Altziegel: Comeback für einen interessanten Substratausgangsstoff

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Neupflanzung in Altziegel-Substrat. Foto: Prof. Dr.-Ing. Stephan Roth-Kleyer

Für den dauerhaften Begrünungserfolg von Gründächern sind verschiedene Faktoren ausschlaggebend. Neben der sachgerechten Pflanzenverwendung und der bautechnischen Lösung kommt insbesondere der Vegetationstragschicht eine hervortretende Bedeutung für die Nachhaltigkeit von Dachbegrünungen zu. Leider wurde dem Thema "Substrat" in diesem Zusammenhang in letzter Zeit wenig Aufmerksamkeit gewidmet.

Wenn über Dachbegrünungen in den Fachzeitschriften berichtet wurde, dann wurde oftmals über Abflussbeiwerte, kostengünstige Lösungen, Effizienz der Logistik, ökologische wie ökonomische Nutzen und Wirkungen, Staubbindung, Ökobilanzen usw. berichtet. Zum zentralen Thema war eher wenig zu lesen. Umso erfreulicher ist es, dass mit der Novellierung der Düngemittelverordnung (DüMV, BMELV, 2012) ab 2013 ein wichtiger Substratausgangsstoff, Altziegel, wieder Verwendung findet. In Anlage 7 der DüMV ist unter 7.3.15 ausdrücklich Ziegelbruch, Ziegelsand und Ziegelsplitt zur Verwendung als Ausgangsstoff für Kultursubstrate benannt. Die Zulassung bezieht sich dabei auf "sortenrein erfasste, aufbereitete Tonziegel ohne losen oder anhaftenden Mörtel oder Beton". Die Verwendung von beschichtetem Material ist nur bei inerten Engoben bzw. Glasuren, die der Produktnorm DIN EN 1304 entsprechen, erlaubt. Im Rahmen der Hinweise zur sachgerechten Anwendung gilt für Altziegel gemäß DüMV die Kennzeichnungsvorgabe: "Keine Anwendung auf Flächen, die der Nahrungsmittelerzeugung dienen". Soweit der gesetzliche Rahmen zum Einsatz dieses bewährten Substratausgangsstoffes. Damit sind seit der Novellierung und Inkrafttreten der DüMV neben Substraten, die auf Naturstoffen oder aufbereiteten Naturstoffen basieren, so zum Beispiel Lava, Bims, Ton, Blähton und -schiefer sowie Ölschiefer oder Porlith, zu Recht auch wieder Substrate mit Altziegeln auf dem Markt.

Altziegel aus Produktionsabfällen. Foto: Prof. Dr.-Ing. Stephan Roth-Kleyer

Ziegelbruch aus Produktionsabfällen. Foto: Prof. Dr.-Ing. Stephan Roth-Kleyer

Ziegelbruch 2-12. Foto: Prof. Dr.-Ing. Stephan Roth-Kleyer

1. Novellierung der Düngemittelverordnung (DüMV) und Altziegel

Der Dachbegrünungsmarkt hat mit den Jahren eine durchaus respektable Größe erreicht. Die Fachvereinigung Bauwerksbegrünung e. V. stellte aufgrund einer internen Befragung ihrer Mitglieder fest, dass der Dachbegrünungsmarkt (in Quadratmetern berechnet) 2011 bezogen auf 2008 um ca. 19 Prozent gewachsen ist (FBB, 2012). Der Anteil an extensiv begrünten Dächern lag 2008 bei 89 Prozent, der Anteil an Intensivbegrünungen bei 11 Prozent. 2011 betrug der Anteil an intensiv begrünten Dächern 13 Prozent. Die FBB (2012) geht davon aus, dass in Deutschland pro Jahr etwa 8 bis 10 Millionen Quadratmeter Dachfläche neu begrünt werden. Basierend auf diesen Angaben der FBB (2012) ergäbe sich bei einer durchschnittlichen angenommenen Höhe der Vegetationstragschicht von im Mittel 10 cm ein Volumen von ca. 800 000 bis 1 000 000 m³Substrat, die für die Begrünung von Dächern alleine in Deutschland eingesetzt werden.

2. Bedeutung der Vegetationstragschicht für die Nachhaltigkeit einer Dachbegrünung

Insbesondere die Vegetationstragschicht, das Substrat, ist neben der Pflanzenverwendung sowie dem bau- und vegetationstechnischen Aufbau für den langfristigen Begrünungserfolg und damit für die Nachhaltigkeit von Dachbegrünungen entscheidend. Im Gegensatz zu natürlich gewachsenen Böden steht auf Dachflächen nur eingeschränkter Wurzelraum zur Verfügung. Dennoch müssen in Verbindung mit dem kompletten Systemaufbau für die Pflanzen optimale Wachstumsbedingungen geschaffen werden. Die Regulierung des Wasser-, Luft- und Nährstoffhaushaltes - in der Natur übernommen von eher tiefgründigen Bodenhorizonten - ist auf dem Dach von zum Teil sehr dünnschichtigen Aufbauten zu leisten. Ebenso nimmt die Substratwahl wesentlichen Einfluss auf Herstell- und Pflegekosten sowie auf die Faktoren wie Windsogsicherheit, Auflast und Abflussbeiwert. Somit muss es bei jedem Bauvorhaben Zielsetzung sein, das auf das Begrünungsziel und auf die artspezifischen Erfordernisse abgestimmte, bedarfsorientierte und in seiner Qualität dokumentierte Substrat einzubauen. Qualität ist auch hier sehr entscheidend.

Alle Anforderungen an die Qualität von Substraten für die Dachbegrünung sind im derzeit gültigen Regelwerk der Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsbau e. V. (FLL, 2008) dokumentiert, somit kann hier auf die Wiedergabe der Anforderungen und Kennwerte sowie deren Funktion und Bedeutung an dieser Stelle verzichtet werden.

3. Altziegel im Kontext mit anderen mineralischen Substratausgangsstoffen

In der Praxis werden zur Herstellung von Dachsubstraten in der Hauptsache mineralische Schüttstoffe in Verbindung mit gewissen Anteilen an organischer Substanz eingesetzt. Über marktübliche organische Substratausgangsstoffe, deren Eigenschaften und Einsatzmöglichkeiten zur Herstellung von Vegetationssubstraten für bodenferne Begrünungen berichtete Roth-Kleyer (2012). Eine Beschreibung mineralischer Substratausgangsstoffe und deren einschlägige vegetationstechnische Kennwerte und Eigenschaften finden sich bei Roth-Kleyer (2013). Somit soll im Folgenden die wertgebenden Eigenschaften von Altziegel als Substratausgangsstoff im Sinne der novellierten DüVO (BMELV, 2012) behandelt werden.

Ziegelsand und Ziegelsplitt, das heißt aufbereitete, gebrochene Mauerziegel oder Dachziegel aus der Produktion, können sowohl als Mischungskomponente für Dachbegrünungssubstrate wie auch als Dränschicht-Schüttbaustoff genutzt werden, soweit sie den Vorgaben der DüVO (BMELV, 2012) entsprechen. Nachteilig kann die regional unterschiedlich gute Verfügbarkeit von Ziegelbruch sein. Ziegelbruch wird in reiner Form als Substrat für einschichtige Dachbegrünungen und als Dränschicht für mehrschichtige Dachbegrünungen eingesetzt. Durch Mischung mit anderen mineralischen und organischen Komponenten werden Substrate für Dachbegrünungen in mehrschichtiger Bauweise, für Baumpflanzungen, Lärmschutzwände, Tröge usw. hergestellt. In einem über 4,5 Jahre durchgeführten Versuch mit Gehölzen in großvolumigen Betonelementen, bei dem mit verschiedenen Substraten gearbeitet wurde, erwiesen sich Substrate mit Ziegelbruch als geeignet, da sie auf Dauer eine hohe Wasserkapazität bei ausreichender Luftkapazität aufwiesen (Jauch u. Fischer, 2001 u. 2003). Auch mehrjährige Vegetationsversuche von Kolb u. Trunk (1993), Eppel (2007) sowie Roth-Kleyer (2010) und dokumentieren eine nachhaltige Vegetationsentwicklung mit vergleichsweise hohen Bedeckungsgraden auf Substraten mit hohen Altziegelanteilen.

Die vegetationstechnisch relevanten Eigenschaften von Ziegelsplitt und -sand können je nach Herkunft, Herstellung und Aufbereitung sehr unterschiedlich sein, wie aus Tabelle 1 hervorgeht. Es wird offensichtlich, dass Ziegelsplitt mit 25-50 Vol-% eine vergleichsweise hohe Wasserkapazität ausweisen kann. Dieser Kennwert ist insbesondere im Hinblick auf eine ausgeglichene Wasserbevorratung für die Vegetation von Bedeutung. Auch die Trittfestigkeit und die Strukturstabilität sind bekanntermaßen hoch. Aus Tabelle 1 geht ebenso hervor, dass Altziegel auch hinsichtlich der weiteren Kennwerte Volumengewicht, Gesamtporenvolumen, pH-Wert, Salzgehalt, Kationenaustauschkapazität und pH-Pufferung vergleichsweise günstige Eigenschaften aufweist. Deutliche Schwankungen sind bei den Nährstoffgehalten gegeben. Wie andere Substratausgangsstoffe auch weisen Altziegel in ihren vegetationstechnischen Kennwerten eine gewisse Spannbreite auf, die in den verschiedenen Tonherkünften und den verschiedenen Herstellungsprozessen begründet ist. Auch hier sind vor der Verwendung als Substratausgangsstoff die Stoffeigenschaften chargengebunden nach DüVO (BMELV, 2012) und FLL (2008) ggf. zu prüfen.

Tabelle 1: Eigenschaften ausgesuchter mineralischer Substratausgangsstoffe im Vergleich (Roth-Kleyer, 2002) Foto: Prof. Dr.-Ing. Stephan Roth-Kleyer

Untersuchungen von Roth-Kleyer (2013) lassen erkennen, dass die Sorgen um die Produktqualität durch den Einsatz von Rest- und Recyclingstoffen, so hier Altziegeln, bei gewissenhafter Prüfung und Anwendung in aller Regel aus vegetationstechnischer wie auch aus umwelthygienischer Sicht unbegründet sind.

Die Ökobilanz von Altziegelbruch fällt positiv aus, da er in einem mechanischen Herstellungsverfahren (geringer Energieaufwand und Schadstoffausstoß) gewonnen wird. Die Transportwege werden durch die dezentrale Herstellung meist kurz gehalten (Jauch u. Fischer, 2003)

Altziegel als gestalterisches Element in den Gärten der Bahai, Haifa, Israel. Foto: Prof. Dr.-Ing. Stephan Roth-Kleyer

Ziegelbruch und andere Substratausgangsstoffe vor der Laboranalyse. Foto: Prof. Dr.-Ing. Stephan Roth-Kleyer

Zusammenfassung

Insgesamt ist der Einsatz von Recyclingstoffen in Abhängigkeit von ihrer Verfügbarkeit, ihrer Art und Zusammensetzung, ihre Umweltverträglichkeit eingeschlossen, sinnvoll. Die Entscheidung für oder gegen eine aus bestimmten Substratausgangsstoffen hergestellte Vegetationstrag- oder Dränschicht ist im Sinne einer nachhaltigen Dachbegrünung immer abhängig von der bedarfsgerechten Verwendung und damit von den bau- und vegetationstechnischen Erfordernissen und nicht, wie in letzter Zeit zunehmend zu beobachten, von "ökonomischen Zwängen". Das billigste Angebot ist selten das günstigste. Als Sekundärrohstoff vermeidet Altziegel die bei der Rohstoffgewinnung der Primärprodukte irreversiblen Eingriffe in die Umweltschutzgüter Boden, Wasser und Luft durch die sachgerechte und qualitätsorientierte Verwendung von Recyclingmaterial.

Literatur

BMELV (Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz), 2012: Verordnung über das Inverkehrbringen von Düngemitteln, Bodenhilfsstoffen, Kultursubstraten und Pflanzenhilfsmitteln (Düngemittelverordnung - DüMV) BGBl. I 2012, Nr. 63, S. 2973-3012, ausgegeben am 31.12.2012

Eppel, J. 2007: Welche Pflanzen halten auf leichten Gründächern durch? Bi-GaLaBau, H. 7, S. 56-59

FBB (Fachvereinigung Bauwerksbegrünung), 2012: Gründachmarkt um 19 Prozent gewachsen. Dach + Grün, 21. Jg., H. 3, S. 55

FLL - Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsbau e. V., 2008: Richtlinien für Planung, Ausführung und Pflege von Dachbegrünungen

Jauch, M. u. P. FISCHER 2001: Die Körnung ist entscheidend. Dt. Gartenbau, 55. Jg.,H. 25, S. 34-38

Jauch, M. u., P. Fischer 2003: Substrate für Pflanzelemente. Dt. Gartenbau, 57. Jg., H. 4, S 17-20

Kolb, W. u. R. Trunk 1993: Nassansaat bei einschichtigen Extensivsystemen. Dt. Gartenbau, 47. Jg., H. 42, S. 2656-2660

Roth-Kleyer, St., 2002: Zeolithe für Dachsubstrate. Dach + Grün, 11. Jg., H. 4, 4-8

Roth-Kleyer, St., 2010: Langzeitentwicklung pflegeloser Dachbegrünungen. Neue Landschaft, 55. Jg, H. 7, 53-56

Roth-Kleyer, St., 2012: Torfersatzstoffe bei Dachbegrünungssubstraten. Dach + Grün, 21. Jg., H. 4, 6-3

Roth-Kleyer, St., 2013: Substratausgangsstoffe - Kennwerte übersichtlich im Tabellenformat. Dach + Grün, 22. Jg., H. 1, 12-21 n

Dieser Artikel erschien in der Ausgabe NEUE LANDSCHAFT 05/2013 .

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