Projekt 01437/01

Entwicklung einer verfahrenstechnisch, betontechnologisch und betriebswirtschaftlich optimierten Anlage zur Behandlung von Betonrestmassen

Projektdurchführung

Mitra Mittelständische Transportbeton GmbH i. L. BBV Beton- und Baustoff Verwaltungsgesellschaft mbH & Co. KG
Kreisstr. 43
45525 Hattingen

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

In Deutschland werden pro Jahr ca. 60 Mio. m³ Transportbeton hergestellt, etwa 3% der Betonproduktion werden nicht verarbeitet. Die Kosten für die Deponierung des Restbetons sind hoch, die Anzahl der Deponien, die den Restbeton nicht mehr annehmen, steigt. Zum einen ist die ökonomische wie ökologische Notwendigkeit von Recycling für alle Produktionsbereiche unbestreitbar, zum anderen werden die Produzenten durch gesetzliche Vorschriften angehalten, die anfallenden Restmengen wiederzuverwenden. Für die Transportbetonindustrie bedeutet dies einen schrittweisen Übergang von einer reinen Entsorgungstechnik zu einer Materialwirtschaft mit geschlossenen Stoffkreisläufen. Diese Anforderung kann nur mit neuen Technologien erfüllt werden. Die bisher gegebenen Methoden der Wiederverwertung erfordern ein learning-by-doing, da Detailfragen ungeklärt bleiben. Vor allem die Aufbereitung von Restbeton in einem System von verschiedenen, in gegenseitiger Abhängigkeit von zueinanderstehenden Bauteilen, deren Größe bzw. Wertigkeiten nicht festgelegt sind, sowie die verfahrenstechnische Aufbereitung der Recycling-Produkte ist bisher nicht optimal gelöst. Mit dem vorliegenden Verfahren sollten daher die bisherigen Probleme erkannt und Lösungen vorgeschlagen werden, die sowohl den ökologischen, ökonomischen als auch gesetzlichen Zielsetzungen entsprechen.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie vielfältigen Kriterien, die beim Bau und Betrieb einer Restbetonrecycling-Anlage berücksichtigt werden müssen, stellten eine komplexe Situation dar. Mit dem Ergebnis des Projektes sollten Unternehmen daher Entscheidungshilfen an die Hand gegeben werden, mit deren Hilfe die Entscheidung umfassend, zielorientiert und effizient vorbereitet werden kann. Zunächst werden im Rahmen dieser Arbeit die Grundlagen der Recyclingtechnik erläutert, darüber hinaus erfolgte die Darstellung der analysierten Versuchsreihen. Des Weiteren sollte die Arbeit auf die Grundlagen zur Erstellung eines allgemeingültigen Ablaufschemas zur Entscheidungsfindung eingehen, das auf einer Nutzwertanalyse basiert, die aus der Systemwirtschaft abgeleitet wurde. Im Rahmen der Nutzwertanalyse wurden die Projektziele mit den Entscheidungsalternativen verglichen und bewertet, schließlich die Ziele auf Widerspruchsfreiheit geprüft. Aufgrund der Wertsynthese wurde dann eine konkrete Entscheidungshilfe entwickelt. Im Anschluss wur-de das entwickelte Ablaufschema auf die Problematik des Restbetonrecyclings angewendet. Aus den recyclingtechnischen und betontechnologischen Grundlagen wurde ein Zielsystem erstellt, mit dem die Entscheidungen bei der Installation von Anlagen zum nassmechanischen Recycling von Restbetonmassen allgemeingültig vorgenommen und kontrolliert werden kann.


Ergebnisse und Diskussion

Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wurden 17 maßgebliche Entscheidungskriterien entwickelt, die als Projektziele abgearbeitet eine allgemeingültige Entscheidungshilfe sowohl für objektive Kriterien als auch für subjektive Kriterien darstellen. Die Projektziele lassen sich in fünf Kategorien einordnen:
· Ablagerungen
Durch die Reaktivität der Feinstoff im Restwasser kommt es zu Ablagerungen an verschiedenen Stellen der Recyclinganlage; diese behindern den Betrieb der Anlage. Im Rahmen dieser Arbeit konnte aufgezeigt werden, wie sich die Ablagerungen durch geeignete Maßnahmen minimieren lassen.
· Wiederverwendung der Recyclingprodukte
Diverse Verfahrensweisen zur Wiederverwendung der Recyclingprodukte werden dargestellt und einer Wertung zugänglich gemacht.
· Bemessungen
Die Größe des Dispergierraumens, die Auswaschleistung und die Rührleistung wird mit diversen Bemessungsverfahren analysiert und optimiert. Mit einer Versuchsreihe wurden diese Verfahren praktisch angewendet.
· Interdependenzen
Die Kriterien der Anordnung des Mechanischen Klassierers und des Dispergierbeckens sind teilweise widersprüchlich. Mit Hilfe eines eigenständigen Projektzieles kann die optimierte Lösung für jeden Einzelfall gefunden werden.
· Praktikabilität
Auf Grundlage der empirischen Untersuchung konnten die maßgeblichen Entscheidungskriterien aufgezeigt und ein allgemeingültiges Ablaufschema zur Entscheidungshilfe für die Praktikabilität aufgestellt werden. Die geeignete Methode dafür war die Nutzwertanalyse.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Teilergebnisse des Projektes, insbesondere die chemische Analyse des Restwassers, stießen 1997 bei der Forschungsgemeinschaft Transportbeton e. V., Moers, auf großes Interesse. Die Musterrestbeton-Recyclinganlage ist nach Terminabsprache mit MITRA frei zugänglich und zu besichtigen.


Fazit

Die im Projekt erarbeitete Nutzwertanalyse kann einem Entscheidungsträger ein Instrument an die Hand geben, mit dessen Hilfe die Restbetonrecycling-Problematik transparent wird. Durch dieses Instrument werden ihm optimale Lösungsmöglichkeiten aufgezeigt. Im Rahmen des Projektes wurden allerdings ökonomische Faktoren vernachlässigt, die in die Unternehmerentscheidungen mit einbezogen werden müssen. Die Firma MITRA stellt ein allgemeingültiges Ablaufschema vor, mit dem sowohl für quantifizierbare als auch für nichtquantifizierbare Kriterien des Restbetonrecyclings eine Entscheidungsanalyse sichtbar gemacht wird. Im Projektergebnis wird durch die Verknüpfung von Sachwissen und wissenschaftlicher Methode aufgezeigt, wie eine Nutzwertanalyse durch die präferenzgerechte Formulierung von Zielgewichten und Zielwerten für Restbetonrecycling-Anlagen eingesetzt wird. Der Transfereffekt kann durch die Übertragung der aufgezeigten Möglichkeiten der Nutzwertanalyse auf andere Recyclinganlagen erzielt werden.