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Projektvorstellung
21.06.2023

Wiederverwertung von Porenbeton

Abriss einer Porenbetonhalle mit einem Bagger

Pilotprojekt beweist Xellas beeindruckende Fähigkeiten in der Kreislaufwirtschaft

So geht nachhaltiges Bauen

Ein Pilotprojekt in Puchheim bei München zeigt, wie ausgediente Xella-Produkte aufbereitet werden können, um mit ihnen neue, mindestens gleichwertige Produkt wieder herzustellen. Im konkreten Fall wurde eine alte Industriehalle aus Porenbeton abgerissen, das Material gesammelt und zu Porenbetonmehl verarbeitet. Das Mehl fließt in die Produktion neuer Porenbetonelemente. Dadurch konnten wertvolle Rohstoffe gerettet werden - ein wichtiger Aspekt in Xellas Nachhaltigkeitsstrategie.

Im Gewerbegebiet von Puchheim stand eine Industriehalle von 1969, die über Jahre hinweg vermietet war. Mit dem Auszug des bisherigen Mieters und den veränderten Anforderungen eines neuen Interessenten stand der Eigentümer Arne Berger vor einer schwierigen Entscheidung: „Die alte Halle war eigentlich noch in einem guten baulichen Zustand, aber mein neuer Mieter braucht eine größere, breitere und höhere Halle.“ Er entschloss sich, die alte Halle abzureißen und Platz für eine neue zu schaffen.

Aus alt wird neu: Porenbetonhalle aus dem Jahr 1969
Die in einem guten baulichen Zustand bestehende Industriehalle aus dem Jahr 1969 entsprach nicht mehr den veränderten Anforderungen des neuen Mieters. Eine größere Halle musste her.
Aufbau der neuen Halle mit großformatige Montagebauteilen von Hebel mit Tragwerkkonstruktion aus Stahlbetonstützen
Die Architekten entschieden sich für eine ähnliche Tragwerkkonstruktion mit Stahlbetonstützen und Porenbetonwandplatten.
Montage von liegend angeordneten Hebel Wandplatten
Montage der liegend angeordneten Hebel Wandplatten mit Transportankern.
Liegend angeordnete Hebel Porenbeton Wandplatten in Tragwerkkonstruktion
Gebäudehülle aus liegend angeordneten Hebel Porenbeton Wandplatten in einer Tragwerkkonstruktion aus Stahlbeton.
Neu errichtete Industriehalle in Puchheim aus liegend angeordneten Hebel Porenbeton Wandplatten
Die neue Industriehalle ist fast fertiggestellt.

Die Tragwerkkonstruktion der alten Industriehalle bestand aus Stahlbetonstützen und -bindern, während Wandplatten aus Porenbeton als Gebäudehülle fungierten. Für die Planung und Gestaltung der neuen Halle wurde das Münchner Architekturbüro b_arch, geführt von Sinus Bohnhoff und Ulrike Bohnhoff, beauftragt. Die Architekten entschieden sich für eine ähnliche Tragwerkkonstruktion mit Stahlbetonstützen und Porenbetonwandplatten. Die neue Halle wird 33,5 Meter stützenfrei überspannen und 50 Meter lang sein. Die Wahl fiel wieder auf Porenbeton als Gebäudehülle aufgrund seiner zahlreichen positiven Eigenschaften: Der Baustoff besteht aus rein mineralischen Rohstoffen wie Zement, Kalk, Quarzsand und Wasser und bietet eine hervorragende Wärmedämmung durch seine Porenstruktur.

Die neue Halle wird sogar bessere Wärmedämmwerte aufweisen als die alte: Die Porenbetonwandplatten erreichen einen U Wert von 0,24 W/(m²K) bei einem Lambda-Wert von 0,09 W/(mK) bei einer Wanddicke von 36,5 cm, womit auch die staatliche Förderung zum KfW-Effizienzgebäude erfüllt wird. Zudem ist das Material langlebig, leicht auszubessern und benötigt lediglich eine Außenbeschichtung zum Schutz vor Witterungseinflüssen. Die Architekten betonen: „In Zeiten des Klimawandels ist ein effizienter Umgang mit Ressourcen unumgänglich. Als Architekten wollen wir dauerhafte und widerstandsfähige Bausubstanz schaffen, die flexibel an sich verändernde Nutzungen angepasst werden kann.“

"In Zeiten des Klimawandels ist ein effizienter Umgang mit Ressourcen unumgänglich. Als Architekten wollen wir dauerhafte und widerstandsfähige Bausubstanz schaffen, die flexibel an sich verändernde Nutzungen angepasst werden kann.“
Sinus Bohnhoff & Ulrike Bohnhoff,
Architekten im Architekturbüro b_arch

Genau das ist auch das Ziel von Xellas Nachhaltigkeitsstrategie. Als Teil der Baubranche weiß Xella, dass sich das Unternehmen an den Klimawandel anpassen muss. Aus diesem Grund hat die Xella Group im vergangenen Jahr mehr als 2,8 Millionen Euro in die Verbesserung des Nachhaltigkeitsprofils ihrer Produkte und Betriebsabläufe investiert und seine CO2 -Reduktionsziele bis 2030 bei der Science Based Targets Initiative zur Validierung eingereicht. Zentral dabei: Xella reduziert CO2 -Emissionen in allen Bereichen und entlang der gesamten Wertschöpfungskette.

Dabei hilft ein weiterer Vorzug von Porenbeton: die Recarbonatisierung, ein natürlicher Prozess, der CO2 langfristig im Material bindet. Wissenschaftliche Untersuchungen im Forschungszentrum von Xella haben gezeigt, dass durch Recarbonatisierung während der Lebensdauer von Gebäuden aus Porenbeton ein erheblicher Teil des bei der Produktion freigesetzten CO2 wieder aufgenommen und in der mineralischen Struktur des Porenbetons gespeichert wird. Weitere Informationen und technische Details finden sich in Xellas neuem Nachhaltigkeitsbericht. Die Wissenschaft zeigt auch, dass das CO2 dauerhaft eingeschlossen wird, es also auch nach dem Abriss nicht freigesetzt wird – was bei Holzabfällen nicht der Fall ist, weil sie nach dem Abriss meist verbrannt werden.

"Wirtschaftlichkeit ist immer ein wichtiger Faktor bei der Wahl der Baustoffe und des Bauprozesses. Wir haben den gesamten Lebenszyklus der Halle berücksichtigt und uns für Porenbeton entschieden, weil er energetisch optimal, robust und recyclingfähig ist."
Arne Berger
Bauherr

Porenbetonrecycling

Vom Abfall zum Rohstoff

Da der Porenbeton der alten Halle einwandfrei war und der Bauherr auf nachhaltiges Bauen setzt, sollte der Porenbeton der abgerissenen Halle nicht auf einer Deponie landen. „Bei Umbauten nutzen wir oft alte Materialien wie Kabel oder Verteilerkästen, wenn sie gut erhalten sind“, so der Bauherr. Um eine Lösung für das Recycling des Porenbetons zu finden, nahm der Bauherr Kontakt zu Andreas Pfanz vom Vertrieb Hebel Wirtschaftsbau auf. Pfanz betont: „Wir können es uns in Zukunft nicht mehr leisten, gute gebrauchte Baumaterialien einfach zu entsorgen. Baustoffe müssen im Kreislauf gehalten werden, wertvolle Rohstoffe gehören nicht auf eine Deponie.“

Andreas Pfanz setzte sich daraufhin mit Dr. Oliver Kreft von der Xella Technologie und Forschung in Verbindung. In dieser Gesellschaft entwickeln Xella-Wissenschaftler in einem Forschungszentrum Produkte, verbessern ihre Eigenschaften und forschen an neuen Verfahren. Dr. Kreft ist dort unter anderem für die Umsetzung der Kreislaufwirtschaft verantwortlich. Xella betreibt bereits eine Wiederverwendung von Porenbeton innerhalb einiger Werke. Produktions- oder Schnittreste werden in verschiedenen Zerkleinerungsprozessen aufbereitet und wieder in die laufende Produktion zurückgeführt. Für Xella ist dieses Material ein Wertstoff, der dabei hilft, wertvolle Primärrohstoffe zu sparen.

Kreislaufwirtschaft eine wichtige Säule der Nachhaltigkeitsstrategie bei Xella

Die Kreislaufwirtschaft voranzutreiben ist die zweite Säule der Nachhaltigkeitsstrategie der Gruppe. Im Jahr 2022 verbrauchte Xella bereits vier Prozent weniger Einsatzstoffe und reduzierte den Sandverbrauch durch den verstärkten Einsatz von Mahlgut aus der Produktion. Dies steht im Einklang mit Xellas Verpflichtung, bis 2025 keine Porenbeton-Produktionsabfälle mehr zu deponieren.

Bereits seit 2015 gibt es außerdem ein Rückgabesystem für Porenbetonreste für Baustellen in Deutschland: Anstatt Porenbeton-Verschnittreste gegen hohe Gebühren bei Entsorgungsfirmen abzugeben, können diese auf der Baustelle in sogenannten Big Bags gesammelt und ans Werk zurückgeschickt werden. Die Materialreste müssen allerdings sortenrein sein, es dürfen sich keine Abfälle wie Folien oder Bauschutt in den Big Bags befinden. Im Werk werden die zurückgeschickten Materialreste dann wiederverwertet.

Aber geht das auch im Großen? Ist es möglich, Altporenbeton aus dem Rückbau von Gebäuden auf umweltfreundliche Weise zu recyceln und damit einen nachhaltigeren Umgang mit diesem wertvollen Baustoff zu gewährleisten? Dies würde nicht nur Ressourcen schonen, sondern auch neue Perspektiven in der Baubranche eröffnen.

Steigende Menge an Altporenbeton

Seit den 1950er Jahren wird Porenbeton in Deutschland hergestellt und verbaut. Aufgrund der typischen Lebensdauer eines Gebäudes von 70 bis 80 Jahren gab es bis zum Jahr 2000 kaum Porenbetonabfall. In den letzten zehn Jahren hat jedoch die Menge an Altporenbeton, der auf Deponien entsorgt wird, zugenommen. Um dieser Entwicklung entgegenzuwirken, arbeitet das Unternehmen an der Fragestellung, wie und in welchem Umfang sich Porenbetonreste aus Abbruchhäusern für die erneute Porenbetonproduktion wiederverwenden lassen. Hierbei ist vor allem die Qualität des Altporenbetons ausschlaggebend. Sie muss vor der Rückführung analysiert werden. Auch ist es wichtig, den Porenbeton sortenrein zu sortieren. Schon vor Jahren hat die Xella-eigene Technologie und Forschungsgesellschaft (Xella T&F) allerdings bewiesen, dass es prozess- und materialtechnisch möglich ist, aus altem Porenbeton neuen, hochwertigen Porenbeton zu gewinnen. Aktuell arbeitet Xella deshalb an einem Recyclingnetzwerk, um Altporenbeton zurückzugewinnen.

Alte Industriehalle aus Porenbeton Wandplatten
Die alte Halle aus dem Jahr 1969 in Puchheim stellte sich als ideales Pilotprojekt heraus.

Die alte Halle in Puchheim stellte sich hierfür als ideales Pilotprojekt heraus. Zur Bestandsaufnahme wurde zunächst der Porenbeton der alten Halle auf Störstoffe untersucht. Da die Wandplatten eine Silikonharzdispersionsbeschichtung hatten, nahmen Mitarbeiter zunächst an verschiedenen Stellen der Wandplatten Proben, zerkleinerten den Porenbeton und untersuchten ihn anschließend chemisch-mineralogisch. Nach einer Probeproduktion stellte sich heraus, dass die alte Beschichtung den neuen Porenbeton nicht beeinträchtigt. Die Xella T&F gab die alten Porenbetonplatten daraufhin für den Abbruch und das Recycling frei.

Porenbetonkreislauf in Puchheim: Abriss, Aufbereitung und neue Produktion

Für das Pilotprojekt in Puchheim musste ein Abbruchunternehmen gefunden werden, das in der Lage war, die genauen Abbruchvorgaben umzusetzen, damit aus dem Abbruchmaterial hochwertiges Porenbetonmehl für die neue Porenbetonproduktion gewonnen werden konnte. Dabei war entscheidend, dass das Material möglichst wenig verunreinigt war und nur wenige Anhaftungen aufwies, um es optimal recyceln zu können. Das Abbruchunternehmen Osterried qualifizierte sich für das Pilotprojekt, nachdem es erfolgreiche Vorversuche mit Altporenbeton durchgeführt hatte.

Im Herbst 2022 begann der selektive Rückbau der Porenbetonwandelemente, bei dem der Abbruchporenbeton strikt von anderem Abbruchmaterial wie Mineralfaserplatten oder Fenstern getrennt wurde. Das Volumen des abgerissenen Porenbetons belief sich auf 225 Kubikmeter. Das Abbruchmaterial wurde anschließend zum Werkhof der Firma Osterried gebracht. Das Unternehmen brach das Altmaterial, sortierte und siebte es, und lieferte 25 Kubikmeter Mehl aus aufbereiteten Wandelementen an das Porenbetonwerk in Schrobenhausen. Das Werk wurde aufgrund seiner Nähe zum Abbruchunternehmen gewählt, um die Transportwege kurz zu halten.

Dort wurde das Mehl in das dafür vorgesehene Silo eingebracht und in der laufenden Produktion von neuen Porenbetonsteinen eingesetzt. Nach der bestandenen Prüfung gemäß Xella-Freigaberichtlinie sind diese Planblöcke für Neubauprojekte freigegeben. In der Zwischenzeit startete der Bau der neuen Halle in Puchheim, für die Porenbetonwandplatten aus Alzenau zum Einsatz kamen, um einen schnellen Baufortschritt zu sichern.

Abriss einer Porenbetonhalle
Im Herbst 2022 begann der selektive Rückbau der Porenbetonwandelemente.
Abladen des Abbruchmaterials in einen Container
Wichtig war die strikte Trennung des Abbruchporenbetons von anderem Abbruchmaterial wie Mineralfaserplatten oder Fenstern.
Zerkleinerung der Porenbetonreste zu Porenbeton-Mehl
Die Firma Osterried brach den Abbruchporenbeton, sortierte und siebte das Altmaterial.
Prüfung des Porenbetonmehls
Prüfung des Porenbetonmehls durch Dr. Oliver Kreft, Verantwortlicher für Kreislaufwirtschaft bei der Xella Technologie- und Forschungsgesellschaft mbH.
Produktionsprozess: Porenbeton Montagebauteile in Autoklaven
Im Werk wurde das Mehl in den Produktionsprozess eingebracht für neue Porenbetonplatten. Nach der bestandenen Prüfung gemäß Xella-Freigaberichtlinie sind diese Planblöcke für Neubauprojekte freigegeben.
Porenbeton Montagebauteile werden mit Hilfe eines Krans angeliefert und montiert
In der Zwischenzeit startete der Bau der neuen Halle in Puchheim, für die Porenbetonwandplatten aus Alzenau zum Einsatz kamen, um einen schnellen Baufortschritt zu sichern.

Urban Mining: Ein wichtiger Aspekt des Recyclings

Das Pilotprojekt in Puchheim zeigt, wie der geschlossene Rohstoffkreislauf bei Xella funktioniert. Angefangen vom Abriss der alten Halle über die Aufbereitung des Altporenbetons beim Recyclingunternehmen, den Transport des Altmaterials in das Ytong-Werk Schrobenhausen sowie den Einsatz des Materials in der Produktion. Damit nimmt Xella eine Vorreiterrolle ein, wenn es darum geht, Altporenbeton aus dem Abbruch und Rückbau anzunehmen.

Denn klar ist: Nachhaltigkeit, Ressourceneffizienz und Kreislaufwirtschaft werden als Themen für Xella und die Kundinnen und Kunden immer wichtiger und sind fester Bestandteil der Nachhaltigkeitsbestrebungen der Gruppe. „Architekten und Planer fragen vermehrt nach Recyclingmaterialien“, so Andreas Pfanz, „Und sie erkundigen sich explizit nach der Nachhaltigkeit unserer Produkte.“ Xella verbessert seine Produkte und Prozesse deshalb durch gezielte Forschung sowie Kooperationen mit Verbänden, Instituten sowie anderen Unternehmen der Baustoffindustrie. Dr. Kreft betont, dass solche Kooperationen dafür sorgen können, die Umstellung auf eine Kreislaufwirtschaft schneller und effektiver zu vollziehen.

Das Projekt in Puchheim verdeutlicht auch, dass das Konzept des Urban Mining von großer Bedeutung ist. Urban Mining heißt, vorhandene Ressourcen in städtischen Gebieten zu nutzen, anstatt immer neue Materialien zu produzieren. Durch das Recycling von Porenbeton konnte wertvolles Material wiederverwendet werden, das sonst auf einer Deponie gelandet wäre. Dies reduziert nicht nur den Bedarf an Rohstoffen, sondern auch die Menge an Abfall, die produziert wird. Neben den ökologischen Vorteilen des Urban-Mining-Konzepts kann die Wiederverwendung von Porenbeton auch wirtschaftliche Vorteile bringen. Indem ein geschlossener Rohstoffkreislauf für Porenbeton etabliert wird, können Unternehmen wie Xella den C02-Gehalt ihrer Produkte senken und eine stabile Versorgung mit Materialien sicherstellen. Das Recycling von Porenbeton kann auch neue Geschäftsmöglichkeiten ähnlich wie mit Stahlschrott oder Glasrecycling schaffen.

Fazit

Am Ende ist klar: Die Reduktion der CO2-Emissionen in allen Bereichen und entlang der gesamten Wertschöpfungskette, das Vorantreiben der Kreislaufwirtschaft auch mithilfe des Urban Mining und der Wiederverwendung von Porenbeton sind für Xella zentrale Bestandteile der Firmenstrategie. Sie bieten eine vielversprechende Perspektive für eine nachhaltigere und zukunftsfähige Bauindustrie.

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