1. Internationaler BBB-Kongress 2011 Hörsaalzentrum der TU Dresden, 15.09.2011 Copyright: Prof. Helmut Reichberger, TU Vienna, Austria Institut für Wassergüte, Ressourcenmanagement und Abfallwirtschaft

1. 1. Internationaler BBB-Kongress 2011
Hörsaalzentrum der TU Dresden, 15.09.2011
Produzentenverantwortung und
Design for Recycling für das
Bauwesen
Helmut Rechberger
Technische Universität Wien
Institut für Wassergüte,
Ressourcenmanagement und Abfallwirtschaft

2. Hoher Materialumsatz im Bauwesen
Verbrauch bzw. Einsatz von mineralischen Rohstoffen und Energierohstoffen in
Deutschland im Laufe eines Lebens (Lebensalter 80 Jahre, Datenbasis 2008)
Quelle: Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe
Produzentenverantwortung und DfR im Bauwesen Helmut Rechberger 2

3. Wachsende Städte
Flüsse [t/E.a]
Lager [t/E]
36
36 40
43
Luft Abgas
Wasser Abwasser
147
147 144
144
Energieträger Exportgüter
2 3
8-12
8-12
Sonst. Abfälle
Konsum und Investi- 3
tionsgüter, Baustoffe
tionsg
12-18
12
Lager: 400 Restmüll
0.3
 I~ 200 t/E.a  O ~ 190 t/E.a
Quelle: Daxbeck et al. 1996 (aktualisiert)
Produzentenverantwortung und DfR im Bauwesen Helmut Rechberger 3

4. Urban Mining: Potenzial
Quelle: Wittmer, 2007
Separate Sammlung von Vergleich zwischen AL und Reserven
Kunststoffen: 20 kg/E.a Kupfer: 300 Mio. t 580 Mio. t
Metallen: 15 kg/E.a Eisen: 14 800 Mio. t 77 000 Mio. t
Holz: 2,5 kg/E.a Zink: 205 Mio. t 200 Mio. t
Quelle: ARGEV, 2007 u. BAWP 2006 Quelle: Rechberger, 2004; Rauch 2009
Produzentenverantwortung und DfR im Bauwesen Helmut Rechberger 4

5. mg Pb/kg
-
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
7.000
Asphaltbelagschichten im
154
Gebäude
Beschüttung
200
Betonschichten
34
Dachhaut
199
(Schwarzdeckerarbeiten)
Dackdeckung 16
Produzentenverantwortung und DfR im Bauwesen
Estriche
65
Fangkopfmauerwerk
37
Fenster und Türen
43
Wertstoffe vs. Schadstoffe
Fliesen (Boden)
5.862
Mauersteine (Schlackenbeton)
905
Helmut Rechberger
Natursteinmauer
16
Putze und Putzträger
28
Wandbeläge in Innenräumen
6.197
Mauerwerk Ziegel
67
5
Quelle: Clement et al. 2010
7
Mauerwerk Stahlbeton

6. kg Pb
-
20
40
60
80
100
120
140
160
Asphaltbelagschichten im
0
Gebäude
Beschüttung
141
-
Betonschichten
Dachhaut
-
(Schwarzdeckerarbeiten)
Dackdeckung 1
Produzentenverantwortung und DfR im Bauwesen
Estriche
16
1
Fangkopfmauerwerk
-
Fenster und Türen
Wertstoffe vs. Schadstoffe
Fliesen (Boden)
29
6
Mauersteine (Schlackenbeton)
Helmut Rechberger
Natursteinmauer
19
Putze und Putzträger
12
Wandbeläge in Innenräumen
34
Mauerwerk Ziegel
107
6
Quelle: Clement et al. 2010
Mauerwerk Stahlbeton
17

7. Dynamik des Anthropogenen Stoffhaushalts
20
Input an festen Gütern
in den Konsum
15
Mittlere Verweilzeit
Masse [t/E.a]
10
Output an festen
Gütern aus dem Konsum
(Abfälle)
5
0
1960 1980 2000 2020 2040 2060 2080
Jahr
Produzentenverantwortung und DfR im Bauwesen Helmut Rechberger 7

8. Mögliche Versorgungsprobleme
Quelle: BMWA
Produzentenverantwortung und DfR im Bauwesen Helmut Rechberger 8

9. Materiallebenszyklus am Beispiel Kupfer
Halbzeug Abfall
Kupfer- Güter-
Konsum Entsorgung
produktion produktion
Recycling-Produkt
Erz Produkt
Produzentenverantwortung und DfR im Bauwesen Helmut Rechberger 9

10. Entropiebetrachtung
1,0 „Erdkruste“
Relative Statistische Entropie
0.8
Kupfer- Güter-
Konsum Entsorgung
produktion produktion
0.6
0.4
0.2
Kreislaufwirtschaft
0,0 „Kupfer pur“
Phase 1 Phase 2 Phase 3 Phase 4 Phase 5
Lebenszyklus von Kupfer
Quelle: Rechberger & Graedel, 2002
Produzentenverantwortung und DfR im Bauwesen Helmut Rechberger 10

11. Produzentenverantwortung: Grundgedanke
Produzentenverantwortung (extended producer responsibility)
Definition der OECD und EU: die (erweiterte) Produzentenverantwortung folgt
einem Lebenszyklusansatz und bezeichnet die Verantwortung des Herstellers für
sein Produkt über die gesamte Lebenszeit hinweg. Danach erfasst die
Produzentenverantwortung auch den Herstellungsprozess und die
Nutzungsphase des Produkts sowie die Entsorgung nach Ende der Lebensdauer.
Der Hersteller muss damit die Kosten der Sammlung und der Entsorgung des
Produkts am Ende des Lebenskreislaufes tragen. Die Kosten für die Entsorgung
der Altprodukte werden so internalisiert. Dadurch soll der Hersteller dazu
animiert werden, seine Produkte so zu gestalten, dass sie sich am Ende der
Lebensdauer möglichst einfach(er) und umweltgerecht(er) entsorgen lassen, um
so Entsorgungskosten einzusparen.
Produzentenverantwortung und DfR im Bauwesen Helmut Rechberger 11

12. Produzentenverantwortung: Beispiele
• Verpackungen
• Altfahrzeuge
• Elektroaltgeräte
• Batterien und Akkumulatoren
Produzentenverantwortung und DfR im Bauwesen Helmut Rechberger 12

13. Design for Recycling (DfR)
Produkt so gestalten, dass es während und nach der
Gebrauchsphase einfach demontierbar und reparierbar ist,
Teile wieder verwendet und Abfälle einfach recycliert werden
können.
Ziel ist es, die Lebensdauer des Produktes durch Wartungs- und
Reparaturfreundlichkeit zu verlängern, sowie die Wieder- und
Weiterverwertung nach dem Lebensende zu verbessern.
Beim Produktdesign ist zu beachten:
• Modularer Aufbau der Geräte
• Demontagerechte Baustruktur
• Demontagerechte Verbindungstechnik
• Reduktion der Materialvielfalt
• Auswahl einfach verwertbarer Werkstoffe
• Kennzeichnung von Teilen und Werkstoffen
• Kennzeichnung wertvoller bzw. schädlicher Werkstoffe
• Auswahl verwertbarer Werkstoffpaarungen, z.B. Vermeidung
von Verbunden
Produzentenverantwortung und DfR im Bauwesen Helmut Rechberger 13

14. Entropiebetrachtung
1,0 „Erdkruste“
Relative Statistische Entropie
0.8
Kupfer- Güter-
Konsum Entsorgung
produktion produktion
0.6
Aufwand Aufwand
0.4
0.2
Kreislaufwirtschaft
0,0 „Kupfer pur“
Phase 1 Phase 2 Phase 3 Phase 4 Phase 5
Lebenszyklus von Kupfer
Quelle: Rechberger & Graedel, 2002
Produzentenverantwortung und DfR im Bauwesen Helmut Rechberger 14

15. Beispiel für DfR: Fassade
Aufbau Leichtbaufassade
innen Di cke [m]
Gi ps ka rtonpl a tten (GKP) 2 La gen 0,025
Mi nera l wol l e 0,040
Al u ‐ C Profi l e für GKP zw. Mi nera l wol l e
GKP 2 La gen 0,025
Da mpfs perre 0,000
Mi nera l wol l e 0,125
Al u‐C Profi l e für GKP zw. Mi nera l wol l e
Sta hl unterkons trukti on für
zw. Mi nera l wol l e
Fa s s a denpl a tten
Zementba upl a tte 0,025
Hi nterl üftung 0,030
90+% recyclebar Fa s s a denpl a tten:
1. Al umi numverbundpl a tten 0,015
2. Zementfa s erpl a tten
außen
0,285
Wandstärke
Produzentenverantwortung und DfR im Bauwesen Helmut Rechberger 15

16. Beispiel für DfR: Fassade
14
Primärenergieaufwand [TJ] LBF 0%
12 LBF 98%
LBF opt. 98%
10
Beton 0%
8
6
4
2
0
Errichtung 2 3 4
Produzentenverantwortung und DfR im Bauwesen Helmut Rechberger 16

17. Beispiel für DfR: Fassade
14
Primärenergieaufwand [TJ] LBF 0%
12 LBF 98%
LBF opt. 98%
10
Beton 0%
8
6
4
2
0
Errichtung 2 3 4
Produzentenverantwortung und DfR im Bauwesen Helmut Rechberger 17

18. Optimale Recyclingrate
Glas
PUR
Cu
PS
Fe
Al
Einsparung 1,5
1,0
0,5
[-] 0,0
Emission
-0,5
KEA
-1,0 GWP
ODP
-1,5
0 20 40 60 80 100
Recyclingquote [%]
Laner & Rechberger 2007
Produzentenverantwortung und DfR im Bauwesen Helmut Rechberger 18

19. Zusammenfassung
• Bauwesen setzt um und speichert große
Materialmengen
• Ohne Bauabfallrecycling keine Kreislaufwirtschaft
• Effektives Recycling ist technologisch, organisatorisch
komplex
• Produzentenverantwortung im Bauwesen: schwierig
• Jedenfalls notwendig: Design for Recycling
Produzentenverantwortung und DfR im Bauwesen Helmut Rechberger 19