Die letzte Phase des Produktlebenszykluses kann durchaus zur ersten werden, wenn nach Abriss und Recycling die Wiederverwendung folgt. Trotz der potentiellen langen Haltbarkeit von Ziegelgebäuden (weit über 100 Jahre), werden sie manchmal weit vor dem Ende ihrer Haltbarkeit abgerissen. Der folgende Text untersucht die Wiederverwertungsmöglichkeiten von Baukeramik.

Ein Ende der 1990er Jahre vom TBE durchgeführtes Forschungsprojekt kam zu dem Ergebnis, dass folgende Nachnutzungen für recycelte Ziegel möglich sind:

• Wiederverwertung als Ziegel bzw. Dachziegel,
• Füll- und Stabilisierungsmaterial für Infrastrukturarbeiten,
• Zuschlagstoffe für Beton, Betonfertigteile und Mörtel,
• Zuschlagstoff für Kalksandsteine,
• Tennissand,
• Pflanzensubstrate,
• Andere Möglichkeiten.

Bauabfälle werden überall in Europa bei Straßenbauarbeiten, als Zuschlagstoffe und Füllmaterial benutzt. Unterstützt wird dies durch eine sich schnell entwickelnde Recyclingtechnologie, die es erlaubt, definierte Materialien aus gemischten Bauabfällen zu gewinnen. Durch das Aussortieren von Ziegeln entsteht die Möglichkeit, dieses sehr nachhaltige Baumaterial zu recyceln und wieder zu verwenden.

Längere Gebäudelebensdauer

Überall wo Nachhaltigkeit wichtig ist, sollte Abriss die letzte Option sein. Wenn dies aber unvermeidbar ist, können andere Optionen in Betracht gezogen werden. Da Ziegel aus einem sehr langlebigen Material bestehen, können sie, nachdem das Gebäude abgerissen wurde, wieder verwendet werden. Gebäude sollten so dauerhaft wie möglich konstruiert werden. Durch Langlebigkeit entsteht eine effizientere Nutzung von Gebäuden und Materialien, was wiederum die Menge an Bauabfällen reduziert. Gebäude sollten außerdem flexibel konstruiert sein, so dass, falls sich die ursprüngliche Nutzung des Gebäudes ändert, die Möglichkeit besteht, das Gebäude umzugestalten und einem anderen Gebrauch zuzuführen, ohne es abreißen zu müssen.

Abriss von Gebäuden

Wenn die einzige Möglichkeit der Abriss eines Gebäudes ist, sollte so viel Baumaterial wie möglich wiederverwertet werden.
Das Aussortieren und Lagern von Dachziegeln zur Wiederverwendung ist nicht schwer. Auch wenn Ziegel bei Bauprojekten übrig bleiben, können sie einem anderen Gebrauch zugeführt werden.

Die Nutzung von recycelten Ziegeln wird erschwert, wenn die Ziegel mit Beton, Mörtel, Putz oder anderen Materialien kontaminiert sind.

Menge an Mauerwerksabfall

Die Menge der wiederverwerteten Abfallprodukte aus dem Abriss von Mauerwerk variiert in den Ländern Europas. In einigen Ländern wird mehr als die Hälfte des Abrissmaterials wiederverwendet, obwohl zurzeit hauptsächlich als qualitativ niederwertiges Material. Schwierigkeiten treten immer dann auf, wenn das Material aussortiert wird, besonders dann, wenn Verbundstoffe benutzt wurden. Leichtes Trennen sowie die Verträglichkeit bestimmter Materialkombinationen sollte deshalb von den Architekten und Designern bedacht werden. In einigen Ländern wurden Studien erhoben, die Methoden zur Wiederverwendung von Ziegeln aus Abrissstätten aufzeigen.

Es scheint sicher, dass ökonomischer und gesetzlicher Druck einen starken Effekt auf den Recycingprozess von Baumaterialien haben.

Umweltkriterien für die Wiederverwertung

TEs gibt nur wenige technische Kriterien für die Wiederverwendung keramischen Abrissmaterials. In den meisten Fällen ist das Abrissmaterial vermengt mit anderen Materialien, muss aber für die Wiederverwendung von verunreinigenden Bestandteilen wie Schwermetallen und PAKs befreit werden. Die Wiederverwertung von Abrissabfällen in Infrastrukturprojekten ist normalerweise kein Problem, es sei denn, das Material endet auf einer Müllkippe.

Die Europäische Kommission arbeitet derzeit an Regelungen, um Boden-, Grundwasser- und Oberflächenwasserkontaminierungen durch Müllhalden zu verhindern. Da keramische Baumaterialien aus natürlichen Tonen hergestellt werden, stellen sie keine Gefahr für die Umwelt dar.

Umweltkriterien für die Wiederverwertung

Europäische Politik

Die Europäische Kommission arbeitet an einer Strategie zur Vermeidung und Verwertung von Abfall. Es gibt keine Begrenzungen für die Nutzung von granuliertem Keramikmaterial. Unglücklicherweise wird es oft mit kontaminiertem Bauschutt vermischt. Handelt es sich um reines Mauerwerk, ist es kein Problem, dieses auf Müllhalden zu lagern, da unter normalen Umständen der Kontakt mit Grund- oder Oberflächenwasser keine toxischen Effekte hervorruft. Normaler Weise kommen Ziegel- und Dachziegel bei ihrem Einsatz an Gebäuden ständig mit Grund- und Oberflächenwasser in Berührung und stellen keine Gefahr dar.

Für möglichst nachhaltiges Bauen sollten Ziegel beim Bau flexibler Gebäudekonstruktionen mit langer Lebensdauer eingesetzt werden, um den ungewollten Abriss so lange wie möglich hinauszuzögern. Keramische Bauprodukte sind sehr haltbar und beweisen im Test der Zeit, dass sie wahrhaftig nachhaltig sind.

Einsatzmöglichkeiten für recycelten Mauerwerksbruch

Ein in den späten 90er Jahren von TBE durchgeführtes Forschungsprojekt untersuchte die möglichen Folgenutzungen für recycelte Ziegel:

Füllmaterial für Leitungsgräben

Zerkleinerte Ziegel und anderes Mauerwerk können unter anderem zum Ausgleichen von Rohr- und Leitungsgräben verwendet werden. Das zerkleinerte Material ersetzt natürliche Materialien wie beispielsweise Sand und trägt deshalb zu einer verringerten Landschaftszerstörung bei.

Für Rohr- und Leitungsgräben wird normalerweise eine Korngröße von ungefähr 0-4 mm verwendet, was den Einsatz von zerkleinertem Mauerwerk möglich macht. Größere Partikel können für andere Anwendungen genutzt werden (z.B. Zusätze in Beton und Mörteln).

Zerkleinertes Mauerwerk, dass für diesen Zweck verwendet wird, darf keine Kontaminaten enthalten, die ins Grundwasser ausgespült werden können und so eine Wasserverschmutzung hervorrufen können.

Füll- und Stabilisierungsmaterial im Straßenbau

Nebenstraßen
Mauerwerksbruch wird schon seit vielen Jahren beim Bau von Nebenstraßen zum Füllen und Stabilisieren besonders in feuchten Gebieten wie Wäldern und Feldern verwendet. Diese Praxis ist durchaus gängig in Ländern mit geringem Steinvorkommen wie zum Beispiel Dänemark. Das Material wird normalerweise unzerkleinert verwendet.

Hauptstraßen
Zerkleinerte Ziegel, Dachziegel und anderes Mauerwerk kann auch in größeren Straßenbauprojekten insbesondere als ungebundenes Grundmaterial verwendet werden. Es wird beim Straßenbau beispielsweise in der Schweiz, in den Niederlanden, Großbritannien und Dänemark genutzt.

Zerkleinertes Mauerwerk ist ein gutes Baumaterial beim Bau nur leicht befahrener Straßen. Bei Straßen mit größerem Verkehrsaufkommen eignet es sich weniger, da die Gefahr einer Verformung besteht.

Das Material ersetzt natürliche Materialien wie Sande und Kiese, die normalerweise in großen Mengen für diesen Zweck genutzt werden. In einigen Fällen wird zerkleinertes Mauerwerk auch als Teil einer Mischung aus Beton und natürlichen Aggregaten verwendet.

In beiden Fällen muss das Material von nichtkeramischen Kontaminanten, die von Wasser ausgewaschen werden und Verschmutzungen hervorrufen könnten, befreit werden. Ziegelbruch, alte Dachziegel und teilweise zerstörtes Mauerwerk stellen normalerweise kein Problem dar, es sei denn, sie sind mit Unreinheiten wie Glaswolle oder Beton kontaminiert.
Obwohl Energie aufgebracht werden muss, um das Mauerwerk abzureißen und den Bauschutt an den Ort der Wiederverwendung zu transportieren, ist der Energieaufwand geringer als bei der Nutzung neuer Rohstoffe. Tatsächlich kann die Verwendung von Bauschutt beim Bau kleiner Straßen zu weniger Energieverbrauch durch den verringerten Einsatz von Forst- und Landmaschinen führen.

Füllmaterial für Leitungsgräben

Zerkleinerte Ziegel und anderes Mauerwerk können unter anderem zum Ausgleichen von Rohr- und Leitungsgräben verwendet werden. Das zerkleinerte Material ersetzt natürliche Materialien wie beispielsweise Sand und trägt deshalb zu einer verringerten Landschaftszerstörung bei.

Für Rohr- und Leitungsgräben wird normalerweise eine Korngröße von ungefähr 0-4 mm verwendet, was den Einsatz von zerkleinertem Mauerwerk möglich macht. Größere Partikel können für andere Anwendungen genutzt werden (z.B. Zusätze in Beton und Mörteln).

Zerkleinertes Mauerwerk, dass für diesen Zweck verwendet wird, darf keine Kontaminaten enthalten, die ins Grundwasser ausgespült werden können und so eine Wasserverschmutzung hervorrufen können.

Tennissand

Sand für Tennisplatzböden wird durch die Zerkleinerung roter Mauer- und Dachziegel hergestellt.

Das Material wird in Hammermühlen bis zu einer Korngröße von 0-2 oder 0-4 mm zerkleinert. Der Prozess ist am wirtschaftlichsten, wenn er in Ziegelfabriken stattfindet, wo viel Abfallmaterial anfällt. Unterschiedliche Ziegel ergeben Tennissand unterschiedlicher Qualität und Farbe. Klinkereigenschaften haben zahlreiche Vorteile:

• Bessere Entwässerung,
• Einheitliche Farbe,
• Größere Dichte (wenig Verwehung durch Wind),
• Keine Moosprobleme.

Es kann zu Staubentwicklung während der Herstellung kommen, die allerdings durch die Ummantelung der Zerkleinerungsanlage und wenn nötig, durch den Einsatz von Wassersprinklern minimiert werden kann.

Die Anforderungen und Normen für den auf Tennisplätzen verwendeten Sand und anderes verwendetes Material, werden von den Tennisvereinen festgelegt. Die Hauptkriterien sind die Wasserdurchlässigkeit, Korngrößenverteilung, Oberflächenstabilität und ein zufriedenstellender Proktortest. Die feinkörnige Oberflächenschicht liegt über gröberen Schichten, die aus zerkleinertem Mauerziegelmaterial bestehen können.

Pflanzensubstrate

Gemahlenes Ziegelmaterial kann auch für die Herstellung von Pflanzensubstraten verwendet werden. Das Material wird mit anderen, in der Pflanzenproduktion verwendeten Substraten wie beispielsweise Komposterde vermischt. Die Mischung eignet sich besonders für Dachbegrünungen. Dabei wird das Flachdach mit einer dichten Polymembran bedeckt und darauf eine 10-30 cm mächtige Schicht mit gemahlenem Ziegelmaterial verteilt.

In Forschungsprojekten hat dieses Produkt im Vergleich mit anderen Materialien wie zum Beispiel Blähton oder Lava, die zum selben Zweck genutzt werden, gut abgeschnitten. Durch seine Porosität kann es Wasser aufnehmen, das die Pflanzen in Trockenperioden nutzen können. Der Gebrauch eines helleren Materials verringert die Verdunstung und verbessert somit die Bodenfeuchtigkeit.

Eine weitere Verwendungsmöglichkeit von zermahlenen Ziegeln besteht in der Nutzung als Füllmaterial um Baumwurzeln, deren Bodenumgebung durch Betreten oder Befahren normalerweise verdichtet würde, was wiederum die Fähigkeit des Bodens Wasser aufzunehmen, behindern würde.

Die Verwendung von recyceltem keramischen Bauschutt spart neue Rohstoffe. Sie müssen jedoch frei von Kontaminanten sein, die ins Grundwasser ausgespült werden und Pflanzen bzw. Umgebung schädigen könnten.

Andere Anwendungsmöglichkeiten

Die oben genannten Anwendungen für recycelte Ziegel sind die meistgenutzten. In einigen Ländern (z.B. in den Niederlanden) wird in wenigen Jahren möglicherweise der verringerte Einsatz von Ziegelbruch bei Infrastrukturmaßnahmen erwartet. Das macht neue nationale und regionale Strategien notwendig.

Mauer- und Dachziegel sind traditionsgemäß wichtige Materialien, da sie auch nach dem Abriss alter Konstruktionen oft wieder in neuen Gebäuden verwendet wurden. In vielen Ländern wird diese traditionelle Recyclingart noch immer ausgeübt. Der Gebrauch alter Mauer- und Dachziegel verleiht Gebäuden ein einzigartiges Erscheinungsbild.

Man muss jedoch immer daran erinnern, dass:

• die Reinigung von Ziegeln eine zeitaufwendige, schwierige und staubproduzierende Arbeit ist, die, wenn mechanisiert, selten erfolgreich ist. Neue Verfahren im Umgang mit diesem Problem sollten entwickelt werden.
• zementreiche Mörtel schwer zu entfernen sind. In Ländern wie Griechenland, wo Mörtel von alten Gebäuden aus Tonmaterialien besteht, muss dieser nicht entfernt werden.
• entstehender Mörtelstaub die Adhäsion zwischen Mörtel und Ziegel verringern kann, was abhängig von der Mörtelzusammensetzung, zu einem schwachen Mauerwerk führen kann.
• Ziegel von abgerissenen Gebäuden Qualitätsunterschiede aufweisen. Es ist deshalb schwierig die Stärke und Tragfähigkeit von Mauerwerken aus recycelten Ziegeln zu bestimmen. Europäische und nationale Anforderungen sind sehr streng und man kann nur sehr schwer Haltbarkeitsgarantien für neue Gebäude geben, bei denen recyclte Ziegel verwendet wurden.
• aufgrund des schwierigen und arbeitsintensiven Prozesses der Gebrauch recycelter Ziegel oft teurer als die Verwendung neuer Ziegel ist.

Die Stabilität und Porosität von recyceltem Mauerputz ist geeignet für den Gebrauch als Füll- oder Oberflächenmaterial auf Straßen und in Gräben. Andere Möglichkeiten werden ohne Zweifel für zukünftige Anwendungen gefunden werden. Mauer- und Dachziegel und andere recycelte Baukeramik besitzen chemische Zusammensetzungen, die möglicherweise mit anderen Baumaterialien kompatibel sind, wenn sie bei hohen Temperaturen gebrannt werden. Dadurch entstehen Möglichkeiten für Kombinationen mit Zement und Glaswolle.

Schließlich haben zermahlene Mauer- und Dachziegelmaterialien einen puzzolanischen Effekt. Wegen der vorhandenen reaktiven Silikate, kann das Material eine Bindung mit Kalk oder kalkhaltigen Substanzen wie Zement, eingehen. Diesen Effekt kann man bei der Herstellung von Mörtel und Beton nutzen. Die Technik wurde von den Römern erfunden und seither von zahlreichen Kulturen übernommen. Untersuchungen könnten zeigen, dass dies ein wichtiger Verwendungszweck von recycelten Mauer- und Dachziegeln ist.

Forschungsinstitute und Universitäten forschen mit steigendem Interesse, um unser Wissen in diesem Bereich zu erweitern. In den Niederlanden untersucht ein Projekt die Trennung von gemischten Bauabfällen und deren Wiederverwertung.

Nach dem selektiven Abriss wird mit Hilfe von Wärme der Mörtel von den Ziegeln entfernt, um den Wiedereinsatz der Ziegel in Gebäuden zu ermöglichen. In Fällen, in denen der Mörtel vollständig aus einem Tonmaterial besteht, wie in Griechenland, ist die Trennung nicht nötig, was die Wiederverwertung um einiges einfacher macht.

In allen anderen Fällen, in denen Ziegel und Mörtel getrennt wurden, haben Tests gezeigt, dass der ganze Ziegel noch immer den technischen Anforderungen entspricht. Das beweist, dass Ziegel lang anhaltende Qualitäten besitzen, die den Anforderungen nachhaltiger Gebäude entsprechen.