17.03.2020 | Ausgabe 03/2020

Gelebte Kreislaufwirtschaft

Prozesse zur Gewinnung hochwertiger Sekundärrohstoffe

Anlieferung von aussortiertem Rückbaumaterial / Quelle: Xella

Als Unternehmen mit einem hohen Verantwortungsbewusstsein für den Umwelt- und Ressourcenschutz ist Xella daran interessiert, möglichst viele der in der Baustoffproduktion eingesetzten Primärrohstoffe durch gleichwertige Sekundärrohstoffe zu ersetzen. So brachte Xella in den letzten Jahren einige Projekte im Rahmen des Baustoff-Recyclings auf den Weg, stets mit dem Ziel vor Augen, zukünftig einen geschlossenen Rohstoffkreislauf zu etablieren.

Die Weltbevölkerung wächst kontinuierlich, damit zwangsläufig auch der Rohstoffbedarf mit der Folge, dass die primären Rohstoffe immer knapper werden. Doch wir Menschen verbrauchen nicht nur natürliche Rohstoffe, sondern wir hinterlassen auch eine Menge Abfälle, die die Natur nicht wiederverwerten kann. Bauabfälle nehmen dabei den größten Teil des Abfallaufkommens ein: Von den rund 412 Millionen Tonnen Müll, die 2017 in Deutschland angefallen sind, waren rund 53 Prozent Bau- und Abbruchabfälle (Quelle: „Abfallbilanz 2017“, Statistisches Bundesamt (Destatis), 2019). Wertvolle, nur einmal verwendete Rohstoffe verbleiben in den Abfällen, diese landen letztlich auf Deponien, und die Rohstoffe gehen damit unwiederbringlich verloren. „In solch einem linearen Stoffstrom sind Produkte nur ‚von der Wiege bis zur Bahre – from Cradle to Grave‘ – konzipiert“, sagt Dr. Oliver Kreft, einer der Projektleiter der Xella Technologie- und Forschungsgesellschaft und verantwortlich für das Thema Kreislaufwirtschaft. „Ein Strategiewechsel hin zu einem geschlossenen Stoffkreislauf und damit zur Sicherung unserer Ressourcen duldet aber keinen Aufschub mehr“, betont er. Mit höchster Priorität verfolgen daher die europäische Umweltpolitik und viele Unternehmen die Realisierung der Kreislauf-statt der „Wegwerfwirtschaft“. So fordert die EU unter anderem bis zum Jahr 2020 eine Recyclingquote von mindestens 70 Prozent bei Bau- und Abbruchabfällen. „Der ressourcenintensiven Bauindustrie komme die grundlegende Aufgabe zu, neue wirksame Konzepte und Prozesse zu finden, wie Bauabfälle zu einer Rohstoffquelle werden können“, so Kreft. Und er ergänzt: „In den riesigen Bauschuttmengen stecken wichtige Rohstoffe, die in den Stoffkreislauf zurückzuführen sind. Wir brauchen also Produktkreisläufe ‚von der Wiege bis zur Wiege – from Cradle to Cradle‘.“ Solche Produkte erhalten nach einer strengen Prüfung das Cradle-to-Cradle-Zertifikat. 2011 erhielt Xella –als erster Baustoffhersteller überhaupt – dieses Zertifikat, und zwar für den „Ytong Energy+“. 2013 wurden die Produkte „Ytong“ und „Multipor“ zertifiziert.

Recycling von Porenbetonbruch und -verschnitt

Aus ökonomischen wie ökologischen Gründen setzt Xella so oft wie möglich Sekundärrohstoffe im Produktionsprozess ein, um die Produkte im Stoffkreislauf zu halten. Bereits seit Jahrzehnten betreibt Xella Recycling innerhalb der Porenbetonwerke: Fällt während der Produktion Porenbetonbruch an, wird dieser in verschiedenen Zerkleinerungsprozessen aufbereitet und wieder in die laufende Porenbetonproduktion, zum Beispiel als Sandersatz, zurückgegeben. „Die meisten unserer Produkte haben einen festen Bestandteil an Sekundärporenbeton als Zuschlagstoff. Das können 10 bis 15 Prozent sein, für bestimmte Produktlinien sogar noch mehr“, sagt Oliver Kreft. So enthält beispielsweise das Produkt „Ytong Silent+“, das 2019 erstmals auf der Leitmesse BAU vorgestellt wurde, bis zu 20 Prozent Sekundärporenbeton. Bei einer Rohdichteklasse von 1,6 weist der neue Stein eine Druckfestigkeitsklasse von 10 auf. Er besteht aus Sand, Wasser und Kalk – und eben zerkleinertem Porenbeton.
Vor einigen Jahren führte Xella zusätzlich ein Rückgabesystem für Porenbetonreste von Baustellen ein: Statt Verschnittreste von Ytong Porenbeton oder Multipor Mineraldämmplatten, die speziell beim Neubau anfallen, für eine hohe Gebühr bei Entsorgungsfirmen abzugeben, können diese auf der Baustelle in sogenannten Big Bags gesammelt, anschließend mit einem codierten Verschlussband verschlossen und zusammen mit dem ausgefüllten Rückgabeschein ans Werk zurückgegeben werden. Dort werden sie, genau wie der Bruch aus der Porenbetonproduktion, wiederverwertet. Die Materialreste müssen dabei unbedingt sortenrein sein, das heißt, es dürfen keine Abfälle wie Folien oder Bauschutt in die Big Bags gelangen. Ein Big Bag hat ein Fassungsvermögen von rund einem Kubikmeter. Nach ihrer Verwendung werden die Big Bags übrigens recycelt, um daraus neue Kunststoffprodukte herzustellen. „Im Einführungsjahr 2015 wurden allein in Süddeutschland über 500 Big Bags an die Lieferwerke zurückgeführt“, so Kreft. „Das sind etwa 200 bis 250 Tonnen Porenbeton. In den Jahren 2017/2018 hatten wir bereits 4.500 Big Bags in ganz Deutschland.“
Sortenreine Porenbetonreste von Baustellen können also von den Porenbetonherstellern zurückgenommen und weiterverwertet werden, Produktionsbruch lässt sich ebenfalls wieder nutzen. Aber was passiert mit dem Bauschutt aus Abbruchhäusern, der nicht sortenrein ist?

Kreislaufwirtschaft bei Xella
Kreislaufwirtschaft bei Xella / Quelle: Xella

Rückführung von Porenbetonrückbaumaterialien

Xella ist eines der wenigen europäischen Unternehmen der Baustoffindustrie, welches mit der Xella Technologie- und Forschungsgesellschaft (Xella T+F) ein eigenes Forschungszentrum betreibt. In der Nähe von Berlin werden Produkte entwickelt, Produkteigenschaften verbessert oder neue Verfahren untersucht. Dr. Kreft ist dort für die Umsetzung der Kreislaufwirtschaft verantwortlich und koordiniert verschiedene Forschungsprojekte in diesem Bereich. Seit 2011 arbeiten er und seine Kollegen an der Frage, wie und in welchen Mengen sich Porenbetonreste aus Abbruchhäusern für die erneute Porenbetonproduktion wiederverwenden lassen. Hierbei ist vor allem die Qualität des Altporenbetons ausschlaggebend. Diese ist vor der Rückführung genau zu analysieren, damit das Abbruchmaterial anschließend gezielt für die Weiterverwertung aufbereitet werden kann. Nur so lässt sich sicherstellen, dass der Sekundärrohstoff später die gleichen gewünschten Eigenschaften besitzt, wie das ursprüngliche Material und bedenkenlos in die Porenbetonproduktion gegeben werden kann.
Bei nicht sortenreinem Porenbeton können beispielsweise Reste von Bitumen aus Dachabdichtungen den neuen Porenbeton verfärben oder im Abbruchmaterial verborgene Nägel, Schrauben und Dübel können im schlimmsten Fall Produktionsstörungen zur Folge haben. Die Xella T+F startete deshalb 2013 gemeinsam mit dem Hamburger Unternehmen Otto Dörner Entsorgung GmbH und dem Ytong-Werk Wedel eine Pilotstudie, die genau untersucht, wie sich die angelieferten Bauabfälle zusammensetzen, welche Fremdstoffe vorliegen können und ob diese für eine Wiederverwertung tolerierbar sind. Die Analyse der Abbruchabfälle bestand aus mehreren Schritten: Zunächst wurde das gemischte Material bei Otto Dörner in einem mehrstufigen Prozess aufbereitet und sortiert, um Störstoffe vom Porenbeton zu trennen. Da nicht ausgeschlossen werden kann, dass nach jahrzehntelanger Nutzung des Gebäudes auch Schadstoffe in die Bausubstanz gelangt sind, wurde der Altporenbeton in engmaschigen Stichproben chemischen Analysen zugeführt.

Nach Freigabe des Materials, entsprechend eines von Xella erarbeiteten Anforderungsprofils, wurde der sortenreine Altporenbeton anschließend im Ytong-Werk Wedel für die Weiterverarbeitung zerkleinert und der Produktion von neuem Porenbeton zugeführt. „In Zusammenarbeit mit der Umweltbehörde Hamburg haben wir insgesamt über 100 Tonnen Altporenbeton aufbereitet, untersucht und wieder in der Produktion eingesetzt“, erläutert Kreft. „Dabei zeigte sich, dass die bei Otto Dörner erzielte Sortenreinheit für die Rückführung und Wiederverwertung in der Porenbetonherstellung ausreichend ist.“ Das heißt also: Aus prozess- und materialtechnischer Sicht ist die Produktion von hochwertigem Porenbeton aus Altporenbeton problemlos möglich, die Aufbereitung in den Abfallsortieranlagen der Entsorgungsunternehmen ist Routine. „Wenn der Altporenbeton in dem beschriebenen Prozess aufbereitet wurde“, so Oliver Kreft, „ist das Material, unserer Auffassung nach, kein Abfall mehr, sondern ein hochwertiger Sekundärrohstoff.
Das möchten wir uns auch von behördlicher Seite bestätigen lassen. Daher haben wir die Umweltbehörde Hamburg eingebunden. Diese prüft zurzeit anhand unserer erfolgreich abgeschlossenen Pilotphase die Aufhebung des Abfallstatus von Porenbeton aus dem Gebäudeabbruch für unser Ytong-Werk in Wedel.“
Xella zeigt also, dass von der Rohstoffgewinnung über die Herstellung und Nutzung bis hin zum Baustoff-Recycling nach dem Gebäuderückbau ein vollständig geschlossener Rohstoffkreislauf für Porenbeton möglich ist. Damit nimmt Xella eine Vorreiterrolle ein. „Nachhaltigkeit, Ressourceneffizienz und Kreislaufwirtschaft sind für uns und unsere Kunden wichtige Themen. Durch unsere gezielten Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten können wir viele unserer Produkte und Prozesse in dieser Richtung verbessern. Dazu gehen wir – wo nützlich und erforderlich – auch Kooperationen mit Universitäten, Forschungsinstituten sowie anderen Unternehmen der Baustoffindustrie ein.“ So hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) erst im Juni 2019 einem dreijährigen Forschungsvorhaben zum Thema Porenbetonrecycling seine finanzielle Unterstützung zugesagt. Das Konsortium mit dem Namen REPOST („Recycling-Cluster Porenbeton“, Förderkennzeichen 033R249A, https://bit.ly/2PexU4v) umfasst das Karlsruher Institut für Technologie, Otto Dörner Hamburg und die Xella T+F. „Kooperationen können dafür sorgen, dass die Umstellung auf eine Kreislaufwirtschaft überall schneller vollzogen wird. Das ist unser erklärtes Ziel“, sagt Dr. Kreft abschließend.


 

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