Ein Statement, welches die verschiedenen ReMin-Ansätze unterstreicht.

Am zweiten Veranstaltungstag präsentierten sich mit RECBest, GipsREC 2.0 und REALight weitere Verbünde des Themenblocks „Bauschuttabfälle“. Hochaktuelle Themen wie effiziente Absicherungsstrategien bezüglich des Störstoffs Asbest oder das Recycling von Gipsfaserplatten und die Untersuchung anderer Quellen für sekundäre Gipse wurden hier vorgestellt. Asbest könne im Bestand durch mitentwickelte Probenahmepläne zuverlässig nachgewiesen werden. Eine Asbesterkundung im Gebäude für einen effektiven selektiven Rückbau sei aber unerlässlich. Des Weiteren zeigten erste Versuche zum Gipsfaserplattenrecycling vielversprechende Ergebnisse. Im Verbund REALight, der die Herstellung von Leichtgranulaten aus ziegelhaltigem Mauerwerksbruch und anderen industriellen Nebenprodukten untersucht, wird aktuell die bereits im Labormaßstab erprobte Herstellung der Leichtgranulate auf einen größeren Maßstab übertragen. Im Verfahren wird zugleich mittels Rauchgasentschwefelung REA-Gips erzeugt.

Im letzten Themenblock „Müllverbrennungsaschen, Schlacken und Bergbaureststoffe“ stellten die verbleibenden sechs Verbünde ihre Arbeiten vor: ASHCON und EMSARZEM beschäftigen sich mit innovativen Aufbereitungstechnologien für Müllverbrennungsaschen (MVA), etwa mit der elektrodynamischen Fragmentierung und selektiven Mahlverfahren. Erste Ergebnisse des Verbundes EMSARZEM zeigen, wie sich die Stoffströme von Eisen-, Nichteisenmetallen und Mineralik bei der Aufbereitung verhalten. Dies ist eine wichtige Erkenntnis, um zu verstehen, wie wertvolle Metalle besser aus den Aschen entfernt werden können und die mineralische Fraktion schadstofffrei gehalten werden kann. Im Verbund BAUSEP werden ebenfalls MVAs aber auch Schlacken aus der Stahlindustrie betrachtet. Letztere erforschen auch die Verbünde SABINE und SlagCEM. Untersucht wird, ob die Materialien als Betonzuschlag beziehungsweise als alternative, alkaliaktivierte Bindemittel oder zur Zementklinkerherstellung/Eisenrückgewinnung geeignet sind. Stahlwerksschlacken seien für die untersuchten Verwendungszwecke grundsätzlich geeignet. SlagCEM präsentierte die Ergebnisse erster Schmelzversuche, bei denen die Prozessoptimierung im Vordergrund stand. Weitere systematische Schmelzversuche sollen den Weg zur industriellen Umsetzung ebnen.

Dass auch Bergbaureststoffe einen nicht unerheblichen Beitrag zur Rohstoffversorgung leisten können, stellte das Projekt REMINTA am Beispiel der Bergeteiche des früheren Goslarer Erzbergwerks Rammelsberg vor. Die schlammigen Reste der Erzaufbereitung am Bollrich enthalten neben wirtschaftsstrategischen Metallen auch das Nebengestein Wissenbacher Schiefer, welches als mineralischer Rohstoff für die Zementindustrie in den Fokus gerückt ist. Neben der technischen Umsetzung ist die Akzeptanzforschung ein zentraler Aspekt des Vorhabens. Im Dialog zeige sich eine generell positive Einstellung der Anlieger. Die konkrete Planung des langfristigen Vorhabens könne vorangehen, erklärte Prof. Daniel Goldmann vom IFAD der TU Clausthal und zugleich Vizepräsident für Forschung, Transfer und Transformation der Hochschule.

Die vom CUTEC Clausthaler Umwelttechnik Forschungszentrum organisierte Auftaktveranstaltung hat gezeigt – die in der Fördermaßnahme ReMin bearbeiteten Themen sind hochdivers und doch an vielen Stellen eng verknüpft. Es gilt in der Zukunft dieses interdisziplinäre und vom Begleitforschungsprojekt TReMin geförderte Netzwerk zu nutzen, um die Kreislaufwirtschaft und Ressourceneffizienz des Bausektors maßgeblich voranzubringen. Auch im nächsten Jahr wird die ReMin-Statuskonferenz wieder in Clausthal-Zellerfeld stattfinden, wo dann die neuesten Erkenntnisse der Verbünde präsentiert und diskutiert werden.

Autoren: Marie Gentzmann, Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe, BGR, und Andre Bertram, CUTEC