Planung von Elektroinstallationen
3 Praxisbezug: Recycling von Bauwerken
(Vortragsfolien von Dr. Markus Franz)
Eberhard Unternehmungen
Tiefbau
Bauabfall-Recycling Altlastensanierung Rückbau
Recycling von Bauwerken
1. Rückbau von Gebäuden 2. Art und Zusammensetzung
mineralischer Bauabfälle 3. Verfahrenstechnik zur
Aufbereitung von Bauabfällen 4. Güteüberwachung und
Verwendungsmöglichkeiten von Recycling-Baustoffen 5. Strategien des
Gebäuderecyclings und ökologisches Bauen
ABB Zürich-Oerlikon Rückbau eines Büro- und Produktionsgebäudes 2004
Sihl-Papierfabrik Zürich-Süd Gesamtabbruch der Produktionsgebäude und Totalsanierung des Areals 2003 - 2004
Zementwerk Thayngen Rückbau der Werkanlangen und Sprengung des Zementsilos 2005
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Dolder Grand Hotel Totalumbau bis Herbst 2006 Projektsumme:
285 Mio. CHF
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Rückbau von Gebäuden
Zumeist durch Zertrümmerung, ohne zwingende Anforderungen hinsichtlich Entrümpelung, Entkernung oder Entsorgung. Nur die Mindestanforderungen von Umwelt-und Sicherheitsvorschriften müssen eingehalten werden.
Schadstoffhaltige Materialien werden vor dem Abbruch ausgebaut. Ziel ist die Verwertung eines möglichst hohen Anteils der Bauabfälle.
Darüber hinaus werden die verwendeten Baumaterialien mit höchstmöglicher Sortenreinheit (Holz, Ziegel, Beton, etc.) getrennt. Dem Rückbau geht eine Planungsphase mit der Erstellung eines Rückbau-und Entsorgungskonzepts voraus.
Konventioneller Abbruch Kontrollierter Rückbau
Vorgehensweise beim kontrollierten Rückbau
Entfernen von verbliebenen Einrichtungsgegenständen und sonstigem Müll
Ausbau von Kücheneinrichtungen, Einbauschränken etc.
Entfernen von
• Isolationen
• Spritzasbest
• Asbestzementplatten
• Bodenbelägen
• Betonboden
• Zwischenwände
• Verputze / Beschichtungen
Recycling/Entsorgung der Bauabfälle Ausbau von
• Türen
• Fenster
• Heizungsinstallationen
• Lüftungskanälen
• Elektroinstallationen
• Beleuchtungseinrichtungen
Selektiver Rückbau der Gebäudestruktur
Entrümpelung Entkernung Dekontamination
Entkernte Gebäudehülle Bagger mit Saugrohr
Bagger mit Fräskopf und Absauganlage
Bagger mit Hammer
Entkernung und Dekontamination
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Schrottschere Sortiergreifer
Selektiver Rückbau mit Greifern und Zangen
Betonabbruchzange
Schadstoffe in der Bausubstanz
Beton verunreinigt mit Chromverbindungen, die in der Galvanotechnik eingesetzt wurden Rückbau einer Galvanikfabrik
PCB in Fugendichtungen
Fugendichtungsmassen (FDM) Beton-Farbanstriche Korrosionsschutzanstriche Spachtelmassen, Kitte
Bauzeit zwischen 1955 und 1975 Hochbauten in Betonskelett- oder Elementbauweise
Schulhäuser Turn- und Schwimmhallen Spitäler, Altersheime Verwaltungsgebäude
Brücken, Kläranlagen, Militärbauten Waschbetonplatten mit PCB-haltiger Trennfuge Einsatzbereiche von PCB im
Bauwesen
Betroffene Gebäude
PCB in Fugendichtungsmassen (FDM)
Abklärungen und Untersuchungen am Bau
Wurde Bau in Betonskelett- oder Elementbauweise
erstellt?
Wurde Bau zwischen 1955 und 1975 erstellt oder erneuert?
Sind FDM vorhanden?
Chemische Analyse der FDM
Ist der PCB-Gehalt der FDM > 10-50
ppm
Entfernen der FDM vor Rückbau inkl. kontaminiertes Material der Fugenflanken
Sachgerechte Abfallentsorgung in Sonderabfallverbrennungsanlage Beurteilung des Sanierungsbedarfs
Ja Keine weiteren Nein
Massnahmen
Asbest
Spritzasbest (Hitzeschutz für Stahlkonstruktionen) Isolationen von Rohrleitungen, Lüftungskanälen, Fassadenelementen, Liftschächten
Dichtungs- und Füllmaterial in Wand- und Deckendurchbrüchen, Dehnungsfugen
Feuerschutzplatten
asbesthaltige Wand- und Bodenbeläge Faserzement in Dach- und Fassadenschiefer
3‘200 Gebäude mit total 1‘200‘000 m2Spritzasbest namhafte Architekten setzten Spritzasbest mit vorliebe in Schulhäusern ein, sie ahnten nicht, dass dieser Spritzasbest später einmal aufwändig entsorgt werden muss
Asbestsanierung darf nur von anerkannten Asbestsanierungsfirmen durchgeführt werden
Asbestzementplatten
Asbestfasern im Raster-elektronenmikroskop Einsatzbereiche von Asbest in Gebäuden
Betroffene Gebäude / Sanierung
Bauabfallaufkommen
(in Millionen Tonnen)
Aushubmaterial (ca. 10% mit Schadstoffen belastet)
• Bodenaushub
• Aushubmaterial kiesig/
sandig/ lehmig
Metalle, Holz, brennbare Bauabfälle Strassenaufbruch
0 1 2 3 4
Millionen Tonnen pro Jahr
Bauabfallmengen(ohne Aushub)
Mineralische
• Brennbares Material (KVA)
• Altholz
• Metalle
• Keramik, Gips, Glas
• Bausperrgut
Baumaterialien im Gebäudebestand
0
Beton Mauerwerk brennbare Materialien
Holz Metalle Keramik, Gips, Glas
vermischte Materialien
Mio. Tonnen bzw. Kubikmeter in Tonnen (Total = 1200 Mio. t)
in Kubikmeter (Total = 720 Mio. m3) 51%
Der durch schichtweises Kaltfräsen eines Asphaltbelages gewonnene, kleinstückige Fräsasphalt und den beim Aufbrechen bituminöser Schichten in Schollen anfallende Ausbruchasphalt.
Strassenaufbruch
Material, das beim Ausheben, Aufbrechen oder Fräsen von Fundations- und Tragschichten anfällt.
Mineralische Bauabfälle
Betonabbruch
Material, das durch Abbrechen oder Fräsen von bewehrten oder unbewehrten Betonkonstruktionen und Betonbelägen anfällt.
Mineralische Bauabfälle
Mischabbruch
Gemisch von mineralische Bauabfällen wie Beton, Ziegel, Backsteine, Kalksandsteine, Natursteinmauerwerk, Keramik
kein Gips, keine organischen Stoffe, keine Kunststoffe, kein Aushub
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Bauabfallarten nach Schadstoffbelastung
Unverschmutztes Aushub- bzw. Abbruchmaterial Richtwerte U sind unterschritten
U-Material kann auf der Baustelle oder als Rohstoff für Baustoffe verwendet werden.
Tolerierbares Aushub- bzw. Abbruchmaterial Richtwerte U sind überschritten
T-Material darf unter bestimmten Voraussetzungen ohne Behandlung im Strassenbau und als Rohstoffersatz verwertet werden.
Inertstoff
Richtwerte T sind überschritten
I-Material muss behandelt werden oder Ablagerung auf Inertstoffdeponie Reststoff
Inertstoffgrenzwerte sind überschritten Behandlung oder Reststoffdeponie Schlechter als Reststoff
Reststoffgrenzwerte sind überschritten Sonderabfall Behandlung oder Einlagerung in Sonderabfalldeponie
Schadstoffgehalt nimmt zu
Richtlinien, Normen und gesetzliche Grundlagen des Bauabfallrecyclings
Richtlinien
•Richtlinie für die Verwertung mineralischer Bauabfälle (Ausbauasphalt, Strassenaufbruch, Betonabbruch, Mischabbruch), 1997
•Richtlinie für die Verwertung, Behandlung und Ablagerung von Aushub-, Abraum- und Ausbruchmaterial (Aushubrichtlinie), 1999
Gesetze
•Technische Verordnung über Abfälle (TVA), 2000
Normen
•SN EN 206-1:200 Beton – Teil 1: Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und Konformität, Gültig ab 2003
•SIA-Empfehlung 162/4 Recyclingbeton, 1994
Aufbereitung von Bauabfällen
Trockene Aufbereitung Geeignet für
• Gebäudeabbruchmaterialien
• trockene Materialien
• schadstofffreie Materialien
• grobkörniger Baustellenaushub
Nasse Aufbereitung Geeignet für
• schadstoffhaltige Aushubmaterialien
• insbesondere Altlastenmaterialien
• kontaminierter Betonabbruch
• schadstoffhaltiger Strassenkehricht
Recyclingbaustoffe
Siebanlage EBIREC
EBIREC - Recyclingbaustoffe
Mischabbruchgranulat 6.
Betongranulat 5.
Recycling-Kiessand B (max. 20% Beton) 4.
Recycling-Kiessand A (max. 20% Asphalt) 3.
Recycling-Kiessand P (min. 95% Kies-Sand) 2.
Asphaltgranulat 1.
Bei der Aufbereitung der vier mineralischen Bauabfallkategorien entstehen sechs Recyclingbaustoffe:
Minimale Anteile
Nebenbestandteile Maximale Anteile
Verwendungsmöglichkeiten
Einsatz in gebundener Form Einsatz in loser Form
mit Deckschicht
Verwendung nicht
zugelassen Verwendung möglich
ESAR – Bodenwaschanlage
nasse Aufbereitung
Boden-waschanlage
Prinzip und Wirkungsweise der Bodenwäsche
Schadstoffablösung und Schadstofffreisetzung (Nassaufschluss mit Eintrag
von Energie)
Schadstoffabtrennung (Sortieren nach Dichte und
Korngrösse)
Nachbearbeitung und Aufkonzentrieren der schadstoffhaltigen Reststoffe
Schadstoffkonzentrat gereinigter
Kies und Sand
kontaminierter Boden
Teilprozesse
Material-vorbereitung
Sand-reinigung
Kies-reinigung
Schlamm-behandlung Unterprozesse
Aufgabebunker Magnetscheider
Sternsieb Prallbrecher Vorsieb
Schwertwäsche Attrition Flockung
Setzmaschine Siebmaschine
Wendelscheider
Flotation
Aufstromsortierer
Entwässerung
Klärsystem
Filtration
Aufbereitungstechnik
Materialvorbereitung
Prallbrecher
Aufgabebunker
Magnetscheider Sternsieb
Materialvorbereitung
Kiesreinigung
Setzmaschine
Holz, Schlacke, Ziegelsteine Teerklumpen Trennprinzip
Dichteunter-schiede
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Sandreinigung
Sandreinigung
Trennprinzip Dichteunterschiede
Wendelscheider
Sandreinigung Flotation
Prozesswasseraufbereitung und Schlammbehandlung
Güteüberwachung ESAR-Produkte
Kies und Sand
Chemische Analyse
< U-Wert?
< T-Wert?
Sickerkies
EBIREC Betonwerk Ja
Nein
Deponiebau ESAR-Sickerkies Ja
weiterer Waschgang Nein
Güteüberwachung ESAR-Rückstände
Filterkuchen
Chemische Analyse Werte für Zementwerk
i.O.?
Werte für Ziegelei
i.O.?
Zementwerk Ja
Nein
Ziegelei Ja
Nein
Deponie
Filterkuchen Kammerfilterpresse
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Verwertung von ESAR-Filterkuchen als Rohmehlersatz
gemäss BUWAL-Richtlinie „Entsorgung von Abfällen in Zementwerken“
Zementwerk Siggenthal
Recyclingbeton
Beton ohne besondere Eigenschaften
• Magerbeton
Beton nach Eigenschaften
• Konstruktionsbeton
• Pumpbeton
• Sichtbeton
• Spritzbeton
• wasserdichter Beton
• Leichtbeton
Mischabbruch
Recyclingbeton aus Mischabbruch
Wiederverwertung von Beton- und Mischabbruch als Recyclingbeton
Mischabbruchgranulat
Betonsorten
Frostangriff mit oder ohne Taumittel
senkrechte und waagerechte Betonflächen, die Regen und Frost ausgesetzt sind
mässige bis hohe Wassersättigung, mit Taumittel oder Meerwasser XF1-XF4
Chemischer Angriff
Korrosion, ausgelöst durch Chloride aus Meerwasser
Bauwerke in Küstennähe, Meeresbauwerke salzhaltige Luft, ständig unter Wasser,
Tidebereiche XS1-XS3
Korrosion, ausgelöst durch Chloride, ausgenommen Meerwasser
Schwimmbäder, Fahrbahndecken, Parkdecks
mässige Feuchte bis wechselnd nass und trocken
XD1-XD3
Kein Korrosions- oder Angriffsrisiko
Anwesenheit angreifender Chemikalien chemisch angreifende Umgebung
XA1-XA3
Beton in Gebäude mit geringer bis hoher Luftfeuchte, vor Regen geschützter Beton im Freien Trocken oder ständig nass bis
wechselnd nass und trocken XC1-XC4
Korrosion, ausgelöst durch Karbonatisierung
Kanalisation, Werkleitungen Beton ohne Bewehrung
X0
Beispiel Umgebungsbedingungen
Expositionsklasse
in RC-Beton möglich
Als Recyclingbeton kann ein Beton nach SN EN 206-1:2000 bezeichnet werden, dessen Gehalt an Gesteinskörnung zu min. 25 Massenprozent aus Betongranulat / Mischabbruchgranulat im Sinne der BUWAL-Richtlinie
«Richtlinie für die Verwertung mineralischer Bauabfälle»besteht.
Begriffe, Erläuterungen, nationale Regelungen
3.1.50 (neu) Recyclingbeton
Eigenschaften von Recyclingbeton
7
Kanalisation, Werkleitungen Expositionsklasse: X0
Zuschlagstoff: 100% Mischabbruchgranulat
Abschlüsse, Pflästerungen Expositionsklasse: X0 Zuschlagstoff: 100% Betongranulat
RC-Magerbeton
RC-Spritzbeton
Böschungssicherung Expositionsklasse: XF1 Zuschlagstoff: 100% Betongranulat
RC-Konstruktionsbeton
Wohnungsbau
Expositionsklassen: XC1, XC2, XC3 Zuschlagstoffe: Betongranulat + ESAR-Komponenten
Einsatzgebiete von Recyclingbeton
Beispiel: Parkhaus C Flughafen Kloten -Recyclingbeton für bewehrten Konstruktionsbeton im Hochbau
Zwei Hauptstrategien des Recyclings von Bauwerken
• Aufbereitung von anfallenden Baureststoffen als Ersatz für natürliche Rohmaterialien bei der Herstellung von neuen Baustoffen
• stabile und dauerhafte Hochbauten sind möglich
• Abbruch massiver Grundkonstruktionen mit schweren Maschinen ist kein Nachteil, Rauch-, Staub- und Lärmentwicklungen sind lösbare Probleme
• recyclinggerechter Gebäudeentwurf
• einfache Konstruktionen
• konstruieren mit flexiblen, demontierbaren Bauteilen
• Einzelbauteile mit lösbaren Verbindungen
• Wiederverwendung von Bauteilen in anderen Gebäuden Kontrollierter Rückbau von
Gebäuden und Herstellung von Recyclingbaustoffen
Wiederverwendung von Bauteilen in anderen
Gebäuden
Kriterien für ein ökologisches Bauen
Entscheidungsfaktoren für die Baustoffauswahl
technische und wirtschaftliche
Kriterien
ökologische Kriterien
• Schadstoffgehalte
• geringe Materialvielfalt
• Rückbaubarkeit
• Trennbarkeit Architekten und Bauherren
sollten zunehmend neben technischen und ökonomi-schen auch ökologische Aspekte gleichermaßen in ihre Entscheidung über Baustoffe einbeziehen.
Lokale Dimension
• Produktions-standort
• Transportwege
Regionale und globale Dimension
• Ressourcen-verbrauch
• Treibhauseffekt
• Ozonabbau
• Eutrophierung Umwelteinwirkungen Recyclingfähigkeit
Wirkungen des Baustoffs auf den Menschen und die Umwelt während des gesamten "Baustofflebens" - von der Herstellung und Verarbeitung über die Nutzung bis hin zur Weiterverwendung, Wiederverwendung und Entsorgung.
einheitlichen Baustoffwahl ist mit Beton relativ gut realisierbar:
Beton-Grundkonstruktion Betonwände Betondachsteine Zementputz Zementestrich
Das Gebäude lässt sich komplett zurückbauen, dabei kann der abfallende Betonabbruch "auf gleichem Niveau" als Recyclingbeton wiederverwendet werden (kein Downcycling).
Beispiel: Betonkompletthaus
Die vorrangige Verwendung nur eines Baustoffs kann ökologische Vorteile haben
Die Ökobilanzierung von Baumaterialien liefert Hinweise auf deren Umweltverträglichkeit
Bergbau Ziegelei Bauwerk
Primär-ressourcen
Recycling
Deponie
Transporte Transporte Transporte
Primärenergie
Die Umweltwirkungen von Materialien und Bauleistungen können am Bildschirm miteinander verglichen werden.
Eco-devis enthält ausformulierte Beschreibungen über ökologisch interessante Materialien, die in eigene Leistungsbeschreibungen übernommen werden können.
Eco-devis ist in EDV-Programme integriert, die heute für die Ausschreibung eingesetzt werden.
Information über die Umweltwirkungen von Materialien und Bauleistungen bei der Herstellung, Verarbeitung, Nutzung und Entsorgung.
Kennzeichnung von Materialien und Bauleistungen, die sich von anderen mit gleicher Funktion durch eine deutlich geringere Umweltbelastung auszeichnen.
Ressourcenverbrauch und Umweltbelastungen bei der Herstellung (Graue Energie) Schadstoffemissionen (z.B.
Lösemittel) bei der Verarbeitung Anwesenheit und Emittierbarkeit von umweltrelevanten Stoffen während der Nutzung
Verwertbarkeit respektive Entsorgungsmöglichkeit
Ökologische Beurteilung von Baumaterialien mit eco-devis
Ziele Beurteilungskriterien Nutzen
www.eco-devis.ch
Vergangenheit und Zukunft des Gebäuderecyclings
Deponierung der Baurestmassen aus dem Gebäudeabbruch Vermischung
verschiedener Baurestmaterialien, die als Gemisch wirtschaftlich wertlos waren
Aufbereitung der Bauabfälle mit moderner Aufbereitungs-und Sortier-technologie zu
Abbruch ohne Anforderungen an Entkernung oder Entsorgung
Erkundung der Gebäude und Beprobung der Bausubstanz
Erstellung eines Rückbau- und
Gestern – Deponierung der Baurestmassen
Heute – Nutzung der Baurestmassen als Sekundärrohstoffe
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