Das neue Ablagerungsverbot der Deponieverordnung tritt am 1. Januar 2024 in Kraft und betrifft auch teerhaltigen Straßenaufbruch. Wie sind wir darauf vorbereitet? Wie kann der Straßenbau nachhaltiger werden?
Die Straßeninfrastruktur wird durch das hohe Verkehrsaufkommen stark beansprucht und muss permanent instandgehalten oder erneuert werden. Obwohl Teer seit vier Jahrzehnten nicht mehr verbaut werden darf, schlummern Abermillionen Tonnen des krebserregenden Klebstoffs in deutschen Straßen. Und dieser muss nach und nach zurückgebaut werden. Laut Fraunhofer-Institut fallen dabei allein in Deutschland jährlich 3,3 Mio. Tonnen gefährlicher oder teerhaltiger Asphalt gemäß AVV 17 03 01 an, der entsorgt werden muss. 2 Mio. Tonnen davon landen auf Deponien, 300.000 Tonnen werden zum Recycling in die Niederlande gebracht. Dort betreibt das Unternehmen Recycling Kombinatie REKO B.V. als einziges Unternehmen in Europa zwei Verwertungsanlagen, um teer- und bitumenhaltigen Straßenbruch zu 100 % thermisch zu verwerten.
Politischer Wille führt zur Innovation
Dass die Niederländer bei der Verwertung und Wiederaufbereitung von teerhaltigem Straßenasphalt die Nase vorne haben, ist dem politischen Willen ihres Landes zu verdanken. Als Land ohne nennenswerte Rohstoffe für den Straßenbau waren sie auf den Import aller Primärrohstoffe angewiesen. Seit 2001 darf in den Niederlanden teerhaltiger Asphalt nicht mehr wiederverwendet werden, seit 2006 gilt ein Deponieverbot für Straßenbruch. Dieses Deponieverbot führte zu dem innovativen Recyclingverfahren, das Reko seitdem anbietet.
In Deutschland gilt das Verbot, teerhaltigen Asphalt wiederzuverwenden erst seit 2018. Die neue deutsche Deponieverordnung, die mit Jahresbeginn 2024 in Kraft tritt (vgl. auch Fachblatt vom Herbst 2021 „Belastete Böden), könnte in Deutschland eine ebensolche Initialzündung für eine Aufbereitung von kontaminiertem Straßenaufbruch werden wie in den Niederlanden. Es ist Aufgabe der Politik, die Wege dafür zu ebnen und Planungs- und Genehmigungsverfahren entsprechend zügig zu gestalten.
Thermische Behandlung von teerhaltigem Straßenaufbruch
Reko gewinnt durch Verbrennen der zermahlenen Asphaltreste bei 850 °C bis zu 1.000 °C wieder reines, zertifiziertes Gestein wie Sand, Splitte oder Kies, die an die Asphalt- oder Betonindustrie verkauft und neu genutzt werden. Als Nebenprodukt fallen bei der Verbrennung wertvolle Materialien wie Basalt oder Diabas an, aber auch Gips und jede Menge Dampf und Wärme, die in Strom umgewandelt werden. Pro Jahr bereitet Reko rund 1,8 Mio. Tonnen teerhaltige Straßenreste auf, dabei werden rd. 200.000 Megawattstunden Strom produziert, das entspricht dem Jahresbedarf von 70.000 Familien. Die thermische Reinigung erfüllt alle strengen Nachhaltigkeitskriterien im Sinne einer Kreislaufwirtschaft. Bauunternehmen, die teerhaltigen Asphalt thermisch reinigen lassen, erhalten eine Bescheinigung, dass sie zur Reduzierung von CO2-Emissionen beitragen.
In ihrer Studie Verwertungsoptionen für teerhaltigen Straßenaufbruch kommt die Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS des Fraunhofer Instituts für Silikatforschung ISC zu folgendem Ergebnis: „Ein entscheidender Vorteil der thermischen Behandlung ist die Eliminierung des toxischen organischen Materials, welches im Rahmen des Deponiebaus oder der Deponierung lediglich gesichert wird und langfristig wieder freigesetzt werden kann. Weiterhin ermöglicht die thermische Behandlung die stoffliche Verwertung eines größeren Anteils des Straßenaufbruchs, zumal im Deponiebau die bei der mechanischen Vorbehandlung anfallende Unterkornfraktion nicht eingesetzt werden kann.“
Status Quo: CO2-intensive Transporte und teure Entsorgung
Da die Kapazitäten der Deponien begrenzt sind und es in Deutschland bisher aufgrund langjähriger Genehmigungsverfahren keine thermischen Aufbereitungsanlagen gibt, wird der Straßenaufbruch kostenintensiv zur thermischen Verwertung in die Niederlande gebracht, die dafür allerdings keine Primärrohstoffe importieren müssen. Eine mehrfache Win-Situation für die Niederländer, denn sie bekommen die wertvollen Rohstoffe nicht nur frei Haus geliefert, sie werden für deren Aufbereitung bezahlt, setzen die Produkte aus der thermischen Reinigung von teerhaltigem Asphalt anstelle der Primärrohstoffe 1 zu 1 vor Ort in den Niederlanden ein, gewinnen noch jede Menge Energie und leisten einen großen Beitrag im Sinne der Nachhaltigkeit.
Laut Fraunhofer Institut IOSB belaufen sich die Kosten für Transport und Entsorgung für die 3,3 Mio. Tonnen des zu entsorgenden Straßenaufbruchs auf insgesamt 223 Mio. € pro Jahr. HDB Hauptgeschäftsführer Tim-Oliver Müller kritisiert diese Praxis in einem Gespräch mit dem Hamburger Abendblatt und fordert den Bau einer thermischen Aufbereitungsanlage in Deutschland: „Es ist klimapolitischer Unsinn, mittelfristig Tonnen von Bauschutt in die Niederlande zu fahren – um es dort teuer zu verwerten.“
Effiziente Aufbereitung mit weniger CO2-Emissionen
Vier Fraunhofer Institute haben 2022 das dreijährige Forschungsprojekt „InnoTeer“ gestartet, um mit Teer belasteten Straßenaufbruch unschädlich zu machen, die verbleibende Mineralik in hoher Qualität zurückzugewinnen und beim Recycling-Prozess CO2 einzusparen. Mit einem spektrokopischen Verfahren zur optischen Erkennung von Teer soll dieser gezielt von unbelasteten Anteilen getrennt werden, die dann direkt wieder eingesetzt werden können.
Die teerhaltigen Teile sollen nicht wie bisher CO2-intensiv verbrannt werden, sondern bei niedrigen Temperaturen unter Sauerstoffabschluss pyrolisiert werden. Dabei wird der Teer thermisch zersetzt und gefährliche Inhaltsstoffe werden unschädlich gemacht. Die Gesteinskörnung bleibt unbeschädigt, das gewonnene Synthesegas kann zur Energienutzung genutzt werden. Die Kapazität der Pilotanlage ist inzwischen auf 500 kg/h angesetzt. Parallel zu den Sortier- und Behandlungsverfahren entwickelt das Fraunhofer IML Modelle, um den Logistikaufwand zu reduzieren. Mit einer Anlage ließe sich der Aufwand um 40 %, mit 4 Anlagen um weitere 30 % reduzieren. Ziel des Projekts ist es, die Deponierung am Ende nahezu vollständig zu vermeiden.
Klimakiller Beton - mit Biobitumen zu CO2 reduziertem Asphalt
An einer innovativen Lösung arbeiten der Baukonzern Strabag und das GreenTech-Startup B2Square. Ihr CO2-reduzierter Niedrigtemperaturasphalt kommt ohne erdölbasiertes Bitumen als Bindemittel aus. Das synthetisch hergestellte Bindeersatzmittel „Biobitumen“ wird aus Kohlenwasserstoff-Harz (Asphaltene) und gepressten Cashewschalen (Maltene) gewonnen, die nicht nur CO2 speichern, sondern kalt verarbeitet werden können und dadurch hohe Temperaturen bei Produktion und Einbringung deutlich verringert werden. Strabag bietet den erdölfreien Asphalt ab sofort deutschlandweit an, in 2-3 Jahren können rund 2 Mio. Tonnen Walz- und Gussasphalt unter Verwendung von Biobitumen angeboten werden. Das entspräche rund 5 % der hierzulande jährlich hergestellten 40 Mio. Tonnen Asphalt (siehe Bild 3).
CCUS Carbon Capture Usage and Storage
Rund 5 % der deutschen Fahrbahndecken bestehen aus Beton, da er belastbarer als Asphalt ist. Zementklinker dient im Beton als Bindemittel für Sand, Kies und Wasser. Bei dessen Herstellung entsteht CO2, wenn Kalkstein, Sand und Ton bei 1.400 °C gebrannt werden. In Deutschland werden jährlich rund 34 Mio. Tonnen Zement verbaut und dabei 20 Mio. Tonnen CO2 emittiert. Die deutsche Zementindustrie plant, ihren CO2-Ausstoß bis 2050 auf Null zu reduzieren. Christian Knell, Präsident der deutschen Zementindustrie (VDZ) erklärt im Gespräch mit dem Handelsblatt „Wir müssen ressourcenschonender bauen, komplett von fossilen Brennstoffen weg und vor allem mit weniger Klinker auskommen.“
Als einen Baustein für eine klimaneutrale Zukunft nennt die VDZ-Studie „Dekarbonisierung von Zement und Beton – Minderungspfade und Handlungsstrategien“ für ihre CO2-Roadmap CCUS (Carbon Capture, Usage, and Storage). Der Speicherung und Weiterverwertung von Kohlendioxid kommt dabei eine Schlüsselrolle zu. „Ohne CCU und CCS geht es nicht“, erklärt VDZ-Geschäftsführer Martin Schneider im Handelsblatt-Artikel. Ohne diese Technologien können die Emissionen bis 2050 nur um 36 Prozent reduziert werden. Aber die unterirdische Speicherung, beispielswiese in möglichen Lagerstätten in der Nordsee, ist umstritten. Das Umweltbundesamt bewertet die weitere Nutzung des CO2 (CCU) als unverzichtbaren Bestandteil eines zukünftigen Wirtschaftssystems, da eine vollständige Dekarbonisierung des Wirtschaftssystems nach heutigem Kenntnisstand nicht möglich ist.
Mikroplastik durch Reifenabrieb
Kleinste Plastikpartikel gelangen über die Nahrungskette in den menschlichen Organismus. Der Abrieb von Autoreifen spielt dabei eine große Rolle. Jährlich entstehen rund 100.000 Tonnen Reifenabrieb, das macht rund ein Drittel der jährlichen Mikroplastikemissionen in Deutschland aus und bedeutet eine Pro-Kopf-Emission von 1 kg pro Jahr (Stand 2018). Die schwer abbaubaren Mikroplastikartikel aus Reifenabrieb dringen leicht in Gewässer und Boden ein, wo sie die Umwelt langfristig belasten und schädigen. Durch die Nahrungskette gelangen Mikroplastikpartikel inzwischen in den menschlichen Organismus und zirkulieren sogar im Gefäßsystem.
Eintritt von Mikroplastik in die Kanalisation reduzieren
Im Verbundprojekt „RAU – Reifenabrieb in der Umwelt“ haben Forschende der TU Berlin mit Partnern aus Kommunen und Industrie die Mengen an Reifenabrieb und den Eintrag in die aquatische Umwelt über den Straßenabfluss erforscht und Maßnahmen zu deren Reduzierung aufgezeigt. Als Teillösung wurden beispielsweise Filtersysteme von Funke für Straßenabläufe getestet. Eine Ausstattung von Hotspots wie z. B. Hauptverkehrsstraßen oder Kreisverkehren mit diesen Filtern wird als sinnvoll erachtet. Auch andere, schwerer messbare Faktoren können den Eintritt von Mikroplastik in die Kanalisation reduzieren. Die Studie nennt beispielweise verbesserte Techniken der städtischen Straßenreinigungen und verbesserte Auffangsysteme für Kehrmaschinen.
Mit Fahrweise und innovativen Reifen Mikroplastik vermeiden
Intelligente Ampelschaltungen und optimierte Verkehrsführung können Reifenabrieb ebenfalls minimieren. Durch seine Fahrweise beeinflusst jeder Autofahrer die Abnutzung seiner Reifen. Letztendlich liegt auch eine große Verantwortung aber bei den Reifenherstellern, innovative Reifen zu entwickeln, deren Abrieb die Umwelt weniger belastet. Michelin will bis 2050 Autoreifen ausschließlich aus biologisch erzeugten oder recycelten Materialien herstellen. 2024 sollen die ersten Reifen auf den Markt kommen, die recycelte Plastikabfälle wie PET-Flaschen oder Joghurtbecher enthalten. In einer Studie hat der ADAC zudem den Abrieb verschiedener Reifen getestet – Verbraucher können sich hier informieren, welche Reifen bessere Umwelteigenschaften haben. Da gibt es erstaunliche Unterschiede.
