Abfallvermeidung in der Bauproduktion (E-Book)

Bei Baumaßnahmen im Siedlungsraum treten immer mehr Probleme beim Umgang mit Bodenaushub auf. Mit Einführung der Mantelverordnung im August 2023 wird auch von Seiten des Gesetzgebers die Wiederverwendung von Bodenaushub und somit die Umsetzung der Kreislaufwirtschaft forciert. Ziel des Themenbands ist die Erstellung einer Handlungsempfehlung für Auftraggeber und Auftragnehmer zu Bodenmaterial/Bodenaushub vor dem rechtlichen Hintergrund der Mantelverordnung. Sie soll eine Hilfestellung für Ausschreibende sein, indem sie die neue Rechtslage praxisorientiert erläutert und für die Erarbeitung von Bodenmanagementkonzepten die Möglichkeiten aufzeigt.

Das Merkblatt gibt allen Akteuren eine praxisnahe Hilfestellung für die im Baubereich anfallenden Abfälle - mit Ausnahme von Bodenaushub - an die Hand, um den jeweils zutreffenden Abfallschüssel zu ermitteln. Dabei wird auf spezifische Regelungen der einzelnen Bundesländer hingewiesen und die Anpassung des Abfallverzeichnisses an das Chemikalienrecht berücksichtigt. Beim Rückbau von Gebäuden fallen unterschiedlichste Abfälle an, deren geordnete und schadlose Verwertung bzw. Beseitigung sicherzustellen ist. Neben bedeutsamen Abfallströmen, wie den mineralischen Abfällen Bauschutt und Bodenaushub, fallen eine Vielzahl anderer nicht mineralischer Abbruchmaterialien wie zum Beispiel Metalle, Kunststoffe, Verbundmaterialien oder Holzabfälle an. Die Verantwortung für eine gesetzeskonforme Entsorgung obliegt dem Abfallerzeuger bzw. dem Abfallbesitzer des jeweiligen Bauvorhabens. Für eine ordnungsgemäße und schadlose Entsorgung (Verwertung und/oder Deponierung/Beseitigung) ist eine abfallrechtliche Deklaration zwingend erforderlich. Insbesondere für Planende, Abfallerzeuger und -besitzer, die selten oder noch nie mit einer solchen Aufgabenstellung konfrontiert worden sind, stellt dies oft eine große Herausforderung dar. Das Merkblatt unterstützt dabei und vertieft in diesem Sinne das DWA-M 303 "Wiedernutzbarmachung von kleinen Grundstücken - Abbruch, Rückbau und geordnete Entsorgung" hinsichtlich der Bestimmung des zutreffenden Abfallschlüssels.

Abstandhalter in Isolierglassystemen haben die Aufgabe, den Zusammenbau des Isolierglases möglichst einfach und sicher zu ermöglichen und zusammen mit den anderen Komponenten über die erwartete Lebensdauer gemäß EN 1279-1 das Isolierglas dauerhaft abzudichten sowie den auf sie einwirkenden Belastungen ohne funktionsbeeinträchtigende Veränderungen zu widerstehen. Da Abstandhalterprofile, deren letzte Lage auf dem Abstandhalterrücken als "nicht metallen" zu beschreiben ist, derzeit nicht in den Austauschregeln der Produktnorm erfasst sind, soll für diese Gruppe ein Verfahren zur Austauschbarkeit im Sinne einer späteren Version der EN 1279-1 sowie ein Prüfszenario zur Ergänzung in EN 1279-4 beschrieben und erprobt werden. Diese Prüfverfahren werden in der vorliegenden Richtlinie VE-17/1 beschrieben und sollen die dauerhaft gleichbleibende Qualität der Produkte sicherstellen. Sie basieren auf Rundversuchen und anderen bereits bestehenden und bewährten Richtlinien (siehe Literaturnachweis).

Untersuchungen und Bewertungen von Fischschutz- und Fischabstiegsanlagen sind oft mit einem hohen Aufwand verbunden. Umso wichtiger ist eine einheitliche Herangehensweise bei der Wahl der Untersuchungsmethode, die eine Vergleichbarkeit von Untersuchungsergebnissen, aussagekräftige Bewertungen sowie deren Übertragbarkeit auf andere Standorte und Sachverhalte ermöglicht. Der Themenband schafft die Grundlagen für eine objektive Evaluierung der Schädigung von Fischen und der Effizienz von Fischschutz- und Fischabstiegsanlagen. Die erarbeiteten Planungs-, Untersuchungs- und Auswertungsabläufe ermöglichen reproduzierbare Ergebnisse, um den wissenschaftlichen Kenntnisstand zu verbessern und standörtliche Lösungen zu evaluieren.

Aus den Spannungs-Dehnungslinien von kraftgeregelten Druckschwellversuchen lassen sich die Dissipationsenergiewerte bestimmen. Diese Dissipationsenergie ist für die Erwärmung der Probekörper infolge der zyklisch-mechanischen Beanspruchung verantwortlich. Auf Basis der festgestellten Korrelation zwischen der Probekörpererwärmung und der Schädigungsentwicklung wird nun die direkte Korrelation zwischen der Dissipationsenergie und der Rissentwicklung untersucht. Es zeigt sich, dass sich die Verläufe der mit jedem Lastwechsel dissipierten Energie analog zu den bereits bekannten Verläufen anderer Messparameter und Schädigungsindikatoren in drei Phasen aufteilen lassen. Aus der Auswertung der bis zum Versagen eines Probekörpers kumulierten Dissipationsenergie resultiert ein funktionaler Zusammenhang zur jeweiligen Bruchlastwechselzahl. Sämtliche Auswertungspunkte, die durch die Bruchlastwechselzahlen und den bis zum jeweiligen Versagen kumulierten Dissipationsenergiewerten beschrieben werden, liegen auf einer Kurve, die als Versagenskurve bezeichnet wird. Darauf aufbauend wird in dieser Arbeit ein neuer Schädigungsparameter eingeführt und ein neues Schädigungsmodell beschrieben.

Feuchtigkeit und feuchtebezogene Prozesse sind die Hauptursachen für Schäden an Baustoffen und Infrastruktur. Daher ist eine Bestimmung des Feuchtegehalts von großer Wichtigkeit. Diese Arbeit präsentiert eine Methode zur präzisen, zerstörungsfreien Bestimmung von Feuchtigkeit mit Magnetresonanz (NMR) in Aufsatztechnik. Es wird ein Verfahren zur Ableitung einer verallgemeinerten Korrelationsfunktion entwickelt, die nicht nur die Anfangsamplitude, sondern auch den Relaxationszerfall mit dem Feuchtegehalt verknüpft. Weiterhin wird am Beispiel unterschiedlicher Estriche gezeigt, dass unter Zuhilfenahme moderner Simulationsmodelle das Abtrocknungsverhalten quantitativ simuliert und für die Zukunft vorhergesagt werden kann. Auf Basis dieser Ergebnisse kann beispielsweise der Zeitpunkt der Belegereife frühzeitig vorausgesagt werden, was eine bessere Planung von Bauprojekten ermöglicht.

Wichtige Erkenntnisse und Ergebnisse der wissenschaftlichen Begleitforschung zu den laufenden Forschungsprojekten der vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderten Projekte im Bereich "Energie in Gebäuden und Quartieren" werden in dem Titel "ENERGIEWENDEBAUEN - Forschungserkenntnisse von der Komponente bis zum Quartier" vorgestellt. So wird ein Blick auf die laufenden Forschungsprojekte des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderten Projekte im Bereich "Energie in Gebäuden und Quartieren" ermöglicht. Innerhalb des Förderbereichs wurden viele Projekte mit eindrucksvollen Lösungen für mehr Energieeffizienz im Gebäude- und Quartierkontext bearbeitet. Daher finden sich in diesem Buch neben den Auswertungen der wissenschaftlichen Begleitforschung zu den Themen Digitale Projektlandkarte, EWB Monitoring und Fragebogen, Methoden und Konzepte, Gebäude, Quartier, Netze, Technologien und Digitale Werkzeuge auch Erfahrungs- und Ergebnisberichte von ausgewählten Forschungsprojekten.

Die präzise messtechnische Erfassung des Wasseraufnahmeverhaltens spielt für die Beurteilung des Schlagregenschutzes von Fassaden eine wichtige Rolle. Ausgehend von denkmalgeschützten Fassaden erscheint eine zerstörende Entnahme von Proben für eine anschließende Untersuchung im Labor nicht in jedem Fall sinnvoll. Im Rahmen dieser Arbeit wurde das sogenannte Wasseraufnahmemessgerät (kurz: WAM) entwickelt, dass das Wasseraufnahmeverhalten von Fassadenoberflächen in situ, mit einer dem Laborversuch vergleichbaren Qualität bestimmen kann. Neben der reinen Geräteentwicklung bietet diese Arbeit Ansätze für die Abschätzung verschiedener Effekte, die In-situ-Prüfungen beeinflussen können. Hierzu zählen die Korrektur dreidimensionalen Saugens im Bereich des Randes der Benetzungsfläche, abweichende Wassertemperaturen oder vorhandene Startfeuchtegehalte der Fassadenbaustoffe. Während bei Schlagregenereignissen stets ein Windstaudruck wirkt, wurde im Rahmen dieser Arbeit das Wasseraufnahmeverhalten verschiedener Fassadenkonstruktionen mit verschiedenen Prüfdrücken untersucht.

Seit einigen Jahren kommt die Segmentbauweise für die Errichtung von Windenergieanlagen (WEA) zum Einsatz. Die entstehenden Fugen werden je nach Lage und Beanspruchung unterschiedlich ausgebildet. In der Arbeit werden die horizontalen Fugen von WEA aus Kreisringsegmenten behandelt. Diese Fugen werden seit einiger Zeit als Trockenfugen ausgeführt. Die Fugen werden durch eine CNC-Schleifmaschine plan geschliffen und nach dem Errichten extern vorgespannt. Lediglich der Traganteil der Reibkräfte überträgt in den Fugen entstehende Schubspannungen. Die Arbeit konzentriert sich auf die Übertragung der Schubspannungen aus Torsion. Die derzeitigen Tragfähigkeitsmodelle werden in der Arbeit widerlegt und ein neues Modell konnte entwickelt werden. Numerische Berechnungen sowie versuchstechnisch ermittelte Tragfähigkeiten eines Kleinversuches aus Aluminium konnten das Modell bestätigen. Bei der Verwendung des Materials Stahlbeton in Großversuchen konnten die im Modell ermittelten Tragfähigkeiten nur in Teilen erreicht werden. Zum Ende der Arbeit wurde eine vereinfachte Torsionstragfähigkeitskurve für extern vorgespannte Kreisringquerschnitte mit trockenen Fugen herausgearbeitet.

Überschüttungen von Gewölben werden heute meist ausschließlich auf der Einwirkungsseite angesetzt. Ihre versteifende Wirkung bzw. ihr Anteil am Lastabtrag, infolge des vergrößerten ideellen Querschnitts, wird in der Regel vernachlässigt. In dieser Arbeit wird ein einfach zu handhabendes mechanisches Modell vorgestellt, das die Überschüttung von Gewölben auf der Widerstandsseite für den Lastabtrag berücksichtigt. Anhand von großmaßstäblichen Versuchen und numerischen Analysen wird aufgezeigt, dass sich das Gewölbemauerwerk und das Überschüttungsmaterial im Bereich der Lasteinleitung gemeinsam in Form eines Verbundquerschnitts am Lastabtrag beteiligen. Unter vereinfachenden Annahmen lässt sich ein mathematischer Zusammenhang für einen konkreten Querschnitt an der Gewölbelängsachse herleiten, bei dem die mitwirkenden Querschnittsteile im Vorfeld einer Spannungsberechnung ermittelt werden können. Dabei wird sichergestellt, dass der Verbundquerschnitt so ermittelt wird, dass keine Zugspannungen auftreten, die zu einem unsicheren Berechnungsergebnis führen würden.