Frischbetonrecycling - der grüne Punkt des Transportbeton

Ökologisch und ökonomisch stark zu sein ist in der heutigen Zeit die Devise. Das Recycling von Frischbeton ist unter den heutigen gesetzlichen Randbedingungen ein "Muss". Die noch aus den Anfängen der Recyclingtechnik bestehenden Vorbehalte gegenüber der Verwendung von Restwasser sind häufig unbegründet und sollten im Sinne des Umweltschutzes bald der Vergangenheit angehören.

Ausgangssituation

In der Bundesrepublik Deutschland wurden im Jahr 2000 rd. 60 Mio. m³ Beton hergestellt. Aus logistischen Gründen wird häufig etwas zuviel bestellt, um Verzögerungen im Bauablauf durch Nachbestellungen zu vermeiden. Die Gesamtmenge des daraus anfallenden Restbetons beträgt rd. 2 Mio. m³. Diese Zahl ergibt sich aus einer Studie [1] die zeigt, dass rund 3 % der hergestellten Betonmenge als Rückbeton wieder ins Transportbetonwerk zurückkommen.

In den Anfängen der Betonherstellung hat sich eine sehr einfache und damals auch praktikable Lösung ergeben, indem die Restbetonmengen am Rande der Baustellen verbracht wurden. Diese Vorgehensweise verlor sehr schnell ihre Akzeptanz und so wurden bereits vor rund 30 Jahren erste Ansätze der Industrie zur Aufbereitung von Restbeton unternommen. Seit nunmehr 20 Jahren ist die Aufbereitung und Wiederverwendung von Restmengen der Betonproduktion industriell möglich. Heute kann von den zement-gebundenen Baustoffen behauptet werden, dass Umweltverschmutzungen der Vergangenheit angehören.

Entwicklung des Regelwerks

Die Notwendigkeit zur Entwicklung von Frischbetonreyclingverfahren wurde von den Transportbetonherstellern bereits Ende der 60iger Jahre erkannt. Seit dieser Zeit wird die Verfahrenstechnik des Frischbetonrecyclings ständig weiter entwickelt. Damit waren die Anforderungen des Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetzes vor dessen Einführung im Jahre 1994 [2] erfüllt. In diesem Gesetz wird die Vermeidung von Abfällen vor die Verwertung und die Entsorgung gestellt. Oberstes Ziel bei der Herstellung von Beton ist dabei die Vermeidung von Stoffen, die aus dem Kreislauf der Betonproduktion herausfallen. Die Umsetzung dieses Gesetzes erfolgte im Jahre 1996 mit der Rahmenabwasserverwaltungsvorschrift [4]. Hier wurde ein Verbot der Einleitung von Stoffen mit einem pH-Wert > 10 in öffentliche Entwässerungsanlagen ausgesprochen.

Von den Beteiligten der Baustoffbranche, ua. dem Bundesverband der Deutschen Transportbetonindustrie (BTB) wurde bereits im Jahre 1991 eine Richtlinie des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton für die Herstellung von Beton unter Verwendung von Restbeton, Restmörtel und Restwasser erstellt, die im Jahre 1995 überarbeitet wurde [3]. Das damit verbundene Frischbetonrecycling wurde bereits im August 1995, also vor Inkrafttreten der Rahmenabwasserverwaltungsvorschrift [3] im Jahr 1996, in das Deutsche Regelwerk übernommen. Die DAfStb-Richtlinie sieht vor, dass Fahrzeuge mit Restbeton und Restwasser im Transportbetonwerk ihre Restmengen aufbereiten und wiederverwenden.

Grundsätze

Zur Gewährleistung eines sicheren Betriebs des Frischbetonrecyclings ist die Einhaltung des Grundsatzes

unbedingt erforderlich. Die Restwasserdichte wird bestimmt durch den Anteil des zurückkommenden Beton (Input) und dem Wassergehalt der Produktion (Output). Sichere Produktionsbedingungen werden durch eine Reduzierung des Rückbetonanteils erzielt:

Tabelle 1: Abhängigkeit der Restwasserdichte von den Produktionsbedingungen

Zu beachten ist hierbei auch, dass bei gleichbleibenden Rückmengen eine Erhöhung der Restwasserdichte erfolgen kann, wenn vorwiegend steife Betone mit niedrigem Wassergehalt produziert werden. Tabelle 1 verdeutlicht diese Zusammenhänge zahlenmäßig.

Das Frischbetonrecycling beginnt mit dem Anfahren des Fahrmischers an die Recyclinganlage. Hier werden der Mischtrommel ca. 4 m³ Spülwasser pro 1 m³ Restbeton zugeführt. Durch das Spülen bei gleichzeitiger Drehung der Fahrzeugtrommel wird der Restbeton verdünnt und die Einbauten sowie die Trommelinnenflächen des Fahrmischers gereinigt. Der mit Spülwasser versetzte Restbeton wird mit Hilfe eines mechanischen Klassierers in grobe und feine Bestandteile getrennt (s. Abbildung 1).

Abbildung 1: schematischer Ablauf des Frischbetonrecyclings

Die DAfStb-Richtlinie unterscheidet zwei Restwasserdichtebereiche. Zum einen den als Normalfall bezeichneten Bereich von 1,00 bis 1,07 kg/dm³ Restwasser. Der Feststoffeintrag ist über die Richtlinie auf rund 18 kg/m³ Beton begrenzt. Die Eignungsprüfungen für Betone mit Restwasser sind auch unter Verwendung von Restwasser durchzuführen.

Der Ausnahmefall wird bei Dichten des Restwassers von mehr als 1,08 kg/dm³ Restwasser erreicht. Der Feststoffeintrag darf hier höchstens 35 kg/m³ Beton betragen. Hier ist eine zusätzliche Erstprüfung für die entsprechenden getrennt zu führenden Betonsorten notwendig.

Forschung des BTB

Auf Betreiben des BTB wurde in den vergangenen Jahren umfangreiche Untersuchungen duchgeführt, die von der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen AIF mitfinaziert wurden. Mit den Versuchen wurde das Forschungsinstitut der Zementindustrie in Düsseldorf beauftragt. Aus den Versuchsergebnissen [5] lassen sich folgende Erkenntnisse für den Einsatz von Restwasser ableiten:

• Die Wirkstoffe der Zusatzmittel werden im Rückbeton fast vollständig an die Zementpartikel gebunden. Negative Auswirkungen der aufbereiteten Zusatzmittel im Restwasser sind daher nicht zu erwarten.
• Der Wasseranspruch von Restwasser sollte im Betonentwurf berücksichtigt werden. Die Höhe des zusätzlichen Bedarfs ist abhängig vom Alter des Restwassers.
• Die Festbetoneigenschaften werden durch die Verwendung von Restwasser nicht beeinträchtigt. Sogar frost-tausalz-beständiger Betone (LP-Betone) konnten sicher hergestellt werden.

Zusammenfassung

Mit dem Recycling von Frischbeton bietet sich heute eine praxiserprobte Verfahrenstechnik zur Herstellung hochwertiger Betone. Alle Anforderungen des Umweltschutzes werden erfüllt, dh. das Frischbetonrecycling ist ökologisch wie ökonomisch gut und notwendig.

Literatur

Autor
Volker Hanke
Readymix Beton Westfalen GmbH
Benrather Strasse 58
42115 Wuppertal
Tel: +49 (231) 27161-20
volker.hanke@readymix.de