Bei der Erzeugung von Roheisen und Rohstahl entstehen Stahlwerksschlacken. Je nach Herstellungsverfahren unterscheidet man zwischen den LD-Schlacken (LDS) aus dem Sauerstoffblassverfahren und den Elektroofenschlacken (EOS) aus dem Schmelzverfahren im Elektrolichtbogenofen. Aus Gründen der Nachhaltigkeit, Ressourcenschonung und Verknappung von Deponieraum sollten Stahlwerksschlacken auch als Baustoff im Straßenbau verwertet werden. Die gesetzlichen Rahmenbedingungen werden durch das Kreislaufwirtschaftsgesetz (KrWG) vorgegeben. Hier heißt es im § 7 (Grundpflichten der Kreislaufwirtschaft): ,,Die Verwertung von Abfällen hat Vorrang vor deren Beseitigung" und ,,Die Pflicht zur Verwertung von Abfällen ist zu erfüllen, soweit das technisch möglich und wirtschaftlich zumutbar ist". Wir sind im Straßenbau somit verpflichtet, soweit dies technisch und aus Sicht des Umweltschutzes möglich ist, Stahlwerksschlacken bei unseren Baumaßnahmen zu verwerten. Die technischen und vertraglichen Rahmenbedingungen werden durch die Regelwerke des Straßenbaus vorgegeben. Nach den TL Gestein-StB 04, Fassung 2007 muss Stahlwerksschlacke, die als Trag-/Frostschutzschicht verwendet werden soll, eine Volumenzunahme < 5 Vol.-% aufweisen. Für den Erdbau darf Stahlwerksschlacke nach den ,,Technische Lieferbedingungen für Böden und Baustoffe im Erdbau des Straßenbaus" (TL BuB E-StB 09) nur eine maximale Volumenzunahme von 3,5 Vol.-% aufweisen. Die höhere Anforderung für den Erdbau liegt darin begründet, dass im Erdbau größere Dicken im Vergleich zu Tragschichten eingebaut werden und sich eine Volumenzunahme somit stärker auswirkt (siehe ,,Merkblatt über die Verwendung von Eisenhüttenschlacken im Straßenbau"). Darüber hinaus wird in den TL BuB E-StB 09 geregelt, dass für alle Baustoffe nach den TL BuB E-StB 09 und somit auch für Stahlwerksschlacken eine Güteüberwachung durchzuführen ist. Die Anforderungen hinsichtlich zulässiger Schadstoffbelastungen und des Einbauortes werden in Niedersachsen mit den Technischen Regeln für die Verwertung für Schlacken aus der Eisen- und Stahlerzeugung der Länderarbeitsgemeinschaft Abfall (Entwurf vom 23. 11. 1999) geregelt.

Der Fachvortrag zur Veranstaltung ist im Volltext verfügbar. Das PDF enthält alle Bilder und Formeln.

Ein Praxisbeispiel

Im Zuge des Baus einer Tank- und Rastanlage in Niedersachsen musste das Gelände um etwa 0,7 m bis 2,0 m aufgefüllt werden. Gemäß Bauvertrag war die Auffüllung mit grobkörnigem Boden herzustellen. Die ausführende Baufirma hatte Stahlwerksschlacke zur Verwendung vorgesehen. Die Qualität der Stahlwerksschlacke wurde anhand der vorliegenden Unterlagen zur Güteüberwachung geprüft. Die ermittelten Schadstoffkonzentrationen lagen im zulässigen Rahmen und im vorgelegten Fremdüberwachungszeugnis war eine Volumenzunahme von 3,3 Vol.-% ausgewiesen, die unter dem Anforderungswert von 3,5 Vol.-% lag. Die Stahlwerksschlacke wurde eingebaut und es folgten die Arbeiten für den Straßenoberbau. Nach ersten Hinweisen, dass die Raumbeständigkeit der eingebauten Stahlwerksschlacke nicht die notwendigen Anforderungen erfüllt, wurde die gesamte Fläche detailliert untersucht. Im Ergebnis zeigte sich, dass 64 von 67 Proben den Anforderungswert für die maximale Volumenzunahme von 3,5 Vol.-% erheblich überschreiten. Weiterhin wurde geprüft, ob die gelieferte Stahlwerksschlacke die Anforderungen an die Raumbeständigkeit für Frostschutzschichten erfüllen würde. Auch diese Anforderungen wurden nicht eingehalten, denn 25 von 67 Proben überschritten ebenso die zulässige Volumenzunahme von 5 Vol.-% für Frostschutzschichten. Im ,,Merkblatt über die Verwendung von Eisenhüttenschlacken im Straßenbau" wird erläutert: ,,Vergleichsversuche haben gezeigt, dass die zulässigen Volumenzunahmen in den Laborprüfverfahren so bemessen sind, dass keine Hebungen in den Bauwerken auftreten." Bei einer Überschreitung der zulässigen Volumenzunahmen muss somit davon ausgegangen werden, dass Hebungen auftreten und damit verbundene Schäden am Straßenbauwerk entstehen. Dies trifft auf die durchgeführte Maßnahme zu.

Eine Mangelbeseitigung durch Ausbau der Stahlwerksschlacke hätte Kosten in Millionenhöhe zur Folge. Zurzeit wird in Zusammenarbeit mit der Baufirma nach einer Lösung gesucht.

Es bleibt die Frage zu stellen, inwieweit Stahlwerksschlacken für den Einbau im Straßenbau grundsätzlich geeignet sind bzw. ob die notwendige Qualität durch die Güteüberwachung in der praktizierten Form sichergestellt werden kann.

Literaturverzeichnis

Gesetz zur Förderung der Kreislaufwirtschaft und Sicherung der umweltverträglichen Bewirtschaftung von Abfällen, 2012/2015 (Kreislaufwirtschaftsgesetz ­ KrWG), BGBl. I S. 212/2071

Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (2004): Technische Lieferbedingungen für Gesteinskörnungen im Straßenbau, Ausgabe 2004/Fassung 2007 (TL Gestein-StB 04), Köln, FGSV 613

Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (2009): Technische Lieferbedingungen für Böden und Baustoffe im Straßenbau, Ausgabe 2009 (TL BuB E-StB 09), Köln, FGSV 597

Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (2013): Merkblatt über die Verwendung von Eisenhüttenschlacken im Straßenbau, Ausgabe 2013 (M EHS), Köln, FGSV 634

Länderarbeitsgemeinschaft Abfall (1999): Technische Regeln für die Verwertung, Schlacken aus der Eisen- und Stahlerzeugung (Entwurf)