Rezyklierte Tragschichten ohne Bindemittel für den GaLaBau

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GaLaBau
Abb. 1: Verbleib der Fraktion Bauschutt im Jahr 2010 [1].
GaLaBau
Abb. 2: Verbleib der Fraktion Straßenaufbruch im Jahr 2010 [1].
GaLaBau
Abb. 3: Mobiles Verfahrenskonzept für die Aufbereitung von Recycling-Baustoffen. Grafik: Bimolab GmbH

Rezyklierte Tragschichten ohne Bindemittel werden heute schon mit Erfolg im Garten- und Landschaftsbau eingesetzt. Der Artikel schildert die politische und abfallwirtschaftliche Mengensituation zu Anfall und Verwertung im Rahmen der europäisch geforderten Kreislaufwirtschaft, das vernetzte Vorschriftenwesen des Straßen- und GaLaBaus sowie die Vorteile des Einsatzes von rezyklierten Tragschichten ohne Bindemittel für den Einsatz im Garten und Landschaftsbau.

Tragschichten ohne Bindemittel (ToB) stellen seit Jahren vorwiegend im Verkehrsflächenbau das Hauptabsatzgebiet für hochwertig aufbereitete, rezyklierte mineralische Gesteinskörnungsgemische dar. Die Tragschicht ohne Bindemittel, gemeint sind damit Frostschutz- und Schottertragschichten für Verkehrswege, sind daher mengenmäßig "das Erfolgsprodukt" der Recycling-Baustoff-Industrie der letzten Jahrzehnte.

Abfallwirtschaftliche und politische Bedeutung

Als Recycling-Baustoffe werden rezyklierte Gesteinskörnungen bezeichnet, die durch Aufbereitung mineralischer Bauabfälle hergestellt werden. Erste Vorschriften des Straßenbaus gehen auf das Jahr 1985 zurück. Seit 1995 werden im Rahmen des Kreislaufwirtschaftsträgers Bau im zweijährigen Rhythmus Monitoring-Berichte verfasst und zu Anfall und Verwertung mineralischer Abfälle ausgewertet.

Im Jahr 2010 betrug der Anfall mineralischer Abfälle der Fraktionen Bauschutt und Straßenaufbruch in Deutschland insgesamt 67,2 Mio. t. Daraus wurden 55,1 Mio. t Recycling-Baustoffe (82,0 % Verwertungsquote) hergestellt. [1]

Der Verbleib der Fraktionen Bauschutt und Straßenaufbruch ist in den folgenden Abbildungen für Bauschutt und Straßenaufbruch getrennt dargestellt, da ToB vorwiegend aus diesen zwei Fraktionen aufbereitet werden.

Die Abbildungen lassen erkennen, dass in Deutschland Bauschutt und Straßenaufbruch seit vielen Jahren auf einem hohen Niveau wiederverwendet werden und die Beseitigung gegen Null geht.

Unter weiterer Berücksichtigung der Recycling-Gesteinskörnungen, die bei der Aufbereitung der Fraktion Boden und Steine (9,8 Mio.t) und der Aufbereitung der Fraktion Baustellenabfälle (0,3 Mio. t) angefallen sind, wurden im Jahr 2010 insgesamt 65,2 Mio. t Recycling-Baustoffe hergestellt. Damit deckten Recycling-Baustoffe allgemein einen Anteil von 12,0 Prozent des Bedarfs an Gesteinskörnungen in Deutschland. Im Jahr 2010 wurden insgesamt 543,7 Mio. t Gesteinskörnungen produziert. Neben den Recycling-Baustoffen wurden 239,0 Mio. t (44,0 %) Kiese und Sande, 208,0 Mio. t (38,2 %) Natursteine und 31,5 Mio. t (5,8 %) industrielle Nebenprodukte (z. B. Aschen und Schlacken) hergestellt. [1]

Die Verwendung von rezyklierten Gesteinskörnungen (Recycling-Baustoffe) trägt daher zu einem nicht unerheblichen Beitrag zur Schonung natürlicher Ressourcen und zur Ressourceneffizienz im Sinne der Kreislaufwirtschaft bei.

Die aufgeführten Mengen des Monitoring-Berichtes [1] basieren auf den amtlichen Daten des Statistischen Bundesamtes und dokumentieren aktuell die Ergebnisse der Umweltstatistik für den Bereich der mineralischen Bauabfälle des Jahres 2010 [2].

Konkrete Verwertungsmengen rezyklierter Gesteinskörnungsgemische zur Verwendung als Tragschicht ohne Bindemittel für den Verkehrsflächenbereich oder noch spezieller für den Garten- und Landschaftsbaubereich werden im Rahmen der Statistik [1, 2] nicht erhoben.

Die hohen Verwertungsquoten im Bereich Recycling dürfen aber nicht davon ablenken, dass trotz nahezu geschlossener Recycling-Kreisläufe noch ein hoher Bedarf an anderen Gesteinskörnungen auf natürlicher (Kiese, Sande, Natursteine) und künstlicher (industrielle Nebenprodukte) Basis in Deutschland besteht und damit Recycling-Baustoffe im Markt nie zu 100 Prozent natürliche Gesteinskörnungen ersetzen können.

Des Weiteren werden die statistisch erfassten Mengen bautechnisch nicht vollständig besonders hochwertig wiederverwendet. Im Bereich der Verwertung von Bauschutt oder Straßenaufbruch im Erdbau spricht man daher oftmals auch von einem Downcycling, der Wiederverwendung auf einer qualitativ niedrigeren Ebene als der Ausgangsbaustoff. Die Statistik enthält daher auch keine Quoten zu Downcycling oder Recycling - der Wiederverwendung auf gleicher Ebene des Ausgangsbaustoffs. Hier besteht noch ein großer Handlungsspielraum zur Verbesserung der abfallwirtschaftlichen Situation.

Tragschichten ohne Bindemittel sind aus Nachhaltigkeitsgesichtspunkten dem hochwertigen Recycling zuzuordnen und sollten daher auch verstärkt im Garten- und Landschaftsbau angewendet werden, um die zuvor beschriebene Situation weiter zu verbessern.

Ressourceneffizienz auf dem Sektor der mineralischen Rohstoffe steht ausdrücklich im Mittelpunkt des vom Bundeskabinett im März 2012 beschlossenen Ressourceneffizienzprogramms ProgRess [3]. In Bezug auf Baurohstoffe und -abfälle sollen Instrumente zur Erhöhung der Akzeptanz von Recycling-Baustoffen entwickelt werden. Ziel ist es, das bereits erreichte hohe Verwertungsniveau langfristig zu sichern und auszubauen.

Hierzu soll unter anderem auch das Kreislaufwirtschaftsgesetz in der Neufassung von 2012 [4], durch welche die EU-Abfallrahmenrichtlinie in deutsches Recht umgesetzt wird, beitragen. Der Übergang von der Abfallwirtschaft zur Kreislaufwirtschaft wird hier als Zielstellung formuliert. Die Abfallvermeidung und das Recycling sollen noch deutlicher als bisher an die Stelle der Abfallbeseitigung treten. Spätestens ab dem Jahr 2020 sollen mindestens 70 Masse-% der nicht gefährlichen Bau- und Abbruchabfälle europaweit verwertet werden. In Deutschland ist diese Schwelle in der beschriebenen Weise schon seit vielen Jahren weit überschritten und daher mengenmäßig eigentlich keine neue Herausforderung mehr. Qualitativ ergibt sich aber auch hieraus noch ein gewisser Ansporn zur Veränderung.

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Die Aufbereitung von Recycling-Baustoffen zu einer ToB

Rezyklierte mineralische Gesteinskörnungsgemische - auch Recycling- oder RC-Baustoffe genannt - für Tragschichten ohne Bindemittel (ToB) werden in Deutschland heute vorwiegend aus Bauschutt und Straßenaufbruch aufbereitet.

Die stoffliche Zusammensetzung der Ausgangsstoffe hängt im Wesentlichen davon ab, welche Bauweisen und Baustoffe verwendet wurden, mit welchen Abbruchgeräten der Abriss/Rückbau durchgeführt wurde und wie sorgfältig die abgebrochenen Baustoffe auf der Baustelle in einzelne Stoffgruppen vor- separiert wurden.

Neben der ursprünglichen Zusammensetzung ist für die Qualität der hergestellten Recycling-Baustoffe die eingesetzte Verfahrenstechnik entscheidend. Für die Aufbereitung mineralischer Baureststoffe werden mobile, semimobile und stationäre Aufbereitungsanlagen eingesetzt. Die Komplexität der Aufbereitungsverfahrensweise ist bei stationären Anlagen am größten.

Mobile Anlagen werden eingesetzt, wenn bei größeren Abbruchmaßnahmen für einen begrenzten Zeitraum auf der Baumaßnahme die Möglichkeit besteht eine Anlage Vorort aufzustellen und die entstehenden Materialien zu verwenden. Ein einfaches Aufbereitungsschema ist in Abbildung 3 dargestellt.

Es handelt sich hierbei um eine einstufige Verfahrensweise. Das (vorzerkleinerte) Rohmaterial wird in den Aufgabebunker per Radlader oder Schaufelbagger aufgegeben und dem Prall- oder Backenbrecher zugeführt. Ein Überbandmagnet entfernt Eisen- und Schrottanteile. Danach erfolgt eine Überkornabsiebung, die das Größtkorn des hergestellten Produktes entsprechend begrenzt. Im Beispiel erfolgt die Überkornabsiebung bei 45 mm. Das Material 45/X mm kann entweder aufgehaldet oder dem Brecher wieder zugeführt werden. Das Produkt 0/45 mm kann ebenfalls bis zur Verarbeitung zwischengelagert werden. Andere mobile Verfahrenskonzepte enthalten auch die Möglichkeit der Vorabsiebung oder des Einsatzes eines Windsichters.

Ein Beispiel für eine einstufige stationäre Aufbereitungsanlage ist in Abbildung 4 dargestellt. Diese Anlage wird mit einem Lager zur Bevorratung der Input- wie Output-Materialströme fest errichtet und erlaubt die Herstellung diverser Körnungen und Korngemische, wie auch eine ToB. Stationäre Verfahrensweisen verfügen in der Regel über eine Vorabsiebung. Über das Vorsieb können feinkörnige Bestandteile vom zu brechenden Gut (z. B. 0/45 oder 0/60 mm) abgetrennt werden, um den Brecher zu entlasten. Man trennt hiermit beispielsweise bei Ziegelmauerwerk aber tendenziell auch größere Mörtel- und Putzanteile ab, was sich auf die Qualität der hergestellten RC-Baustoffe positiv auswirkt.

Spannwellensiebmaschinen werden eingesetzt zum weiteren Auftrennen der Vorabsiebmaterials, beispielsweise in die Körnungen 0/5 und 5/45. Der gröbere Anteil der Vorabsiebung kann den Verfahrensfluss bei Materialeignung nach dem Brecher wieder zugeführt werden oder getrennt aufgehaldet und verwendet werden. Eisen- und Schrottanteile werden an verschiedenen Stellen bei Verfahrenskonzepten für stationäre Anlagen per Magnet abgetrennt. Über Lesebänder können per Klaubung grobe Störstoffe, wie Holz, Papier, Pappe und Kunststoffe entfernt und getrennt verwertet werden. Nach dem Brechprozess wird der Mineralstrom in mehrere Körnungen per Siebanlage aufgetrennt. Splitt- und Schotteranteile können in Einzelkörnungen nun dem Windsichter zugeführt werden. Der Windsichter entfernt per Aerosortierung aus dem Mineralstrom kleinere, leichtere Partikel an Holz, Papier, Pappe, Kunststoffen oder auch zum Beispiel Porenbeton und so weiter. Die so sortierten (gereinigten) rezyklierten Gesteinskörnungen können danach getrennt aufgehaldet und verwendet werden oder auch zu einem Gesteinskörnungsgemisch als ToB wieder zusammengeführt werden. Stationäre Anlagenkonzepte werden heute für Anlagenleistungen bis zu circa 300 t/h ausgelegt.

Semistationäre und semimobile Anlagen gleichen hinsichtlich der eingesetzten umfangreicheren Technik den stationären Anlagen. Sie können jedoch aufgrund ihrer modularen Bauweise leichter an andere Standorte verlegt werden. Sie sind meist kapazitätsmäßig leistungsstärker als mobile Anlagen. Bestimmte Aufbereitungsstufen können im Vergleich zu stationären Konzepten, je nach Aufbereitungsaufgabe, entfallen.

Anlagen mit einem zweiten Brecher haben den Vorteil, dass sie die bautechnischen Eigenschaften der produzierten RC-Baustoffe noch verbessern können (Kornform, Kornfestigkeit) oder die Verschleißkosten minimieren.

Das Herzstück einer jeden Aufbereitungsanlage ist/sind die Zerkleinerungsstufe/n. Im Bereich der Bauschuttaufbereitung werden üblicherweise Prall- und Backenbrecher verwendet, seltener Flachkegel- oder Schlagwalzenbrecher, die es in vielfältigen Bauformen gibt.

Für Tragschichten ohne Bindemittel des Straßenbaus werden hauptsächlich Mineralstoffgemische 0/32 mm oder 0/45 mm aufbereitet. Für den Wegebau und den Garten- und Landschaftsbau werden aufgrund meist dünnerer auszuführender Schichtdicken ToB-Mineralgemische geringeren Größtkorns (z. B. 0/22 oder 0/32 mm) bevorzugt.

Straßenbautechnische Anforderungen an eine ToB

Rezyklierte Tragschichten ohne Bindemittel für Verkehrsflächen müssen ebenso wie natürliche oder künstliche Gesteinskörnungsgemische folgende Eigenschaften aufweisen:

  • Die Kornzusammensetzung des Gemisches aus verschiedenen Korngruppen muss so abgestuft sein, dass das Material gut verdichtet werden kann und anschließend hohlraumarm ist.
  • Die Kornfestigkeit muss ausreichend sein, so dass beim Einbau mit entsprechenden Verdichtungsgeräten kein nennenswerter Abrieb entsteht. Die Gesteinskörner müssen weiterhin später die dynamischen Verkehrsbelastungen übernehmen ohne weitere Nachzerkleinerung.
  • Die Kornform muss möglichst kubisch sein und darf nicht zu plattig sein, um eine gute Verdichtbarkeit beim Einbau zu ermöglichen.
  • Der Widerstand gegen Frost-Tau-Wechsel und gegebenenfalls auch Frost-Tausalz-Einwirkung muss ausreichend hoch sein.
  • Die Materialien müssen ausreichend raumbeständig sein.
  • Der Feinstkornanteil ? 0,063 mm ist so zu begrenzen, dass die Schicht insgesamt nicht frostgefährdet ist.

Forschungsergebnisse der letzten Jahre zeigen hier zum Teil ein unkonventionelles Verhalten von rezyklierten Baustoffen im direkten Vergleich zu natürlichen Gesteinskörnungen. So zeigten zum Beispiel aus Ziegel hergestellte und damit vergleichsweise poröse Gesteinskörnungen in der Praxis ein deutlich besseres Frost-Tau-Wechsel-Verhalten als dies aufgrund normierter Prüfverfahren (abgeleitet von Standardprüfverfahren für natürliche Gesteinskörnungen) zu erwarten gewesen wäre. [5] Dies hat dazu geführt, dass heute für die rezyklierte ToB ein Prüferfahren für die Bestimmung des Frostwiderstandes angewendet wird, welches die gesamte Körnung 0,063 bis X mm prüft und entsprechende Anforderungswerte definiert wurden.

Seit 1985 beginnend (Merkblatt-Vorgänger von [28]) wurde für den Verkehrsflächenbau ein geschlossenes Regelwerk für Anwendungen von rezyklierten Gesteinskörnungen und -gemische für den Straßenober- und Straßenunterbau in den Gremien der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV) erarbeitet.

Die Abbildung 5 führt die Regelwerke in ihrer Abgrenzung und ihrem Zusammenwirken auf:

Der standardisierte Aufbau einer Verkehrsfläche - und damit die Festlegung der Schichtdicken und der Bauweisen - erfolgt in der Regel nach den Richtlinien für die Standardisierung des Oberbaus von Verkehrsflächen - RStO-StB [9].

Die RC-Frostschutz- und Schottertragschicht unterliegt der regelmäßigen bau- und umwelttechnischen Güteüberwachung. Die stofflichen Hauptbestandteile der rezyklierten Gesteinskörnungsgemische für ToB im klassifizierten Oberbau können Naturstein, Beton und mengenmäßig begrenzt Asphalt und Mauerwerksbaustoffe gemäß den Technischen Lieferbedingungen TL Gestein-StB [12] sein. Rezyklierte ToB werden daher in der Regel aus definiert stofflich gemischten Fraktionen aufbereitet.

Mit Straßenpech und pechhaltigen Bindemitteln gebundene Stoffe sind auszuschließen. Ebenso dürfen bindige Böden, verwitterte und witterungsempfindliche Gesteine und ähnliche ungeeignete mineralische Massen nicht verwendet werden.

Weiterhin sind Anforderungen an zum Beispiel die Kornfestigkeit und die Frostbeständigkeit regulierende Faktoren für die stoffliche Zusammensetzung eines RC-Baustoffs als Tragschicht ohne Bindemittel (Schottertragschicht oder Frostschutzschicht). Für Baustoffgemische, wie beispielsweise die Frostschutzschicht ist weiterhin die TL SoB-SoB [13] anzuwenden. Hier sind die zulässigen Korngrößenverteilungsbereiche für die Korngrößenzusammensetzung festgelegt. Die TLG SoB-SoB [14] ergänzt das Regelwerk um die Anforderungen für die Güteüberwachung im Rahmen der Werkseigenen Produktionskontrolle (WPK) sowie der Fremdüberwachung. Da es sich bei den Baustoffgemischen um keine europäisch mandatierte Norm handelt, tragen Baustoffgemische, wie die Tragschicht ohne Bindemittel derzeitig noch in der Regel keine CE-Kennzeichnung. Dabei greifen die zuvor angesprochenen Regelwerke [12, 13, 14] und die ZTV SoB-StB [15] für die Anforderungen an den Einbau prüftechnisch auf die TP Gestein-StB [16] zurück und beziehen sich aufeinander. Analog ist der Aufbau der Regelwerke für den Bereich der Asphaltbaustoffe [17-19], der Betonbaustoffe [20-22], der Pflaster- und Plattenbauweisen [16, 23, 24] sowie des Erdbaus [25-27] aufgebaut. Das Merkblatt über die Wiederverwendung von mineralischen Baustoffen - MRC [28, derzeitig in der Überarbeitung] ergänzt unter anderem das Regelwerk und gibt auch Anhaltspunkte zur Einsatzmöglichkeit von RC-Baustoffen. Bauweisen und Anforderungen gelten sowohl für natürliche, künstliche oder rezyklierten Gesteinskörnungen/Gesteinskörnungsgemische gleichermaßen.

Anforderungen an eine ToB für den Garten- und Landschaftsbau

Für die Anwendung im Garten- und Landschaftsbau wurde von der Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsbau (FLL) mit der Ausgabe 2013 die ZTV-Wegebau - Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen für den Bau von Wegen und Plätzen außerhalb von Flächen des Straßenverkehrs - veröffentlicht und eingeführt. In diesem Regelwerk des GaLaBaus werden auch Bauweisen mit Tragschichten ohne Bindemittel behandelt. [29]

Die neue ZTV-Wegebau soll grundsätzlich zu mehr Rechtssicherheit bei der kundenspezifischen Planung und Ausführung von gering belasteten Wegeflächen des Garten- und Landschaftsbaus beitragen. Die für die Herstellung von Pflasterdecken und Plattenbelägen bisher geltenden Regelwerke wie die ATV DIN 18318 und eine Vielzahl von Merkblättern berücksichtigten die Anforderungen des GaLaBau nicht ausreichend und waren gemäß Thieme-Hack bislang vordergründig auf die Anforderungen des (öffentlichen) Straßenverkehrs ausgerichtet. [6]

Inhaltlich werden insbesondere die im Garten- und Landschaftsbau langjährig bewährten, jeweils unterschiedlichen Bauweisen (ungebunden, vollgebunden und teilgebunden) für geringer belastete Flächen beschrieben und entsprechende Anforderungen definiert. Der Geltungsbereich der ZTV-Wegebau erstreckt sich auf das Befestigen von Verkehrsflächen mit Pflastersteinen und Platten aus Beton, Betonwerkstein, Pflasterklinker, Pflasterziegel, Naturstein und Naturwerkstein in ungebundener, vollgebundener, teilgebundener, versickerungsfähiger und begrünbarer Bauweise außerhalb von Flächen des Straßenverkehrs. Die ZTV-Wegebau gelten auch für solche Flächenbefestigungen auf Bauwerken. Die ZTV-Wegebau weisen weiterhin darauf hin, dass im Einzelfall zu prüfen ist, ob die ZTV-Wegebau oder die ZTV Pflaster-StB - also das straßenbautechnische Regelwerk - vertragsrechtlich zu vereinbaren ist. [29]

Die ZTV-Wegebau [29] definiert für die Bemessung der Bauweisen und der Schichtdicken folgende Nutzungskategorien N:

Nutzungskategorie N 1: Begehbare, nicht mit Kfz befahrbare Flächenbefestigungen außerhalb von Flächen des Straßenverkehrs (z. B. Terrassen, Gartenwege, Wege im Hausgartenbereich, Sitzplätze in Parkanlagen).

Nutzungskategorie N 2: Befahrbare Flächenbefestigungen für Fahrzeuge bis 3,5 t zulässiges Gesamtgewicht außerhalb von Flächen des Straßenverkehrs (z. B. Garagenzufahrten, PKW-Stellplätze).

Nutzungskategorie N 3: Befahrbare Flächenbefestigungen wie Belastung 2, jedoch mit gelegentlichen Befahrungen mit Fahrzeugen bis 20 t zulässiges Gesamtgewicht mit Radlasten ? 5 t außerhalb von Flächen des Straßenverkehrs (z. B. Pflege-, Instandhaltungs- und Rettungswege sowie Feuerwehr-, Garagen- und Gebäudezufahrten).

Wichtig für Planer und Ausführende ist gemäß Thieme-Hack, dass die ZTV-Wegebau für die im Geltungsbereich des Regelwerkes definierten Flächen einzelvertraglich auch vereinbart werden. Nur so ist gewährleistet, dass bei Auseinandersetzungen und Meinungsverschiedenheiten nicht doch wieder auf andere Regelwerke zurückgegriffen wird. [6]

Man erkennt aus diesen Auszügen der ZTV-Wegebau [29] aber auch die bestehenden Bezüge zum straßenbautechnischen Regelwerk.

Tragschichten mit vegetationstechnischen Eigenschaften

Über den Einsatz von Tragschichten mit vegetationstechnischen Eigenschaften (TvE) - einer Sonderform der ToB für begrünbare Flächenbefestigungen - wurde schon früh von Heidger/Kurkowski in [7] berichtet.

Mit Einführung der "Empfehlungen für die Planung, Ausführung und Unterhaltung von Flächen aus begrünbaren Pflasterdecken und Plattenbelägen", der Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsbau mit der Ausgabe 2003 [30] - die heute nicht mehr in Kraft ist - wurde erstmals die Tragschicht mit vegetationstechnischen Eigenschaften als Begriff und Baustoff definiert. Leider hat man in dem Folgeregelwerk, der "Richtlinie für die Planung, Ausführung und Unterhaltung von begrünbaren Flächenbefestigungen" des Jahres 2008 [31] diese spezielle Form der ToB nicht mehr aufgeführt. Das ist eigentlich schade, denn insbesondere auch rezyklierte Gesteinskörnungsgemische mit Anteilen an porösen Gesteinen, wie zum Beispiel Ziegel können über vegetationstechnische Eigenschaften verfügen.

Laut Definition übernimmt eine Tragschicht die Lasten aller anfallenden Kräfte und leitet diese schadlos in den Untergrund ab. Bei einer Tragschicht mit vegetationstechnischen Eigenschaften kommen als weitere Aufgaben die Bereitstellung von Wurzelraum und die Eigenschaft der Speicherfähigkeit von pflanzenverfügbarem Wasser hinzu. Der korrekten Definition zur Folge ist die Tragschicht mit vegetationstechnischen Eigenschaften der untere Teil des Oberbaus, der zwischen der Decke/Deckschicht und dem Untergrund beziehungsweise Unterbau liegt und aufgrund seiner Zusammensetzung und des Porenvolumens auch durchwurzelt werden kann.

Es gilt diese spezielle Form der ToB für begrünbare Flächenbefestigungen wieder mit Leben zu erfüllen. Gerade rezyklierte Varianten mit definierten Anteilen an porösen Gesteinen wie Ziegel in einer Menge von zum Beispiel 30 M.-% erfüllen das Regelwerk der ToB und haben gleichzeitig eine höhere Wasserkapazität, welche die Versorgung der Begrünung effektiver gestaltet.

Umwelttechnische Eigenschaften

Recycling-Baustoffe müssen neben den bautechnischen auch die umwelttechnischen Anforderungen an eine ToB erfüllen. Goßen/Kurkowski berichteten hierüber ausführlich in [8].

Die umweltrechtlichen Voraussetzungen für einen Einsatz von Recycling-Baustoffen finden sich derzeit noch in zahlreichen verschiedenen Gesetzen, Verordnungen und Erlassen auf Bundes- und Landesebene. Den grundlegenden Rahmen in Bezug auf das Umweltrecht bilden hierbei das Kreislaufwirtschaftsgesetz (KrWG), das Wasserhaushaltsgesetz (WHG) und das Bundesbodenschutzgesetz (BBodschG) zuzüglich der ihnen nachgeordneten Verordnungen. Die tatsächlichen, konkreten Bestimmungen, wann ein RC-Baustoff, wo und unter welchen Bedingungen eingesetzt werden darf, sind gegenwärtig noch in der LAGA Mitteilung 20 vom 6. 11. 2003 "Anforderungen an die stoffliche Verwertung von mineralischen Reststoffen/Abfällen" zu finden. Einige Bundesländer haben die Regelungen der LAGA Mitteilung 20 als eigene Regelwerke übernommen, andere (z. B. NRW) haben jedoch eigene Erlasse für diese Thematik ausgearbeitet, die die LAGA Mitteilung 20 in ihrem Anwendungsbereich ersetzen (in NRW "Anforderungen an den Einsatz von mineralischen Stoffen aus Bautätigkeiten (Recycling-Baustoffe) im Straßen- und Erdbau" vom 9. 10. 2001, Verwertererlass). [8]

Auch die angestrebte bundeseinheitliche "Ersatzbaustoffverordnung" (EBV) wird nach heutigem Kenntnisstand nicht vor 2016 in Kraft treten und verzögert sich daher zeitlich weiter.

Ergiebigkeit und Wirtschaftlichkeit

Recycling-Baustoffe haben im Vergleich zu den meisten gebräuchlichen natürlichen Gesteinen den Vorteil einer höheren Ergiebigkeit. Damit erhöht sich die Wirtschaftlichkeit bei der Anwendung von Recycling-Baustoffen. Zurückzuführen ist dieser Aspekt auf das geringere Einbaugewicht von Recycling-Baustoffen im Vergleich zu zum Beispiel natürlichen Gesteinskörnungen und der Maßgabe, dass Mineralstoffe meist per t verkauft werden und nicht nach m3).

Im direkten Vergleich zu natürlichen Gesteinen, die eine Kornrohdichte von bis zu 3,1 t/m3) (Basalt) als ToB aufweisen, sind RC-Baustoffe leichter. Sie weisen je nach stofflicher Zusammensetzung in der Praxis Kornrohdichten von ca. 2,0 bis 2,4 t/m3) (Ziegel bis Beton) auf. Dieser gewichtsmäßige Vorteil wirkt sich positiv auf Einbaupositionen aus, die in m3) ausgeschrieben ist.

Das Einbaugewicht bei Tragschichten ohne Bindemittel -ToB (Frostschutzschicht, Schottertragschicht) ist abhängig von der Lieferkörnung, der Korngrößenverteilung und dessen Verdichtungsverhalten. Das Verdichtungsverhalten von Mineralstoffgemischen wird mit dem Proctor-Versuch ermittelt. Bestimmt werden hier die vertragsgemäße Lagerungsdichte sowie der für die Verdichtung optimale Wassergehalt des Mineralstoffgemisches.

Im folgenden Beispiel sind die Ergiebigkeitsvorteile von RC-Baustoffen im direkten Vergleich zu einer ToB aus Basalt- oder Kalkstein rechnerisch aufgeführt.

Bei Einsatz von Recycling-Baustoffen ergibt sich im Vergleich zu natürlichen Mineralstoffen somit ein Kostenvorteil über die Ergiebigkeit von bis zu circa 30 Prozent über den geringeren Stoffeinsatz in t. Außerdem werden im gleichen Maße Frachtkosten gespart.

Resümee

Die Verwendung von rezyklierten Tragschichten ohne Bindemittel im Garten- und Landschaftsbau kann zukünftig noch weiter gesteigert werden. Anwendungen, wie die ToB, stellen sehr hochwertige Verwertungsmöglichkeiten bei der Aufbereitung von Bauschutt und Straßenaufbruch zu rezyklierten Gesteinskörnungsgemischen im Zuge der angestrebten Kreislaufwirtschaft und dem Recycling dar.

Für Schottertragschichten, Frostschutzschichten und Tragschichten mit vegetationstechnischen Eigenschaften müssen die Ausgangmaterialien möglichst sortenrein gewonnen werden, damit sie nach der Aufbereitung auch die gewünschten technischen Eigenschaften aufweisen. Die Qualität des Ausgangsmaterials und die aufzubereitenden Mengen bestimmen die notwendige Aufbereitungstechnologie in mobiler oder stationärer Verfahrenstechnik. Stationäre Aufbereitungsverfahren sind in der Lage auch "schwierigere" Ausgangsmaterialien regelkonform aufzubereiten.

Im umfangreichen Regelwerk der FGSV für den deutlich höher belasteten Straßenbau (hier gibt es in der Regel nur eine Qualität der Gesteinskörnungen für alle Beanspruchungen; nur die Dicke der Schichten variiert) sind rezyklierte Gesteinskörnungen gleichwertig zu natürlichen und künstlichen Varianten aufgeführt und seit vielen Jahren etabliert. Es zeigt sich sogar, dass im früheren Umgang mit porösen Ausgangsmaterialien, die straßenbautechnischen Regelwerke zwischenzeitlich nicht mehr so restriktiv umgehen, da durch Forschungen nachgewiesen worden ist, dass auch diese in gewissen größeren Mengen schadlos und damit technisch gewinnbringend im Straßenoberbau als ToB wiederverwendet werden können. Das straßenbautechnische Regelwerk regelt RC-Baustoffe aufgrund der Technischen Liefer-, Güte- und Prüfbedingungen konkreter und schärfer, wie das Regelwerk der FLL.

Diese Erfahrungen aus dem Straßenbau können auch zum Nutzen des Garten- und Landschaftsbaus eingesetzt werden. Es gilt daher auch im Sinne eines nachhaltigen Umgangs mit unseren natürlichen Ressourcen auch schon in der Ausschreibung, dass geeignete Regelwerk vorzugeben und bei hochwertigen Einsatzmöglichkeiten hochwertige Recycling-Baustoffe verstärkt zu verwenden.

Dabei sollten nur güteüberwachte rezyklierte Baustoffe eingesetzt werden; denn nur so ist sichergestellt, dass neben den bautechnischen auch die umwelttechnischen Eigenschaften eingehalten werden. Streng güteüberwachte RC-Baustoffe haben ihren Preis, der jedoch in den meisten Fällen durch eine höhere Ergiebigkeit kompensiert wird.


Literatur

[1] Kreislaufwirtschaft Bau/Bundesverband Baustoffe - Steine und Erden e. V. (Hrsg.): Mineralische Bauabfälle, Monitoring 2010, Bericht zum Aufkommen und zum Verbleib mineralischer Bauabfälle im Jahr 2010, Berlin 2013.

[2] Statistisches Bundesamt, Fachserie 19, Reihe 1, Umwelt, Abfallentsorgung 2010, Wiesbaden 2012.

[3] Die Bundesregierung: Deutsches Ressourceneffizienzprogram (ProgRess). Programm zur nachhaltigen Nutzung und zum Schutz der natürlichen Ressourcen, Beschluss des Bundeskabinetts vom 29. 2. 2012.

[4] Gesetz zur Förderung der Kreislaufwirtschaft und Sicherung der umweltverträglichen Bewirtschaftung von Abfällen (Kreislaufwirtschaftsgesetz - KrWG), Ausfertigungsdatum: 24. 2. 2012.

[5] Krass, K.; Kollar, J.: Eignung von ziegelreichen Recycling-Baustoffen für Tragschichten ohne Bindemittel, BMVBW-Forschungsvorhaben FE-Nr. 06.073/2000/FGB, Ruhr-Universität Bochum, Institut für Straßen- und Eisenbahnwesen, Bochum, 2003.

[6] Thieme-Hack, Martin: ZTV-Wegebau: Kundenwünsche erkennen, innovativ und regelkonform umsetzen, Hochschule Osnabrück, Institut für Landschaftsbau, Vortrag zur GaLaBau-Messe in Nürnberg, 2014.

[7] Heidger, C.; Kurkowski, H.: Tragschichten mit vegetationstechnischen Eigenschaften, Begriffsdefinitionen, Bauweisen und technische Voraussetzungen, Baustoff Recycling + Deponietechnik, 8/2003, S. 38-42.

[8] Goßen, Tim; Kurkowski, Harald: Der Einsatz von Recycling-Baustoffen im GaLaBau: Aktuelle Entwicklungen, Neue Landschaft 12/2013, Patzer Verlag, Berlin-Hannover, 2013.

Regelwerke der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrs-wesen (FGSV), Köln

[9] Richtlinien für die Standardisierung des Oberbaus von Verkehrsflächen - RStO-StB 12, Ausgabe 2012, FGSV-Nr. 499.

[10] Richtlinien für die rechnerische Dimensionierung des Oberbaus von Verkehrsflächen mit Asphaltdeckschicht - RDO Asphalt-StB 09, Ausgabe 2009, FGSV-Nr. 498.

[11] Richtlinien für die rechnerische Dimensionierung von Betondecken im Oberbau von Verkehrsfläche - RDO Beton-StB 09, Ausgabe 2009, FGSV-Nr. 497.

[12] Technische Lieferbedingungen für Gesteinskörnungen im Straßenbau - TL Gestein-StB 04, Ausgabe 2004/Fassung 2007, FGSV-Nr. 613.

[13] Technische Lieferbedingungen für Baustoffgemische und Böden zur Herstellung von Schichten ohne Bindemittel im Straßenbau - TL SoB-StB 04, Ausgabe 2004/Fassung 2007, FGSV-Nr. 697.

[14] Technische Lieferbedingungen für Baustoffgemische und Böden zur Herstellung von Schichten ohne Bindemittel im Straßenbau, Teil: Güteüberwachung - TLG SoB-StB 04, Ausgabe 2004/Fassung 2007, FGSV-Nr. 696.

[15] Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für den Bau von Schichten ohne Bindemittel im Straßenbau - ZTV SoB-StB 04, Ausgabe 2004/Fassung 2007, FGSV-Nr. 698.

[16] Technische Prüfvorschriften für Gesteinskörnungen im Straßenbau - TP Gestein-StB 08, Gliederung, Ausgabe 2008, Stand August 2013, FGSV-Nr. 610.

[17] Technische Lieferbedingungen für Asphaltmischgut für den Bau von Verkehrsflächenbefestigungen - TL Asphalt-StB 07, Ausgabe 2007/Fassung 2013, FGSV-Nr. 797.

[18] Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für den Bau von Verkehrsflächenbefestigungen aus Asphalt - ZTV Asphalt-StB 07, Ausgabe 2007/Fassung 2013, FGSV-Nr. 799.

[19] Technische Prüfvorschriften für Asphalt - TP Asphalt-StB 07, Ausgabe 2007/Stand Lieferung 8/2012, FGSV-Nr. 756.

[20] Technische Lieferbedingungen für Baustoffe und Baustoffgemische für Tragschichten mit hydraulischen Bindemitteln und Fahrbahndecken aus Beton - TL Beton-StB 07, Ausgabe 2007, FGSV-Nr. 891.

[21] Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für den Bau von Tragschichten mit hydraulischen Bindemitteln und Fahrbahndecken aus Beton - ZTV Beton-StB 07, Ausgabe 2007, FGSV-Nr. 899.

[22] Technische Prüfvorschriften für Tragschichten mit hydraulischen Bindemitteln und Fahrbahndecken aus Beton - TP Beton-StB 10, Ausgabe 2010, FGSV-Nr. 892.

[23] Technische Lieferbedingungen für Bauprodukte zur Herstellung von Pflasterdecken, Plattenbelägen und Einfassungen - TL Pflaster-StB 06, Ausgabe 2006, FGSV-Nr. 643.

[24] Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien zur Herstellung von Pflasterdecken, Plattenbelägen und Einfassungen - ZTV Pflaster-StB 06, Ausgabe 2006, FGSV-Nr. 699.

[25] Technische Lieferbedingungen für Böden und Baustoffe im Erdbau des Straßenbaus - TL BuB E-StB 09, Ausgabe 2009, FGSV-Nr. 597.

[26] Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Erdarbeiten im Straßenbau - ZTV E-StB 09, Ausgabe 2009, FGSV-Nr. 599.

[27] Technische Prüfvorschriften für Boden und Fels im Straßenbau - TP BF-StB, Gliederung und Inhaltsübersicht, Ausgabe 1988, Stand Oktober 2012, FGSV-Nr. 591.

[28] Merkblatt über die Wiederverwertung von mineralischen Baustoffen als Recycling-Baustoffe im Straßenbau - M RC, Ausgabe 2002, FGSV-Nr. 616/3.

Regelwerke der Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsbau (FLL), Bonn

[29] Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen für den Bau von Wegen und Plätzen außerhalb von Flächen des Straßenverkehrs - ZTV Wegebau, Ausgabe 2013.

[30] Empfehlungen für die Planung, Ausführung und Unterhaltung von Flächen aus begrünbaren Pflasterdecken und Plattenbelägen, Ausgabe 2003.

[31] Richtlinie für die Planung, Ausführung und Unterhaltung von begrünbaren Flächenbefestigungen, Ausgabe 2008.

Dipl.-Ing.,  Dipl.-Wirt.-Ing. Harald Kurkowski
Autor

HK straße und grün GmbH

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