Recyclingbeton – Nachfrage und Beratung nimmt zu

Ökologie und Nachhaltigkeit sind in aller Munde. Bei der SCHWENK Bauberatung hat die Nachfrage nach „ökologischen Betonen“ und im Besonderen nach Recyclingbeton in den letzten Wochen und Monaten deutlich zugenommen.
Bei der Auswahl von Baustoffen für Baumaßnahmen, vor allem im Hochbau, spielt das Thema Nachhaltigkeit für Bauherren und Planer eine immer wichtigere Rolle. Dabei ist nicht unbedingt entscheidend, ob das Gebäude nach den bekannten Nachhaltigkeitssystemen, wie zum Beispiel DGNB, BREEAM oder LEED, zertifiziert wird.

Recyclingbeton ist ein Baustoff, der schon seit einigen Jahren in verschiedenen Regionen verwendet wird. Allerdings haftete zu Beginn der Entwicklung dem Recyclingbeton ein negatives Image an. Durch die Verwendung von rezyklierten Gesteinskörnungen aus Abbruchmaßnahmen war bei einigen der Eindruck entstanden, dass hier „Abfall“ verbaut wird. Dem ist natürlich nicht so. Inzwischen ist die Verwendung von rezyklierten Baustoffen eine sinnvolle Maßnahme, um die Kreislaufwirtschaft zu fördern und Ressourcen zu schonen. Ein Grund mehr, den aktuellen Stand der Regelwerke, das Einsatzspektrum sowie die Verfügbarkeit von Recyclingbeton und den ökologischen Nutzen kurz zu beleuchten.

Was ist Recyclingbeton?
Als Recyclingbeton, oder kurz RC-Beton oder R-Beton, wird ein besonders ressourcenschonender Beton bezeichnet, bei dem die aufbereitete, wiedergewonnene Gesteinskörnung aus dem Gebäuderückbau oder Abbruchmaßnahmen stammt. Diese rezyklierte Gesteinskörnung ersetzt ganz oder teilweise die natürliche grobe Gesteinskörnung im Beton. Somit werden Lagerstätten natürlicher Gesteinskörnungen, wie Kies und Naturstein, geschont und ein aktiver Beitrag zur Kreislaufwirtschaft im Bauwesen geleistet.

Wie wird der Einsatz dieses Betons im Betonbau geregelt?
Bereits seit 2004 ist die Verwendung von RC-Beton bauaufsichtlich geregelt. Vorangegangen war ein sehr großes Verbundforschungsvorhaben mit dem Titel „Baustoffkreislauf im Massivbau“. Die aktuell gültigen Grundlagen zur Anwendung sind in der Richtlinie des DAfStb „Beton nach DIN EN 206-1 und DIN 1045-2 mit rezyklierten Gesteinskörnungen nach DIN EN 12620“ (Ausgabe September 2010) verankert. Dabei werden in der Richtlinie zwei für den Betonbau maßgebende Kategorien unterschieden. Typ 1 bezeichnet den Betonsplitt, der zu über 90 % aus Betonprodukten (Beton, Pflaster, Mauersteine aus Beton) besteht. Typ 2 hingegen wird als Bauwerksplitt bezeichnet, mit einem Anteil von mind. 70 % aus Betonprodukten (Abbildung 1). Der Rest kann beispielsweise aus Mauerziegeln bestehen. Die rezyklierte Gesteinskörnung hat eine Korngröße von > 2 mm. Der bei dem Aufbereitungsprozess entstehende Brechsand ≤ 2 mm darf nach Richtlinie derzeit nicht verwendet werden.

Für den Einsatz im Beton nach DIN EN 206-1/DIN 1045-2 sind für die rezyklierte Gesteinskörnung, in Abhängigkeit des Kategorie-Typs 1 oder 2, maximale Zugabemengen definiert. Je nach Einsatzmenge und Kategorie sind Abstufungen in den Expositions- und Festigkeitsklassen zu beachten. Beispielsweise können in den Expositionsklassen XC1 bis XC4 bei der Gesteinskörnungskategorie Typ 1 bis zu 45 Vol.-% der gesamten Gesteinskörnung durch rezyklierte Gesteinskörnungen > 2 mm ersetzt werden. Beim Einsatz in der Expositionsklasse XF1 sind bis zu 35 Vol.-% möglich. Hinsichtlich der Druckfestigkeit sind die Betone bis zur Druckfestigkeitsklasse C30/37 herstellbar.

Kann Recyclingbeton wie Normalbeton verarbeitet werden?
Bei der Verarbeitung von Recyclingbeton, wird der Kunde auf der Baustelle den Unterschied kaum wahrnehmen. Die rezyklierte Gesteinskörnung ist wie die natürliche Gesteinskörnung im Zementleim eingebettet. Die Verarbeitung, Verdichtung und Nachbehandlung erfolgt wie bei Normalbeton.

Optisch sieht man den Bauteilen die Verwendung von rezyklierten Gesteinskörnungen nicht an, außer die Oberflächen werden geschliffen oder gesägt (Abbildung 2). Bei Sichtbetonanforderungen sollte beachtet werden, dass im „DBV/VDZ-Merkblatt Sichtbeton“ Recyclingbeton nicht behandelt wird. Trotzdem ist es möglich, Sichtbeton mit Recyclingbeton herzustellen. Dies sollte zwischen dem Auftraggeber und der Baufirma vereinbart werden. Wie im Merkblatt beschrieben, sollten dann entsprechende Erprobungsflächen zur Beurteilung hergestellt werden.

Was muss der Betonhersteller beachten?
Für die Einlagerung der rezyklierten Gesteinskörnung muss eine zusätzliche Lagermöglichkeit im Transportbetonwerk vorhanden sein, da diese als separate Kornfraktion zu behandeln ist.

Der Betonhersteller muss laut DAfStb-Richtlinie den eingeschränkten Anwendungs- und Einsatzbereich des Betons beachten. Außerdem muss er zusätzliche Prüfungen bezüglich des Feuchtegehaltes der rezyklierten Gesteinskörnung und des Konsistenzverhaltens des Betons durchführen. Rezyklierte Gesteinskörnungen haben aufgrund der stofflichen Zusammensetzung (Beton, Ziegel, Kalksandstein) gegenüber natürlichen Gesteinskörnungen ein in Menge und zeitlichem Verlauf abweichendes Wassersaugverhalten. Die Zusammensetzung des Betons und die Dosierung der Zusatzmittel muss im Rahmen der Erstprüfung darauf angepasst werden. Der Recyclingbeton wird im Sortenverzeichnis und auf dem Lieferschein entsprechend gekennzeichnet.

Zusätzlich ist zu beachten, dass der Elastizitätsmodul des Recyclingbetons niedriger sein kann, als bei Verwendung natürlicher Gesteinskörnung. Es ist empfehlenswert, die prüftechnisch ermittelten Werte des E-Moduls der Normal- und Recyclingbetone zu kennen, speziell dann, wenn weitgespannte Bauteile (Decken, Träger, Kragarme) mit Recyclingbeton hergestellt werden sollen. Dies muss aber kein Ausschlusskriterium sein. Vielmehr dienen die Daten dem Tragwerksplaner dazu, mögliche Durchbiegungen und Verformungen bewerten zu können.

Ist genügend rezyklierte Gesteinskörnung am Markt vorhanden, damit Recyclingbeton flächendeckend angeboten werden kann?
Derzeit ist das leider noch nicht der Fall. Im Monitoringbericht der „Initiative Kreislaufwirtschaft Bau“ werden die in Deutschland jährlich anfallenden mineralischen Abfälle mit einer Menge von 218,8 Mio. t angegeben (Jahr 2018). Davon betreffen 59,8 Mio. t Bauschutt und 14,1 Mio. t Straßenaufbruch, die für die Herstellung von rezyklierten Gesteinskörnungen interessant wären. Allerdings werden diese Mengen bereits jetzt zu über 90 % einer Verwertung zugeführt, überwiegend im Bereich Straßen-, Erd- und Asphaltbau. Derzeit wird nur ca. 1 % dieser Menge für rezyklierte Gesteinskörnung für die Betonherstellung verwendet. Die niedrige Quote liegt auch daran, dass der Aufbereitungs- und Überwachungsaufwand für eine RC-Gesteinskörnung für die Betonherstellung größer ist, als für die anderen Anwendungsbereiche. Zusätzlich bleibt das Problem, dass der feinteilreiche Brechsand ≤ 2 mm von den Aufbereitern nicht am Markt abgesetzt werden kann.

Das Angebot reicht derzeit bei Weitem nicht aus, um die wachsenden Anfragen zu decken. Parallel dazu führt die anhaltende hohe Nachfrage nach natürlichen Gesteinskörnungen zu teilweise deutlichen Preissteigerungen. Dadurch wird die aufwändigere Aufbereitung von Recyclingmaterial für die Betonherstellung für die Aufbereitungsunternehmen zunehmend interessanter. Wir erwarten, dass sich dadurch das Angebot in der nächsten Zeit wesentlich ausweiten wird.

Wird durch Recyclingbeton der ökologische Fußabdruck von Beton verbessert?
Durch die Verwendung von Recyclingbeton wird der ökologische Fußabdruck im Hinblick auf die CO₂-Emissionen des Betons kaum verändert. Der Einfluss des Zementes schlägt sich in der CO₂-Bilanz je m³ Beton mit fast 90 % nieder. Auf die Gesteinskörnungen entfallen lediglich 5 %. Somit wird klar, dass die Verwendung von rezyklierter Gesteinskörnung nur geringen Einfluss hat. Die Bilanz kann sich sogar negativ entwickeln, wenn die RC-Gesteinskörnung von weither angefahren werden muss und Kies oder Naturstein aus der regionalen Umgebung verwendet werden kann. Das Positionspapier des „Bundesverbandes der Deutschen Transportbetonindustrie e.V.“ mit dem Titel „Energetischer Aufwand der Betonherstellung mit Primär- und Sekundärmaterial“ beschreibt das Szenario gut.

Ein wichtiger Aspekt bleibt: Die Verwendung von Recyclingbeton schont endliche, natürliche Ressourcen.

Um den CO₂-Fussabdruck im Recyclingbeton wirksam abzusenken, können klinkereffiziente CEM II- und CEM III-Zemente verwendet werden. Dies gilt selbstverständlich auch für Normalbetone mit natürlicher Gesteinskörnung.

Wie geht es mit Recyclingbeton weiter?
SCHWENK bietet in den Transportbetongesellschaften SCHWENK Beton Stuttgart und SCHWENK Beton Berlin-Brandenburg Beton mit rezyklierten Gesteinskörnungen bereits an.

Wir gehen davon aus, dass sich durch die vorher beschriebenen Entwicklungen viele weitere Recyclingunternehmen zu der Produktion von zertifiziertem RC-Material für die Betonherstellung entscheiden und somit die am Markt verfügbare Menge deutlich zunimmt.

Somit sollte es bald möglich sein, dass auch weitere Transportbetongesellschaften nachhaltigen R-Beton anbieten können.

Fazit
Die Transportbetonindustrie hat viel getan um die Herstellung von Beton mit rezyklierten Gesteinskörnungen möglich zu machen. Die Regelwerke haben sich seit mehr als 15 Jahren auf den Einsatz von R-Beton eingestellt und die Hürden zur Produktion des Betons sind deutlich niedriger als früher. In Zukunft ist angedacht, Beton mit einem Anteil von bis zu 25 Vol.-% rezyklierter Gesteinskörnung wie Normalbeton zu behandeln. Eine gesonderte Bezeichnung wäre dann nicht mehr erforderlich.

Die flächendeckende Verfügbarkeit von rezyklierten Gesteinskörnungen ist noch nicht überall gegeben. Es sind nach unserer Beobachtung jedoch deutliche Tendenzen absehbar, dass das Angebot von regionalen, rezyklierten Gesteinskörnungen in Zukunft steigen wird.

Somit bleibt zu hoffen, dass viele Transportbetonhersteller den Planern und Bauherren bald flächendeckend Recyclingbeton zur Verfügung stellen können. Das Bauen mit R-Beton sollte nicht mehr die Ausnahme darstellen, damit ein wichtiger Beitrag der Betonindustrie zur Nachhaltigkeit und zur Schonung von Ressourcen geleistet werden kann.