Der Wohlstand des Wirtschaftsstandorts Deutschland resultiert nicht zuletzt aus seiner star ken industriellen Basis. Dabei ist es in Deutschland immer wieder gelungen, ökologische, ökonomische und soziale Aspekte ins Gleichgewicht zu bringen. So ist der Schutz von Boden und Grundwasser ein wichtiges Ziel der deutschen und europäischen Umweltpolitik. Die deutsche Industrie bekennt sich ausdrücklich zu der Verantwortung, in der sie auch zukünftigen Generationen gegenüber steht. Allerdings erfordert die Beantwortung der drängenden Fragen im Themenkomplex von Umweltschutz und Nachhaltigkeit einen integrierten Ansatz, welcher die Überbetonung einzel ner Aspekte ausschließen muss. Durch überzogene Anforderungen im Boden und Gewässerschutz ohne eine ganzheitliche Bilanzierung der Auswirkungen auf alle Ressourcen dagegen würde die Kreislaufwirtschaft massiv beeinträchtigen. Bedingt durch gesetzliche Randbedingungen und Anforderungen des allgemeinen Umweltschutzes ist es vielmehr notwendig, die verfügbaren industriellen Nebenprodukte und RC-Baustoffe möglichst vollständig und dabei so hochwertig wie möglich zu verwenden. Bei der Erzeugung und Verarbeitung von Metallen, bei der Erzeugung von Energie und bei anderen industriellen Prozessen einerseits sowie im Zuge von Bautätigkeiten andererseits ent stehen jährlich ca. 250 Mio. t industrielle Nebenprodukte und mineralische Bauabfälle. Neben der Verfüllung von Abgrabungen ist der wichtigste Markt für diese Materialien der Straßen, Wege und Erdbau, wo ca. 65 Mio. t. jährlich verwendet werden. Wie alle Baustoffe müssen industrielle Nebenprodukte und RC-Baustoffe die für den jeweiligen Bauzweck erforderlichen Eigenschaften aufweisen. In der Regel wird hier unterschieden zwischen bau- und umwelttechnischen Anforderungen –­ beide Anforderungsgruppen stehen gleichberechtigt nebeneinander, die Berücksichtigung sämtlicher Vorgaben ist zwingend erforderlich. Wenn dies gegeben ist, trägt der Einsatz von industriellen Nebenprodukten und Recycling Baustoffen im Sinne der Nachhaltigkeitsstrategie der Bundesregierung und der EU-Initiative für ein ressourcenschonendes Europa zur effizienten Nutzung von Baustoffen bei: Die Gewinnung natürlicher Gesteinsrohstoffe wird reduziert, und Deponiekapazitäten werden geschont.

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1 Einleitung

Im Laufe der vergangenen Jahre hat sich der Begriff der Nachhaltigkeit zu einem der bestimmenden Leitbilder der politischen und gesellschaftlichen Diskussion entwickelt (Bund 2002, 2012). Dies stellt auch den Straßenbau vor große und komplexe Herausforderungen. So muss das bei jeder Baumaßnahme unausweichliche Eingreifen in die Umwelt hinsichtlich der ökologischen, ökonomischen und sozialen Wirkungen beurteilt werden. Diese drei Aspekte ins Gleichgewicht zu bringen, bedarf es branchen- und fachspezifischer Strategien. Eine dieser Strategien bezieht sich auf die Auswahl und Verwendung der Baustoffe.

Die Relevanz einer effizienteren Materialnutzung und Ressourcenschonung wird allein durch die Betrachtung der im Straßenbau bewegten Stoffströme offensichtlich. Gewinnungsstätten mineralischer Baustoffe werden aufgrund der offensichtlichen Eingriffe in die Landschaft zunehmend kritisch gesehen. Gleichzeitig kommt es bereits heute durch umweltpolitische Vorgaben zu einer Verknappung von Deponieraum.

Insofern ist es naheliegend, alternative Baustoffe einer eingehenden Betrachtung zu unterziehen. Einerseits bieten sich Baustoffe aus industrieller Produktion an, die in Deutschland mit seiner starken wirtschaftlichen Basis in erheblicher Menge zur Verfügung stehen. Andererseits ist Bautätigkeit heute in aller Regel mit Abbruch, Rückbau oder Umbau bestehender Bauwerke verbunden. Der dabei entstehende Bauschutt kann zu rezyklierten Baustoffen aufbereitet werden.

Bedingt durch gesetzliche Randbedingungen und Anforderungen des allgemeinen Umweltschutzes ist es also sinnvoll und notwendig, die verfügbaren industriellen Nebenprodukte und Recycling-Baustoffe möglichst vollständig und gleichzeitig so hochwertig wie möglich zu verwenden.

Selbstverständlich müssen die einzusetzenden Baustoffe für den jeweiligen Anwendungszweck geeignet sein. Dies umfasst neben der bautechnischen Eignung auch umwelttechnische Aspekte in Bezug auf den Schutz von Boden und Grundwasser. Beide – ­ bautechnische und umwelttechnische Eignung – ­ stehen gleichberechtigt nebeneinander; beide sind zwingend erforderlich.

Wenn dies jedoch gegeben ist, trägt der Einsatz von industriellen Nebenprodukten und Recycling-Baustoffen im Sinne der Nachhaltigkeitsstrategie der Bundesregierung (Bund 2002, 2012) und der EU-Initiative für ein ressourcenschonendes Europa (EU 2011) zur effizienten Nutzung von Baustoffen bei: Die Gewinnung natürlicher Gesteinsrohstoffe wird reduziert, und Deponiekapazitäten werden geschont.

2 Entstehung von industriellen Nebenprodukten und RC-Baustoffen

Die Nutzung insbesondere von Schlacken ist seit Jahrhunderten bewährte Praxis und auch in der frühen Fachliteratur belegt (z. B. (Accum 1826, NN 1868)). Schon 1884 rühmte sich die Ilseder Hütte, dass sie keine Schlackenhalde hat, ,,da die Zusammensetzung der dort fallenden Schlacke (ca. 60.000 t pro Jahr) deren Verwendung als Wegebaumaterial gestattet" (NN 1884). In der Normung schlägt sich dies seit Beginn des 20. Jahrhunderts in ersten Normen für Hüttenzemente (VEPZ 1909) sowie für Straßenbaustoffe (DIN 1941) nieder. Auch die Verwendung von Bauschutt für neue Bauwerke ist wohl fast so alt wie die Bautechnik selbst. An einer Vielzahl historischer Gebäude kann man heutzutage noch erkennen, wo Steine und andere Bauteile aus Vorgängerbauten o. Ä. verwendet wurden. Einen bedeutenden Aufschwung hat die Wiederverwendung von Baustoffen sicher nach dem 2. Weltkrieg genommen. Heute ist die Menge aufbereiteten Bauschutts sogar größer als die Gesamtmenge der industriellen Nebenprodukte. Dies ist neben der Zunahme des Recyclings zurückgewonnener Baustoffe auch auf Veränderungen bei den industriellen Prozessen zurückzuführen: Maßnahmen zur Verbesserung der Energie- und Ressourceneffizienz haben, bezogen auf das jeweilige Hauptprodukt, zu einem deutlichen Rückgang der Nebenprodukterzeugung geführt.

Insgesamt werden in Deutschland jährlich fast 200 Mio. t an mineralischen Bauabfällen erzeugt (BBS 2015) (Bild 1), gleichzeitig werden fast 50 Mio. t an industriellen Nebenprodukten gewonnen (Merkel 2016, BBS 2016, Briese 2014). Für die Darstellung im Bild 2 wurde versucht, einen Kompromiss zwischen Daten unterschiedlicher Jahrgänge zu finden, da der Erhebungsstand unterschiedlich ist.

Bild 1: Statistisch erfasste Mengen mineralischer Bauabfälle 2012 (BBS 2015)

Bild 2: Herkunft und statistisch erfasste Mengen industrieller Nebenprodukte und Reststoffe

Im Wesentlichen sind hier die folgenden Baustoffe zu nennen: ­

– Aus der Erzeugung von Metallen:

· Eisenhüttenschlacken:

Eisenhüttenschlacken (Hochofen- und Stahlwerksschlacken) entstehen bei der Erzeugung von Eisen und Stahl (DIN 2009, FGSV 2013a). Hochofenschlacke wird als Gesteinsschmelze bei der Herstellung von Roheisen im Hochofen erzeugt . Dabei werden je nach den Abkühlungsbedingungen die kristalline Hochofenstückschlacke (HOS) und der glasige feinkörnige Hüttensand (HS) unterschieden. Stahlwerksschlacke (SWS) wird bei der Verarbeitung von Roheisen, Eisenschwamm und aufbereitetem Stahlschrott zu Stahl erzeugt. Je nach Stahlerzeugungsverfahren wird im Konverterprozess nach dem Linz-Donawitz-Verfahren LD-Schlacke (LDS) bzw. im Elektrolichtbogenprozess Elektroofenschlacke (EOS) erzeugt . Neben diesen Schlackenarten wird in nachgeschalteten Prozessschritten sekundärmetallurgische Schlacke (SEKS) erzeugt sowie Edelstahlschlacke (EDS) bei der Erzeugung von höher legierten Stählen.

· Metallhüttenschlacken:

Metallhüttenschlacken werden bei der Gewinnung von NE-Metallen (Nicht-Eisen-Metallen) erzeugt (DIN 2009, FGSV 2016a). Mengenmäßig von Bedeutung ist hier insbesondere die Schlacke aus der Kupfererzeugung (CUS, CUG). Außerdem werden in Deutschland Schlacken aus der Gewinnung von Blei (PBG) und Ferrochrom (CRS) sowie aus der Gewinnung von Wälzoxid (ZNWS) erzeugt.

· Gießereireststoffe:

In Gießereien wird flüssiges Metall in Formen gegossen, die in der Regel aus mit Bindemittel verfestigtem Sand bestehen. Ein Teil dieses Formsandes wird als Gießereirestsand (GRS) ausgeschleust. Daneben sind Gießereischlacken (GKOS, GEOS) zu nennen, die beim Verflüssigen des zu vergießenden Metalls entstehen (FGSV 1999). ­

– Aus der Energieerzeugung (FGSV 2009):

· Schmelzkammergranulat: Schmelzkammergranulat (SKG) wird bei der Energieerzeugung in Steinkohlekraftwerken mit Schmelzkammerfeuerungen gewonnen. Die schmelzflüssigen, unbrennbaren Bestandteile werden bei Temperaturen um 1.500 °C abgezogen und im Wasserbad schockartig abgekühlt, wodurch sie glasig (amorph) erstarren.

· Kesselasche:

Kesselasche (SKA) wird in Steinkohlekraftwerken mit Trockenfeuerungen erzeugt. Beim Verbrennungsprozess bleibt das mineralische Nebengestein der Kohle als Verbrennungsrückstand übrig. Die beim Verbrennungsprozess durch Sinterung entstehenden Agglomerate fallen aufgrund ihrer Masse nach unten und werden am Boden des Kessels über einen Wasserbehälter abgezogen.

· Steinkohlenflugasche:

Steinkohlenflugasche (SFA) wird aufgrund ihrer Feinheit mit den Rauchgasen aus dem Feuerungsraum von Steinkohlekraftwerken ausgetragen und danach in der Rauchgasreinigung in Elektrofiltern abgeschieden.

· Braunkohlenflugasche:

Im Gegensatz dazu entsteht Braunkohlenflugasche (BFA) bei der Energieerzeugung in Braunkohlekraftwerken. Auch sie wird nach dem Feuerungsprozess mit dem Rauchgas ausgetragen und in der Rauchgasreinigung als Feinstkorn abgeschieden.

· REA-Gips

Beim Verbrennungsprozess in Kohlekraftwerken werden auch Schwefelverbindungen freigesetzt, die mit den Rauchgasen aus dem Verbrennungsraum abgeführt werden. In Rauchgasentschwefelungsanlagen entsteht Gips durch die Reaktion des im Rauchgas enthaltenen Schwefeldioxids mit einer eingedüsten kalkhaltigen Suspension.

– Aus der Verbrennung von Siedlungsabfällen:

Hausmüllverbrennungsasche (HMVA) entsteht durch Aufbereitung von HMV-Rohasche. Letztere fällt im Feuerungsraum von Verbrennungsanlagen für Siedlungsabfälle (Hausmüll und hausmüllähnliche Gewerbeabfälle) an (FGSV 2014).

­– Aus der Aufbereitung bereits gebrauchter Baustoffe:

RC-Baustoffe sind Gemische aus Gesteinskörnungen, die zuvor schon als natürliche oder künstliche mineralische Baustoffe in gebundener oder ungebundener Form eingesetzt waren. Sie werden beim Umbau, Rückbau oder Abbruch gewonnen und dem neuen Verwendungszweck entsprechend aufbereitet. Auch Fehlchargen aus der Baustoffindustrie werden zu RC-Baustoffen aufbereitet (FGSV 2002).

3 Anforderungen

Wie alle Baustoffe müssen industrielle Nebenprodukte und RC-Baustoffe die für den Bauzweck jeweils erforderlichen Eigenschaften aufweisen. In der Regel wird hier unterschieden zwischen bau- und umwelttechnischen Anforderungen ­ beide Anforderungsgruppen müssen selbstverständlich erfüllt werden.

Für den Bereich des Straßenbaus wurden 1956 Vorschriften für Baustoffe aus Schlacke (FGS 1956) veröffentlicht ­ in Ergänzung zu der bereits vorliegenden Norm (DIN 1941). Nachdem dann Anfang der 1980er Jahre der FGSV-Arbeitskreis ,,Wiederverwendung von Baustoffen" gegründet wurde, konnten seit 1985 (FGSV 1985) sukzessive mehrere Merkblätter für industrielle Nebenprodukte erarbeitet werden. In den 1990er Jahren wurden Technische Lieferbedingungen für die einzelnen Baustoffe veröffentlicht, und seit dem Jahr 2000 sind erstmals die Anforderungen für natürliche und künstliche Gesteine in den TL Min-StB (FGSV 2000) zusammengefasst worden. Inzwischen sind sie selbstverständliche Bestandteile des technischen Regelwerks .

Heute sind insbesondere in den TL Gestein-StB (FGSV 2007) die für den Straßenbau erforderlichen Anforderungen an natürliche und künstliche Gesteine zusammengestellt. Das Regelwerk enthält beispielsweise Anforderungen an den Widerstand gegen Zertrümmerung oder gegen Frostbeanspruchung, deren Einhaltung für die jeweilige Schicht grundsätzlich erforderlich ist. Daneben gibt es aber auch noch spezielle Prüfungen für bestimmte Gesteinsarten. Beispiele sind die Prüfung von Basalt auf ,,Sonnenbrand", von RC-Baustoffen auf die stoffliche Zusammensetzung und von Stahlwerksschlacke auf eine ausreichende Raumbeständigkeit.

Die TL Gestein-StB enthalten darüber hinaus aber auch Anforderungen an umweltrelevante Merkmale. Bei natürlichen Gesteinskörnungen wird diese als gegeben angenommen und muss daher nicht nachgewiesen werden. Für industriell hergestellte und rezyklierte Gesteinskörnungen jedoch sind Anforderungen formuliert. Diese Anforderungen beziehen sich im Wesentlichen auf die im Laborverfahren ausgelaugten Bestandteile. Mit dem Auslaugverfahren ist eine Abschätzung möglich, inwieweit umweltrelevante Substanzen von der Oberfläche des mineralischen Baustoffs gelöst oder auch aus diesem herausgelöst werden können. Es ist daher weitgehend Konsens, dass nicht bewertet wird, welche Inhaltsstoffe in den Baustoffen enthalten sind, sondern welche aus ihnen gelöst werden und dadurch ggf. in Boden und Grundwasser gelangen können. Dabei werden im Übrigen gezielt diejenigen Parameter in die Bewertung einbezogen, die für die Umweltverträglichkeit des betreffenden Baustoffs von Bedeutung sind. Als Prüfverfahren wird ein Schüttelverfahren mit einem Wasser/Feststoff-Verhältnis von 10:1 angewendet (FGSV 2016b), andere Verfahren sind derzeit in der Diskussion.

Darüber hinaus wurden zur Vorbereitung der Umsetzung der europäischen Chemikalienverordnung (REACH) (EP 2006) eine Reihe von toxikologischen und ökotoxikologischen Untersuchungen an Eisenhüttenschlacken, Metallhüttenschlacken und Kraftwerksnebenprodukten durchgeführt ­ über die jahrelang bereits durchgeführten Auslauguntersuchungen hinaus. Diese Baustoffe konnten dann bei der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA) als nicht gefährliche Substanzen registriert werden.

Allerdings behalten sich bisher die Bundesländer vor, die Festlegungen zur Bewertung der Umweltverträglichkeit selbst zu definieren. Erst seit der Föderalismusreform 2006 (GG-Änd. 2006) wurde dem Bund die Gesetzgebungskompetenz für diese Fragen zugesprochen, und seitdem wird im Bundesumweltministerium auch intensiv an einer bundeseinheitlichen Regelung gearbeitet (BMUB 2015). Bis zur Einführung der geplanten Bundesverordnung gelten in Deutschland in den einzelnen Bundesländern weiter unterschiedliche Regelungen. Diese basieren teils auf Vorschlägen der Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Abfall (LAGA 2003), teils gelten aber auch eigene Anforderungen (z. B. (NRW 2001)).

Prinzipiell wird die Einführung bundeseinheitlicher Regelungen durch die deutsche Industrie begrüßt, da durch einheitliche Regelungen die Nutzung von Baustoffen erleichtert, Bürokratie abgebaut und Verfahren vereinfacht werden können. Selbstverständlich ist auch, dass dabei der Schutz von Boden und Grundwasser in angemessenem Maße gewährleistet werden muss.

An dieser Stelle zeigt sich allerdings auch ein erheblicher Zielkonflikt: Überzogene Anforderungen im Boden- und Gewässerschutz ohne eine ganzheitliche Bilanzierung der Folgen für alle Ressourcen würden sich negativ auf die Kreislaufwirtschaft auswirken. Die Beantwortung der drängenden Fragen zum Umweltschutz erfordert vielmehr einen integrierten Ansatz, welcher die Überbetonung einzelner Aspekte ausschließen muss. Nur unter dieser Voraussetzung kann umfassender Umweltschutz tatsächlich gelingen.

Gefordert ist also letztlich eine Gratwanderung: eine Festlegung von Anforderungen mit Augenmaß, die den Schutz von Boden und Grundwasser gewährleistet, über dieses Ziel aber nicht hinausschießt. Nur so kann verantwortlich der maximale Einsatz von industriellen Nebenprodukten und RC-Baustoffen ermöglicht werden.

4 Eigenschaften

Grundsätzlich wird bei der Erstellung des technischen Regelwerks versucht, die für das spätere Bauwerk wesentlichen Eigenschaften zu erfassen und hieraus entsprechende Anforderungen für die Baustoffe und Baustoffgemische abzuleiten. Die Einhaltung dieser durch das Regelwerk vorgegebenen Anforderungen ist ­ wie bereits im Abschnitt 3 ausgeführt ­ Grundvoraussetzung für den Einsatz der jeweils vorgesehenen Baustoffe. Hiervon darf es im Interesse des Gesamtbauwerks auch für industrielle Nebenprodukte und RC-Baustoffe keine Ausnahme geben.

Allerdings sind die Anforderungen im Regelwerk für den Straßenbau in der Regel Mindestanforderungen, und letztlich lassen sich auch nicht alle Eigenschaften in Anforderungswerten ausdrücken. Dies gibt dem Auftraggeber oder auch der Baufirma die Möglichkeit, innerhalb formal gleicher Anforderungswerte durch geeignete Materialauswahl die Langzeiteigenschaften des erstellten Bauwerks positiv zu beeinflussen. Einige Beispiele seien hier im Folgenden kurz dargestellt:

Ein bekanntes Beispiel ist die Herstellung von Betonen mit Zementen, die neben Portlandzementklinker als weiteren Hauptbestandteil latent hydraulischen Hüttensand oder auch puzzolanische Steinkohlenflugasche enthalten (DIN 2011). Zemente mit diesen industriellen Nebenprodukten erhärten langsamer als reine Portlandzemente. Sie erreichen die auf 28 Tage normierte Nennfestigkeit daher in Verbindung mit einer höheren Endfestigkeit. Gleichzeitig bilden diese Betone ein dichteres Gefüge aus, was die Langzeiteigenschaften weiter verbessert.

Die Rohdichte ist eine Eigenschaft, die das betreffende Gestein zwar kennzeichnet, die aber in der Regel keiner Anforderung unterliegt. Bei Baumaßnahmen auf wenig tragfähigem Untergrund ist eine geringe Korn- und insbesondere Lagerungsdichte wie bei Kesselsand von erheblichem Vorteil. Eine vergleichsweise geringe Dichte weisen auch Schichten aus Hochofenschlacke auf sowie ­ je nach stofflicher Zusammensetzung ­ ggf. aus bestimmten RCBaustoffen. Dies führt zu Vorteilen bei den Transportkosten, da für die gleiche Kubatur geringere Massen zu bewegen sind.

Für den Wurzelraum von Bäumen ist ein ausreichender Hohlraumgehalt für die Luftzufuhr und die Durchwurzelung, aber auch eine gute Wasserspeicherfähigkeit für die Wasser- und Nährstoffversorgung, von großer Bedeutung. Insbesondere im innerstädtischen Bereich ist hierfür oft die Pflanzung in speziell zusammengesetzte Vegetationssubstrate erforderlich (Streckenbach 2012). Neben Basaltlava und Bims wird beispielsweise seit Jahren Ziegelbruch für Vegetationssubstrate eingesetzt. Porenraum und Wasserspeicherfähigkeit der hergestellten Substrate verbessern deutlich die Lebenserwartung der Bäume.

Baustoffgemische aus Eisenhüttenschlacken, aber auch aus betonreichem RC-Baustoff, können in ungebundenen Schichten aufgrund chemischer Reaktionen erhärten (Motz 1991). Das in Gegenwart von Wasser entstehende Calciumhydroxid wird mit CO2 aus der Luft zu Calciumcarbonat umgesetzt. Aufgrund dieser Ausbildung von carbonatischen Mineralphasen kommt es während der Nutzungszeit zu einem langsamen weiteren Anstieg der Tragfähigkeit der betreffenden Schicht. Zur Beurteilung der Tragfähigkeitssteigerung können im Labor CBR-Versuche (DIN 2012) unmittelbar nach Herstellung der Probekörper sowie nach unterschiedlicher Lagerungszeit durchgeführt werden. In der Praxis hat sich beim Bau von Tragschichten ohne Bindemittel gezeigt, dass die kubische Kornform und raue Oberfläche von Eisenhüttenschlacken zu einer guten Verzahnung der Einzelkörner und damit zu einer sehr hohen Tragfähigkeit führen. Bereits bei noch nicht abgeschlossener Verdichtung ergeben sich hohe Tragfähigkeitswerte, die eingebauten Schichten lassen sich direkt befahren. Durch den Verdichtungsvorgang steigen die EV2-Werte weiter an bis über 180 MN/m². Schottertragschichten aus Eisenhüttenschlacken erreichen diese Werte ohne Überverdichtung, also insbesondere ohne, dass durch übermäßige Kornzertrümmerung die Wasserdurchlässigkeit beeinträchtigt wird.

Ein weiterer Vorteil von Baustoffgemischen aus Eisenhüttenschlacken für Tragschichten ohne Bindemittel ist die geringe Abhängigkeit von Wassergehaltsschwankungen . Diese ermöglicht die problemlose Durchführung der Baumaßnahme auch bei ungünstigen Witterungsbedingungen.

Eisenhüttenschlacken gehören zu den wenigen industriellen Nebenprodukten, die als Gesteinskörnung auch in Asphalten eingesetzt werden können. Insbesondere Stahlwerksschlacken werden zunehmend so aufbereitet, dass die hohen Anforderungen der TL Asphalt-StB (FGSV 2013b) erfüllt werden. Vorteilhaft sind auch hier die kubische Kornform und raue Oberfläche der Gesteinskörner, außerdem die hohe Festigkeit und Polierresistenz (Merkel 2004).

Weniger bekannt ist bisher eine weitere Eigenschaft, die gerade bei Asphaltschichten von großer Bedeutung ist: Stahlwerksschlacke weist ein anderes Temperaturverhalten auf als die meisten natürlichen Gesteine ­ die spezifische Wärmekapazität und auch die Wärmeleitfähigkeit ist geringer. Messungen haben gezeigt, dass Asphaltdecken mit Stahlwerksschlacke sich im Sommer weniger stark erwärmen und die eingebrachte Wärmeenergie auch weniger schnell in die darunterliegenden (Asphalt-)Schichten abgeben (Merkel 2000, Chakar 2009) (Bild 3).

Bild 3: Ergebnisse von Temperaturmessungen in einer Asphaltdeckschicht (Merkel 2000)

Neben den o. g. mechanischen Eigenschaften ist dieses Temperaturverhalten sicher ein Grund dafür, dass Verformungen in Asphaltdecken mit Stahlwerksschlacke in der Praxis weitgehend unbekannt sind. Letztlich resultiert hieraus eine überdurchschnittliche Lebensdauer dieser Asphaltbefestigungen.

5 Mengen und Verfügbarkeit

Die im Abschnitt 2 genannte Gesamtmenge an mineralischen Bauabfällen, Reststoffen und Nebenprodukten bildet auf den ersten Blick ein riesiges Reservoir, das zur Substitution natürlicher Gesteinsrohstoffe herangezogen werden kann. Dennoch wurde im Rahmen einer aktuellen Studie (BBS 2016) bis zum Jahr 2035 lediglich eine relativ konstante Substitutionsquote von ca. 15 % (über sämtliche Einsatzbereiche von mineralischen Rohstoffen) prognostiziert.

Für zwei gesamtwirtschaftliche Szenarien (durchschnittlicher Anstieg des Bruttoinlandprodukts 0,8 % bzw. 1,7 %) wurden die Entwicklung der Rohstoffnachfrage getrennt nach Primär- und Sekundärrohstoffen abgeleitet und zueinander ins Verhältnis gesetzt (Bild 4). Die gesamtwirtschaftlichen Szenarien berücksichtigen Aspekte wie den demographischen Wandel, der sich u. a. im Wohnungsbau niederschlägt, voraussichtliche Entwicklungen bei der Infrastruktur sowie die absehbaren Veränderungen bei der Energieerzeugung.

Weiter wurde berücksichtigt, dass die Eigenschaften der mineralischen Stoffe oft zu einer Fokussierung auf bestimmte Nutzungswege führen ­ entweder, weil hier die Wertschöpfung am höchsten ist, oder aber auch, weil bau- oder ggf . umwelttechnische Gründe andere Optionen verschließen.

Dies führt beispielsweise dazu, dass Hüttensand und Steinkohlenflugasche im Wesentlichen für die Herstellung von Zement und Beton eingesetzt werden und REA-Gips wieder zu Gipserzeugnissen verarbeitet wird. Die Fraktion ,,Boden und Steine" der mineralischen Bauabfälle wird genauso wie die Braunkohlenflugasche zu großen Anteilen für die Verfüllung von Abgrabungen verwendet.

Bild 4: Prognose der Rohstoffgewinnung und der Substitutionsquote bis 2035 (BBS 2016)

Ein weiterer zu berücksichtigender Aspekt ist die zur Verfügung stehende Aufbereitungstechnik: Je höherwertiger der angestrebte Einsatzzweck, desto höher ist i. d. R. der erforderliche Aufbereitungsaufwand. Aufwendige Aufbereitungsanlagen lassen sich allerdings nur bei entsprechenden Durchsatzmengen wirtschaftlich betreiben, so dass an Standorten, an denen bei industriellen Prozessen nur kleine Baustoffmengen erzeugt werden, diese meist in weniger anspruchsvollen Einsatzfeldern Verwendung finden.

Darüber hinaus darf nicht vergessen werden, dass mineralische Baustoffe nicht wirtschaftlich über beliebige Entfernungen transportiert werden können. Insofern ist der Einsatz von industriellen Nebenprodukten oder RC-Baustoffen immer auch von der räumlichen Verteilung der betreffenden Aufbereitungsanlagen abhängig ­ die Vermarktung ist immer ein regionales Geschäft. Das führt dazu, dass RC-Baustoffe praktisch überall in Deutschland verfügbar sind, während ein Teil der industriellen Nebenprodukte nur regional bekannt und verbreitet ist.

Durch die genannten Faktoren reduziert sich die o. g. Gesamtmenge aus Sicht des Straßenbaus deutlich, was sich in der aktuellen Bedarfsdeckung widerspiegelt (Bild 5, Basis: (BBS 2016)). Eine gewisse Steigerung wäre sicher möglich, erhebliche Änderungen sind eher nicht zu erwarten.

Bild 5: Deckung des jährlichen Bedarfs an Gesteinskörnungen für den Straßenbau

6 Zusammenfassung und Ausblick

Der Wohlstand des Wirtschaftsstandorts Deutschland resultiert nicht zuletzt aus seiner starken industriellen Basis. Dabei ist es in Deutschland in der Vergangenheit immer wieder gelungen, ökologische, ökonomische und soziale Aspekte ins Gleichgewicht zu bringen. Die Welt schaut mit großer Spannung auf die deutsche Industrie, die die ambitionierten Ziele einer ökologischen und sozial gerechten Wirtschaft mitgestaltet. Die aktuelle ressourcenpolitische Strategie der Bundesregierung setzt mit dem deutschen Ressourceneffizienzprogramm (BMUB 2016) ein Verzahnen von Ökonomie und Ökologie konsequent fort. Ziel ist ein Entkoppeln der Ressourceninanspruchnahme und des Wirtschaftswachstums, um eine nachhaltige Nutzung natürlicher Ressourcen zu stärken. Die deutsche Industrie unterstützt diesen Prozess aktiv.

Bei der Erzeugung und Verarbeitung von Metallen, bei der Erzeugung von Energie und bei anderen industriellen Prozessen einerseits sowie im Zuge von Bautätigkeiten andererseits entstehen jährlich rund 250 Mio. t industrielle Nebenprodukte und mineralische Bauabfälle. Neben der Verfüllung von Abgrabungen ist der wichtigste Markt für diese Materialien sicher der Straßen-, Wege- und Erdbau, wo etwa 65 Mio. t jährlich verwendet werden.

Unerlässlich ist hierbei die Berücksichtigung sämtlicher Anforderungen, die sich aus bautechnischer Sicht und aus umwelttechnischen Fragen ergeben. Ohne Zweifel ist der Schutz von Boden und Grundwasser ein wichtiges Ziel der deutschen und europäischen Umweltpolitik. Die deutsche Industrie bekennt sich ausdrücklich zu der Verantwortung, in der sie auch zukünftigen Generationen gegenüber steht.

Allerdings erfordert die Beantwortung der drängenden Fragen im Themenkomplex von Umweltschutz und Nachhaltigkeit einen integrierten Ansatz, welcher die Überbetonung einzelner Aspekte ausschließen muss. Dabei müssen bei der Verwendung von mineralischen Stoffen in technischen Bauwerken und bei sonstigen Maßnahmen diese Anlagen hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf den Boden und das Grundwasser als Ganzes betrachtet werden, das heißt z. B. auch einschließlich der jeweiligen technischen Sicherungsmaßnahmen. Daraus folgt, dass von der baulichen Anlage als Ganzes nicht die Besorgnis des Entstehens einer schädlichen Bodenveränderung oder Grundwasserbeeinträchtigung ausgehen darf.

Durch überzogene Anforderungen im Boden- und Gewässerschutz ohne eine ganzheitliche Bilanzierung der Auswirkungen auf alle Ressourcen dagegen würde die Kreislaufwirtschaft massiv beeinträchtigen. Bedingt durch gesetzliche Randbedingungen und Anforderungen des allgemeinen Umweltschutzes ist es vielmehr notwendig, die verfügbaren industriellen Nebenprodukte und RC-Baustoffe möglichst vollständig und dabei so hochwertig wie möglich zu verwenden.

Die deutsche Industrie fordert daher den Erhalt und die Förderung des für die Verwendung von industriellen Nebenprodukten und RC-Baustoffen wichtigen und bei sachgerechter Bauausführung für die Umwelt problemlosen Einsatzes für den Bau von Straßen, Wegen und Erdbauwerken. Diese Baustoffe tragen maßgeblich zu einer Schonung natürlicher Gesteinsrohstoffe bei und reizen die ohnehin schon begrenzten Deponiekapazitäten nicht weiter aus.

In diesem Zusammenhang tragen auch die öffentlichen Auftraggeber eine erhebliche Verantwortung im Hinblick auf die Umsetzung der von der Bundesregierung formulierten Ziele der Ressourcenschonung (BMUB 2016) und der Förderung der Kreislaufwirtschaft (KrWG 2012): Eine konsequent produktneutrale Formulierung von Ausschreibungstexten für Baumaßnahmen wäre ein wichtiger erster Schritt, die Vorbildfunktion der öffentlichen Hand einzusetzen.

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Gesetz zur Änderung des Grundgesetzes (Artikel 22, 23, 33, 52, 72, 73, 74, 74a, 75, 84, 85, 87c, 91a, 91b, 93, 98, 104a, 105, 107, 109, 125a, 125b, 125c, 143c) vom 28. August 2006, BGBl I Nr. 41, S. 2034-­2038

Gesetz zur Förderung der Kreislaufwirtschaft und Sicherung der umweltverträglichen Bewirtschaftung von Abfällen (Kreislaufwirtschaftsgesetz ­ KrWG) vom 24. Februar 2012, BGBl. I Nr. 10, 212-264, zuletzt geändert durch Artikel 4 des Gesetzes vom 4. April 2016, BGBl. I Nr. 15, S. 569­-584

Länderarbeitsgemeinschaft Abfall (2003): Mitteilungen 20 ­ Anforderungen an die stoffliche Verwertung von mineralischen Reststoffen/Abfällen ­ Technische Regeln, Stand 6. November 2003

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Verein Deutscher Eisenportlandzementwerke (1909): Deutsche Normen für die einheitliche Lieferung und Prüfung von Eisenportland-Zement, Ausgabe 1909, VEPZ, Blankenese