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Recycling und Rohstoffe

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Recycling und Rohstoffe, Band 3 ISBN: 978-3-935317-50-4 Erscheinungsjahr: 2010 Hardcover: 750 Seiten, mit

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Recycling und Rohstoffe, Band 4 ISBN: 978-3-935317-67-2 Erscheinungsjahr: 2011 Hardcover: 580 Seiten, mit

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Recycling und Rohstoffe, Band 5 ISBN: 978-3-935317-81-8 Erscheinungsjahr: 2012 Hardcover: 1.004 Seiten, mit

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Recycling und Rohstoffe, Band 6 ISBN: 978-3-935317-97-9 Erscheinungsjahr: 2013 Hardcover: 711 Seiten, mit

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Recycling und Rohstoffe, Band 2 ISBN: 978-3-935317-40-5 Erscheinungsjahr: 2009 Hardcover: 765 Seiten

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Recycling und Rohstoffe

Herausgeber: Karl J. Thomé-Kozmiensky und Daniel Goldmann • Verlag: TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky

Thomé-KozmienskyBeckmann Energie aus Abfall 1

Thomé-Kozmiensky + Goldmann Recycling und Rohstoffe Band 2

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Thomé-Kozmiensky + Goldmann Recycling und Rohstoffe Band 6

RECYCLING UND ROHSTOFFE Band 1 und 2

KARL J. THOMÉ-KOZMIENSKY DANIEL GOLDMANN HRSG.

Copyright © 2009 TK Verlag Karl Thomé-KozmienskyAlle Rechte vorbehalten.

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CD Recycling und Rohstoffe, Band 1 und 2

Recycling und Rohstoffe, Band 2 bis 8

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Recycling und Rohstoffe, Band 7 ISBN: 978-3-944310-09-1 Erscheinungsjahr: 2014 Hardcover: 532 Seiten, mit

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Recycling und Rohstoffe, Band 8 ISBN: 978-3-944310-20-6 Erscheinungsjahr: 2015 Hardcover: 684 Seiten, mit

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Preis: 50.00 EUR

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Gips-Recycling

– Ein Beitrag zur Ressourceneffizienz –

Jörg Demmich

1. Einleitung ...624

2. Aufkommen und Verwertung mineralischer Abfälle ...624

3. Herkunft der Gipsabfälle ...625

4. Gipsrecyclingkonzept des Bundesverbandes der Gipsindustrie e.V. ....626

4.1. Beteiligte ...627

4.2. Festlegung einheitlicher Qualitätsanforderungen ...627

4.3. Annahme von RC-Gips ...627

4.4. Ende der Abfalleigenschaft für RC-Gips ...628

4.5. Aktuelle Projekte ...628

5. Fazit ...629

6. GtoG (Gips zu Gips) – Gipsrecycling-Projekt der europäischen Gipsindustrie ...629

7. Quellen ...630

Die umweltpolitischen Vorgaben auf deutscher und auf europäischer Ebene zielen auf die Steigerung der Ressourceneffizienz bei der Herstellung von Erzeugnissen ab. Unter dem Begriff Ressourceneffizienz ist nicht nur die Schonung von Ressourcen sondern auch wesentliche Aspekte der Nachhaltigkeit zu verstehen. Vor diesem Hintergrund hat die deutsche Gipsindustrie ein Recyclingkonzept entwickelt, an dem Abbruch- und Recyclingunternehmen beteiligt sind. Wesentliche Elemente des Konzepts sind die Festlegung umfassender Qualitätsanforderungen und der Gipswerke, die qualitäts- gerechten Recyclinggips (RC-Gips) verwenden können. Voraussetzung ist, dass der RC-Gips das Ende der Abfalleigenschaft erreicht hat. In Deutschland wurden zwei Recyclinganlagen errichtet, die Gipsplattenabfälle aufbereiten und recycelten Gips als sekundären Rohstoff wiedergewinnen. Damit wurde im letzten Jahr mit der Realisie- rung des Recyclingkonzepts begonnen.

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1. Einleitung

Vor dem Hintergrund der knapper werdenden Rohstoffe spielt das Thema Ressour- ceneffizienz auf europäischer und deutscher Ebene eine wichtige Rolle. Die Schonung von Rohstoffressourcen nimmt eine wesentliche Rolle ein. Im deutschen Ressourcen- effizienzprogramm (ProgRess) [2] wird ausgeführt, dass das Baugewerbe einen wegen seiner großen Massenströme zentralen Sektor bei der Ressourceneffizienz darstellt.

Der Bauwerksbestand ist ein bedeutendes Lager von Rohstoffen, die überwiegend dem Recycling und der Wiederverwertung zugeführt werden müssten.

Auch mit dem am 01.06.2012 in Kraft getretenen Kreislaufwirtschaftsgesetz (KrWG) vom 24.02.2012 wird dem Recycling nicht nur hinsichtlich der Abfallhierarchie eine wichtige Bedeutung beigemessen. Im Rahmen der in § 23 KrWG geregelten Produktverantwortung wird u.a. der vorrangige Einsatz von verwertbaren Abfällen oder sekundären Rohstoffen bei der Herstellung von Erzeugnissen gefordert. Die Produktverantwortung umfasst darüber hinaus auch die Gestaltung von Erzeugnissen, die nach Gebrauch insbesondere zur ordnungsgemäßen, schadlosen und hochwertigen Verwertung geeignet sind.

Beim Gips soll in der im Entwurf vorliegenden Ersatzbaustoffverordnung (EBV) [1]

der Sulfatgehalt in Recyclingbaustoffen limitiert werden, so dass nur sulfatarme Recy- clingbaustoffe auch zukünftig ein hohes Verwertungspotential aufweisen.

Vor allem vor diesem Hintergrund sah die deutsche Gipsindustrie dringenden Hand- lungsbedarf, ein Konzept zum Recycling von Gipsabfällen zu entwickeln und zu realisieren.

2. Aufkommen und Verwertung mineralischer Abfälle

Im Jahr 2012 fielen in Deutschland insgesamt 380 Millionen Tonnen Abfälle an [3,4].

Dabei nahmen mineralische Abfälle mit etwa 230 Millionen Tonnen – das sind etwa sechzig Prozent – den mit Abstand größten Anteil ein. Die mineralischen Abfälle unterteilen sich in 110 Millionen Tonnen Boden und Steine (Verwertungsquote nicht gefährliche Abfälle 88 Prozent), sonstige Bau- und Abbruchabfälle 82 Millionen Tonnen (Verwertungsquote nicht gefährliche Abfälle 95 Prozent) und sonstige mineralische Abfälle aus thermischen Prozessen, wie Aschen und Schlacken aus Kraftwerken und anderen Verbrennungsprozessen, Hochofenschlacke, Stahlwerkschlacke usw. rund vierzig Millionen Tonnen (Verwertungsquote etwa neunzig Prozent).

Die Aufgliederung der nicht gefährlichen Bau- und Abbruchabfälle ohne Boden und Steine für 2012 ist Bild 1 zu entnehmen:

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Bild 1: Nicht gefährliche Bau- und Abbruchabfälle ohne Boden und Steine (82,2 Millionen Tonnen), Stand 2012

Die Zahlen basieren auf Angaben gemäß Kreislaufwirtschaft Bau: Mineralische Bauabfälle 2012, Berlin 2015

Bauabfälle auf Gipsbasis stellen nur eine untergeordnete Menge von knapp 0,6 Millionen Tonnen dar, die Verwertungsquote liegt bei nur 51 Prozent und die Re- cyclingquote bei null Prozent. Das Recycling von Gipsabfällen mit dem Ziel, den Gips wieder zu gewinnen und als sekundären Rohstoff in der Produktion von Gipsbaustoffen und -bauprodukten einzusetzen, ist bisher in Deutschland nicht verfolgt wurde. Die (sonstige) Verwertung geschah überwiegend bei Rekultivierungsmaßnahmen von Kali- halden in Thüringen. Dieser Verwertungsweg wurde aus umweltrechtlichen Gründen mittlerweile eingestellt, so dass als Hauptentsorgungsweg nur noch die Deponierung übrig bleibt. Unter Berücksichtigung der oben aufgeführten Zielsetzungen zur Res- sourceneffizienz war es daher geboten, ein Recyclingkonzept zu entwickeln, das die Rückführung des aus den Gipsplattenabfällen abgetrennten Gipses als Rohstoff erlaubt.

3. Herkunft der Gipsabfälle

Bei den Gipsbaustoffen und -bauprodukten sind insbesondere drei Hauptgruppen zu unterscheiden:

• gipsgebundene Platten (Gipskartonplatten, Gipsfaserplatten, Gipswandbauplatten usw.),

• Gipsputze,

• Fließestriche auf Calciumsulfat-Anhydrit- oder Alphahalbhydrat-Basis.

Gipsplatten führen mengenmäßig mit großem Abstand die Statistik an. Das Gips- recyclingkonzept konzentriert sich daher zunächst auf das Recycling der Gipsplatten.

Straßenaufbruch 15,4 Mio. t Verwertungsquote 98,7 % (Recyclingquote 96,1 %)

Baustellenabfälle 14,6 Mio. t Verwertungsquote 95,2 % (Recyclingquote 2,1 %)

Bauabfälle auf Gipsbasis 0,6 Mio. t Verwertungsquote 51,2 % (Recyclingquote 0 %) Bauschutt 51,6 Mio. t

Verwertungsquote 95,2 % (Recyclingquote 78,3 %)

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Gipsplattenabfälle lassen sich hinsichtlich ihrer Herkunft unterscheiden:

• Gipsplattenverarbeiter, Fertighaushersteller,

• Verschnitt aus dem Neubau,

• Rückbau von Altgebäuden.

Die Sortenreinheit der Gipsplattenabfälle ist bei der Herkunft Rückbau Altgebäude naturgemäß am niedrigsten. Dennoch bleibt festzuhalten, dass Altgebäude nicht abge- rissen sondern geordnet zurückgebaut werden müssen, was in Deutschland überwie- gend der Fall ist. Nur so kann hohe Sortenreinheit der Gipsplattenabfälle gewährleistet werden. Dies soll übrigens durch die Novellierung der Gewerbeabfall-Verordnung zukünftig sichergestellt werden. Wie in Bild 2 dargestellt, sollten Gipsabfälle jedenfalls nicht aussehen.

Eine Auswertung des Gipsmassenanteils an der Gesamtmasse mineralischer Bau- stoffe von aktuellen Leistungsverzeich- nissen von Büro- und Geschäftshäusern sowie von Wohnhäusern durch den Zentralverband des Deutschen Bauge- werbes e.V. (ZDB) führte zum Ergebnis, dass der Gipsanteil je nach Ausgestaltung mit selektivem Rückbau der Gipsplatten noch 0,5 bis 0,9 Ma.-% beträgt. Bei der Verwendung von Anhydrit-Estrichen ohne selektiven Rückbau von Gipsplat- ten liegt der Anteil zwischen 3,7 und 5,1 Ma.-%.

Mit dem Entwurf der Mantelverordnung vom 31.10.2012 soll der Sulfat-Material- wert (Eluat) für Recyclingbaustoffe der Bild 2: Gipsabfälle mit unzureichender

Sortenreinheit

Quelle: MUEG Mitteldeutsche Umwelt- und Entsorgung GmbH

Klasse RC1 gemäß Artikel 2 (EBV) auf 450 mg/L begrenzt werden. Nach Umrechnung ergibt sich ein maximal zulässiger Gipsgehalt von etwa 0,16 Ma.-%. Dies bedeutet, dass selbst bei selektivem Rückbau von Gipsplatten ein 3 bis 5 Mal so hoher Gips- anteil in Recyclingbaustoffen verbleibt, der insbesondere auf anhaftende Putzanteile zurückzuführen ist. Selbst mit größter Anstrengung lässt sich somit der vorgesehene Sulfatgrenzwert in der EBV nicht einhalten. Daher plädiert die im Bundesverband Baustoffe-Steine und Erden zusammengeschlossene Baustoff- und Recyclingindustrie für eine Erhöhung des Sulfatwertes.

4. Gipsrecyclingkonzept des Bundesverbandes der Gipsindustrie e.V.

Das Konzept konzentriert sich zunächst auf das Recycling von Gipsplattenabfällen. Ziel ist, durch Aufbereitungstechnik Papier (bis zu etwa 5 Ma.-%) und sonstige Störstoffe vom eigentlichen Gipskern zu trennen und den Gips in möglichst hoher Qualität

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zurückzugewinnen. Darüber hinaus beinhaltet das Recyclingkonzept nur das Recycling externer Gipsplattenabfälle, da Produktionsausschuss als Abfallvermeidungsmaßnahme in den Gipswerken direkt in den Produktionsprozess zurückgeführt wird. Das bun- deseinheitliche Recyclingkonzept besteht aus vier Elementen: Beteiligte, Festlegung einheitlicher Qualitätsanforderungen, Annahme von RC-Gips, Ende der Abfalleigen- schaft für RC-Gips.

4.1. Beteiligte

Das Sammeln, der Recyclingprozess und die Anlieferung des qualitätsgerechten RC- Gipses wird von Recyclingunternehmen der Entsorgungswirtschaft durchgeführt.

Bewährte Recyclingtechniken stehen zur Verfügung. Die Gipsindustrie übernimmt den erzeugten qualitätsgerechten RC-Gips als sekundären Rohstoff. Stammen die Gipsplattenabfälle aus dem Rückbau von Altgebäuden, sind auch Abbruchunternehmen ein Partner im Recyclingkonzept.

4.2. Festlegung einheitlicher Qualitätsanforderungen

Ein wesentliches Element ist die Festlegung einheitlicher Qualitätsanforderungen für den RC-Gips. Diese teilen sich auf in technische Parameter, die sich an den Qualitäts- anforderungen für REA-Gips (Gips aus Entschwefelungsanlagen von Kohlekraftwerken) orientieren. Die wesentlichen Parameter sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Qualitätsparameter bestimmt als Einheit Qualitäts-

REA-Gips kriterien

freie Feuchte H2O Ma.-% ≤ 5 (≤ 10) Calciumsulfat-Dihydrat CaSO4 x 2 H2O Ma.-% ≥ 85 (≥ 80) Magnesiumsalze, wasserlöslich MgO Ma.-% ≤ 0,02 (≤ 0,1) Natriumsalze, wasserlöslich Na2O Ma.-% ≤ 0,02 (≤ 0,04) Kaliumsalze, wasserlöslich K2O Ma.-% ≤ 0,02 (≤ 0,06) Chloride Cl Ma.-% ≤ 0,01 (≤ 0,02)

pH 5 bis 9

TOC – Ma.-% ≤ 1,0 (≤ 1,5)

* Klammerwerte: Anlagenspezifische Abweichungen zulässig

Tabelle 1:

Qualitätsanforderungen an RC-Gips mit Toleranzbereichen Im Hinblick auf ökologische und humantoxikologische Auswirkungen wurden dar- über hinaus Qualitätsanforderungen insbesondere in Bezug auf die Begrenzung von Schwermetallen und organischen Bestandteilen (PAK) festgelegt. Diese Qualitäts- anforderungen sollten Bestandteil der zwischen Recyclingunternehmen und Gipswer- ken abzuschließenden Liefer- und Abnahmeverträge sein.

4.3. Annahme von RC-Gips

Die deutsche Gipsindustrie hat darüber hinaus flächendeckend dreizehn Gipswerke in Deutschland und drei in den benachbarten Niederlanden festgelegt, die grundsätz- lich in der Lage sind, neben dem bisher eingesetzten Naturgips und REA-Gips auch qualitätsgerechten RC-Gips zu verwenden. Insgesamt ist zunächst von einer Gesamt- annahmekapazität von 150.000 t/a Recyclinggips auszugehen.

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4.4. Ende der Abfalleigenschaft für RC-Gips

Ein wesentliches Kriterium ist, dass der RC-Gips das Ende der Abfalleigenschaft erreicht hat. Die vorgesehenen Gipswerke verfügen über keine Genehmigung zum Einsatz von Abfällen, die Gipsindustrie ist auch nicht interessiert, Abfälle zu verwenden. Vor diesem Hintergrund wurden insbesondere umfassende Qualitätsanforderungen an den RC-Gips festgelegt.

Das Ende der Abfalleigenschaft ist gemäß § 5 Abs. 1 KrWG erreicht, wenn der Stoff oder Gegenstand ein Verwertungsverfahren durchlaufen hat und

1. üblicherweise für bestimmte Zwecke verwendet wird, 2. ein Markt für ihn oder eine Nachfrage nach ihm besteht,

3. er alle für seine jeweilige Zweckbestimmung geltenden technischen Anforderungen sowie alle Rechtsvorschriften und anwendbaren Normen für Erzeugnisse erfüllt, 4. seine Verwendung also insgesamt nicht zu schädlichen Auswirkungen auf Mensch

und Umwelt führt.

Die deutsche Gipsindustrie ist der Auffassung, dass sie alle Kriterien erfüllt. Vor dem Hintergrund der erläuterten umweltpolitischen Zielsetzungen (Ressourceneffizienz, Schonung von Rohstoffressourcen) wurde seit 2012 eine Reihe von Abstimmungs- gesprächen mit dem Bundesumweltministerium (BMUB) und einigen Länder- Umweltministerien mit dem Ziel geführt, bundes- oder zumindest landeseinheitliche Regelungen für das Abfallende für RC-Gips zu erreichen. Ergänzend wurde eine gut- achterliche Stellungnahme zum Thema Ende der Abfalleigenschaft von RC-Gips vom Bundesverband der Gipsindustrie e.V. bei der Köhler & Klett Rechtsanwälte Partner- schaft beauftragt. Das Rechtsgutachten bestätigt die Auffassung des BV Gips, dass die vier Kriterien des § 5 Abs.1 KrWG ausnahmslos erfüllt sind. Dennoch gelang es nicht, bundes- oder ländereinheitliche Regelungen festschreiben zu lassen. Dennoch sagten sowohl das BMUB als auch die Länder-Umweltministerien wohlwollende Unterstützung dieses Recyclingkonzepts zu.

Im Ergebnis wurde empfohlen, im Rahmen einzelner BImSchG-Genehmigungsver- fahren für Recyclinganlagen mit der jeweils zuständigen Behörde das Abfallende von RC-Gips zu vereinbaren. Dieser Weg wurde erfolgreich für die beiden bisher realisierten Vorhaben in Sachsen und Baden-Württemberg beschritten.

4.5. Aktuelle Projekte

Zwischenzeitlich sind in 2014 zwei Recyclingprojekte angelaufen:

• Sachsen: Großpösna (Großraum Leipzig), Betreiber: MUEG Mitteldeutsche Um- welt- und Entsorgung GmbH

• Baden-Württemberg: Deißlingen/Lauffen, Betreiber: STRABAG Umwelttechnik GmbH

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Die Anlage der MUEG soll RC-Gips produzieren, der in der Gips- und Zement- industrie verwendet wird. Die Anlage der STRABAG befindet sich in unmittelbarer Nachbarschaft zu einem Knauf-Gipsplattenwerk, in dem der RC-Gips als sekundärer Rohstoff verwendet wird.

5. Fazit

Aufgrund der umweltpolitischen Rahmenbedingungen bietet die deutsche Gips- industrie ein Konzept an, mit dem insbesondere der aus recycelten Gipsplattenabfällen abgetrennte RC-Gips als sekundärer Rohstoff zur Herstellung neuer Gipsbaustoffe und -bauprodukte verwendet werden kann. Wesentliche Voraussetzungen sind die Einhaltung vorgegebener Qualitätsanforderungen sowie die Notwendigkeit, dass der RC-Gips nicht als Abfall betrachtet wird.

Mit diesem Recyclingkonzept ist die deutsche Gipsindustrie bereit, gemäß den Vor- gaben des KrWG die Verantwortung für seine Gipsprodukte zu übernehmen – auch nach dem Ende ihrer Nutzungsphase.

Die Realisierung des Recyclingkonzepts ist nach zwei Projekten ins Stocken geraten, da mittlerweile ein neuer Verwertungsweg existiert. In Tschechien läuft seit 2013 eine Rekultivierungsmaßnahme zur Sanierung von uranhaltigen Bergbauschlämmen. Zu den 62 zugelassenen mineralischen und organischen Abfallarten gehören auch Gips- abfälle (EWC 10 01 05, 17 08 02). Aufgrund sehr niedriger Annahmegebühren hat sich mittlerweile die Situation ergeben, dass insbesondere aus Sachsen größere Mengen an Gipsabfällen in dieser Maßnahme verwendet werden und damit für die Recyclinganlage der MUEG nicht zur Verfügung stehen.

Unabhängig davon, dass es sich bei dieser Maßnahme gemäß § 6 Abs. 1 KrWG um eine sonstige Verwertung handelt, die in der Abfallhierarchie unterhalb des Recyclings rangiert, ist diese Maßnahme auch aus technisch/wissenschaftlicher Sicht zu kritisie- ren: Es ist in der Fachöffentlichkeit hinreichend bekannt, dass die Vermischung von biologisch abbaubaren organischen Abfällen mit Gipsabfällen zur Entstehung von toxischem Schwefelwasserstoff führt. Diese Erkenntnis hat auch zur Einstellung der Verwendung von Gipsabfällen zur Abdeckung von Kalihalden geführt. Der Verband der europäischen Gipsindustrie Eurogypsum hat daher im Januar 2015 in der EU- Kommission ein Beschwerdeverfahren mit dem Ziel eingeleitet, Gipsabfälle aus dem Annahmekatalog für diese Maßnahme zu streichen.

6. GtoG (Gips zu Gips) – Gipsrecycling-Projekt der europäischen Gipsindustrie

Auch der Verband der europäischen Gipsindustrie, Eurogypsum, startete am 01.01.2013 ein von der Europäischen Kommission gefördertes Life+ Projekt GtoG (Gypsum to Gypsum) – From production to recycling: a circular economy for the European gypsum

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industry with the demolition and recycling industry. Die Laufzeit dieses Projektes beträgt drei Jahre. Da Gips im Unterschied zu zahlreichen anderen mineralischen Baustoffen beliebig oft recycelbar ist, soll dieses Projekt insbesondere zum Ziel haben, möglichst hohe Recyclingraten für Gipsabfälle in der Europäischen Union zu erreichen. Insgesamt 16 Partner sind an diesem Projekt beteiligt:

• Abbruchunternehmen,

• Recyclingunternehmen,

• Hersteller von Gipsbaustoffen und -produkten,

• Universitäten.

In einzelnen Arbeitspaketen sollen insbesondere Rückbau- und Recyclingtechniken optimiert werden. Darüber hinaus soll der Anteil des aus den Gipsabfällen abgetrenn- ten RC-Gipses am Rohstoffinput in Gipswerken optimiert und möglichst auf bis zu dreißig Prozent gesteigert werden. Mit diesem übergreifenden Ansatz unterstützen die an diesem Projekt beteiligten Industriebranchen die Recyclingstrategie der Euro- päischen Union.

7. Quellen

[1] BMU: Verordnung zur Festlegung von Anforderungen für das Einbringen oder das Einleiten von Stoffen in das Grundwasser, an den Einbau von Ersatzstoffen und für die Verwendung von Boden und bodenähnlichem Material (Mantelverordnung), 2. Arbeitsentwurf vom 31.10.2012 [2] Deutsches Ressourceneffizienprogramm (ProgRess), Beschluss des Bundeskabinetts vom

29.02.2012

[3] Kreislaufwirtschaft Bau: Mineralische Bauabfälle 2012, Berlin 2015 [4] Statistisches Bundesamt, Umwelt-Abfallbilanz 2012

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Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.dnb.de abrufbar

Thomé-Kozmiensky, K. J. (Hrsg.): Mineralische Nebenprodukte und Abfälle 2 – Aschen, Schlacken, Stäube und Baurestmassen – ISBN 978-3-944310-21-3 TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky

Copyright: Professor Dr.-Ing. habil. Dr. h. c. Karl J. Thomé-Kozmiensky Alle Rechte vorbehalten

Verlag: TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky • Neuruppin 2015

Redaktion und Lektorat: Professor Dr.-Ing. habil. Dr. h. c. Karl J. Thomé-Kozmiensky, Dr.-Ing. Stephanie Thiel, Elisabeth Thomé-Kozmiensky, M.Sc.

Erfassung und Layout: Ginette Teske, Sandra Peters, Janin Burbott, Claudia Naumann-Deppe, Anne Kuhlo

Druck: Mediengruppe Universal Grafische Betriebe München GmbH, München

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