9. Kolloquium Erhaltung von Bauwerken - Februar 2025 59 Kreislaufführung von Wärmedämm-Verbundsystemen (WDVS) Strategien für WDVS gemäß den 10-R-Stufen der Kreislauffähigkeit Dr. Joris Burger Sto SE & Co. KGaA, Stühlingen Zusammenfassung Wärmedämm-Verbundsysteme (WDVS) sind wesentliche Bauprodukte, um den Energieverbrauch von Gebäuden durch Dämmung zu reduzieren. Neben der Senkung des Energiebedarfs ist dabei ebenso wichtig, Materialien effizient zu nutzen, um den Einsatz von Primärressourcen zu minimieren und Abfall zu vermeiden. Das Konzept der Kreislaufwirtschaft und insbesondere die sogenannten 10-R-Stufen der Kreislauffähigkeit bieten wertvolle Ansätze, die zu einer effizienteren Nutzung von Materialien führen können. In diesem Artikel werden die 10 Strategien im Kontext von WDVS erörtert und Empfehlungen ausgesprochen, wie diese Konzepte effektiv genutzt werden können, um WDVS kreislauffähiger zu gestalten. Zudem wird ein innovatives Verfahren zur Entsorgung von rückgebauten WDVS mit EPS-Dämmung vorgestellt: die stofflich-energetische Verwertung in Zementwerken. Dabei wird das EPS energetisch als Sekundärbrennstoff genutzt, während die mineralischen Bestandteile als Rohstoffersatz für die Herstellung von Zementklinker dienen. 1. Einleitung Gebäude tragen erheblich zum Energieverbrauch bei und spielen daher eine entscheidende Rolle auf dem Weg zu einer nachhaltigen Zukunft. In der EU entfallen etwa 40 % des gesamten Energieverbrauchs und rund 36 % der Treibhausgasemissionen auf Gebäude [1]. Um den Energieverbrauch und die Treibhausgasemissionen von Gebäuden zu reduzieren, ist die Dämmung der Gebäudehülle ein wesentlicher Faktor. Allerdings entsprechen derzeit noch 75 % der Gebäude nicht den Standards für Energieeffizienz. Aus diesem Grund hat die Europäische Kommission im Rahmen ihres Green-Deal-Pakets eine Strategie zur Renovierungswelle formuliert, mit dem Ziel, 35 Millionen ineffiziente Gebäude zu renovieren [2]. 1.1 Wärmedämm-Verbundsysteme Seit den späten 1950er Jahren werden Wärmedämm-Verbundsysteme (WDVS) als effektive Methode zur Dämmung von Gebäuden an Gebäudefassaden angebracht. WDVS bieten eine kostengünstige und effiziente Methode zur Reduzierung des Heizbedarfs, zur Verringerung bauphysikalischer Probleme (z. B. Schimmelbildung durch Oberflächenkondensation an Innenwänden) und zur Schaffung eines angenehmen Innenraumklimas. WDVS bestehen in der Regel aus einem Dämmmaterial, das mit Kleber und mechanisch an einer Außenwand befestigt wird. Das Dämmmaterial wird mit einem Armierungsmörtel, einer Gewebeeinlage sowie einer Schlussbeschichtung aus Putz oder Klinkerriemchen, Keramik, Naturstein usw. abgedeckt. Von 1960 bis 2022 wurden in Deutschland allein rund 1.350 Mio. m 2 WDVS-Fassaden realisiert [3]. Am häufigsten (ca. 80 %) wurde EPS als Dämmmaterial verwendet [4]. Ein weiteres wichtiges Dämmmaterial, das oft verwendet wird, wenn eine höhere Brandschutzklasse erforderlich ist, ist Mineralwolle. Andere Dämmmaterialien, die typischerweise verwendet werden, sind Holzfasern, Polyurethan (PU) und Phenolharz (PF). 1.2 Kreislaufwirtschaft Neben der Reduzierung des Energieverbrauchs und der Treibhausgasemissionen aus dem Gebäudebetrieb ist es auch notwendig, Materialien effizient zu nutzen, um den Verbrauch von Primärmaterial zu senken, Abfall zu reduzieren und graue Emissionen zu verringern. Das Konzept der Kreislaufwirtschaft gewinnt zunehmend an Interesse und soll zu einer effizienteren Nutzung von Materialien in der Bauindustrie beitragen. Die Kreislaufwirtschaft ist das Gegenteil einer linearen Wirtschaft (Produktion > Nutzung > Entsorgung) und zielt darauf ab, den Wert eines Materials oder Produkts jederzeit auf dem höchstmöglichen Niveau zu halten. Das Konzept der Kreislaufwirtschaft ist ein weiterer Eckpfeiler des Green Deals der EU im Rahmen des Circular Economy Action Plan (CEAP) [5]. In Deutschland ist die Kreislaufwirtschaft rechtlich im Kreislaufwirtschaftsgesetz (KrWG) verankert [6]. Das KrWG enthält eine 5-stufige Prioritätenliste für den Umgang mit Abfällen (Abb. 1): 60 9. Kolloquium Erhaltung von Bauwerken - Februar 2025 Kreislaufführung von Wärmedämm-Verbundsystemen (WDVS) Abb. 1: Abfallhierarchie gemäß Kreislaufwirtschaftsgesetz (KrWG). Obwohl das KrWG einen starken Fokus auf die Abfallwirtschaft legt, ist das Konzept der Kreislaufwirtschaft umfassender zu verstehen und viele weitere Konzepte könnten unter der Kategorie „Vermeidung“ verstanden werden. Zusätzlich soll die Beseitigung weiter reduziert bzw. vermieden werden. Ein Konzept für eine Kreislaufwirtschaft, das von Jacqueline Cramer vorgeschlagen wurde, ist das der „10-R-Stufen der Kreislauffähigkeit“ (10-R Ladder of Circularity) [7]. Als Faustregel gilt, dass die Stufen weiter oben auf der Leiter (wie Refuse, Reduce, Redesign) insgesamt weniger Materialien erfordern, was die ressourcenbezogene Umweltbelastung verringert und eher dem Sinne der Kreislaufwirtschaft entspricht (Abb. 2). Daher kann man diese Stufen als Leitfaden für die Priorisierung von Konzepten der Kreislaufwirtschaft betrachten. Diese 10-R-Stufen werden als Grundlage für diesen Artikel verwendet. Abb. 2: 10-R-Stufen der Kreislauffähigkeit. Angepasst nach [7] und [8]. 1.3 Rückbau von WDVS Wenn eine WDVS-Fassade zurückgebaut wird, geschieht dies entweder nicht-selektiv oder selektiv. Der nicht-selektive Rückbau erfolgt in der Regel maschinell, wobei die einzelnen Schichten und Materialien nicht getrennt werden. Der selektive Rückbau erfolgt meist manuell, wobei die Schichten getrennt werden können [9]. Der manuelle, selektive Rückbau einer WDVS-Fassade erfolgt in folgenden Schritten (Abb. 3): 1. Die Putzschicht wird vertikal und/ oder horizontal aufgeschnitten. 2. Die Putzschale (Mischung aus Unterputz, Gewebe und Oberputz) kann durch Ziehen in einem schrägen Winkel entfernt werden. 3. Falls die Dämmung mit Dübeln befestigt ist, können die Dübel herausgeschraubt werden. 4. Die Dämmung kann dann entfernt werden. 5. Falls die Dämmung geklebt wurde, kann der Kleber von der Wand entfernt werden (nicht im Bild dargestellt). 9. Kolloquium Erhaltung von Bauwerken - Februar 2025 61 Kreislaufführung von Wärmedämm-Verbundsystemen (WDVS) Abb. 3: Rückbau WDVS mit EPS-Dämmung, geklebt und gedübelt 1.4 Zahlen und Fakten In Deutschland wurden im Jahr 2022 insgesamt 192.744 Gebäude errichtet [3] und 12.600 abgerissen [10]. Daraus ergibt sich eine Rückbauquote von rund 7 %. Darüber hinaus geht der Trend zum Abriss von Gebäuden zurück [10]. Das bedeutet, dass selbst wenn alle Ressourcen aus abgerissenen Gebäuden für den Bau neuer Gebäude verwendet werden (vollständige Kreislaufwirtschaft), nur 7 % des erforderlichen Ressourcenbedarfs gedeckt werden könnten. Die Gesamtabfallmenge in Deutschland betrug im Jahr 2022 399,1 Millionen Tonnen, wovon Bau- und Abbruchabfälle mit 216,2 Millionen Tonnen (54 %) den größten Teil ausmachen [11]. Davon werden fast 90 % verwertet. Darüber hinaus wurden aus dieser Menge 75,3 Millionen Tonnen Recycling-Baustoffe (Gesteinskörnungen) hergestellt, was 13 % des Bedarfs an Gesteinskörnungen abdeckt. Von der Gesamtmenge von 216 Millionen Tonnen entfielen rund 13 Millionen Tonnen auf Baustellenabfälle, zu denen auch Dämmmaterial unter der Abfallschlüssel „17 06 04 Dämmmaterial mit Ausnahme desjenigen, das unter 17 06 01 und 17 06 03 fällt“ gehört. Von den 13 Millionen Tonnen Baustellenabfällen wurden nur 0,3 Millionen Tonnen (2,3 %) recycelt und 12,5 Millionen Tonnen (96,9 %) wurden anderen Formen der Verwertung zugeführt, der Rest wurde auf Deponien entsorgt [12]. Schätzungen über die genaue Menge an WDVS-Abfällen in Deutschland sind schwer zu ermitteln, da die Daten nicht spezifisch erfasst werden. Niklas Heller [9] hat eine Schätzung der Menge an WDVS-Abfall mit EPS (das, wie in Abschnitt 1.1 erwähnt, am häufigsten verwendet wurde) vorgenommen, die zwischen 85.000 und 265.000 Tonnen pro Jahr liegt. Dies wird jedoch allgemein als eine eher hohe Schätzung angesehen, insbesondere wenn die Rückbauquote weiterhin so niedrig bleibt wie derzeit. Eine realistischere Schätzung des erwarteten WDVS-Abfalls würde wahrscheinlich zwischen 50.000 und 100.000 Tonnen pro Jahr liegen. 1.5 Ziel der Studie In diesem Artikel wird beschrieben, wie die 10-R-Stufen der Kreislauffähigkeit als Leitfaden für Kreislauffähige WDVS verwendet werden können. Jedes dieser Prinzipien wird detailliert erläutert, und es werden sowohl Forschungsbeispiele als auch praxisorientierte Ansätze vorgestellt, die zeigen, wie diese Prinzipien umgesetzt werden können, um eine kreislauffähige Zukunft für WDVS zu realisieren. 2. 10-R-Stufen der Kreislauffähigkeit 2.1 Refuse & Reduce Die ersten beiden Stufen der Kreislauffähigkeit zielen darauf ab, die Materialnutzung zu verhindern (Refuse) und zu verringern (Reduce). Ein Potenzial zur Reduzierung des Materialverbrauchs bei WDVS liegt in der Vermeidung unnötig dicker Dämmschichten. Historische Trends zeigen, dass Dämmmaterialien zunehmend dicker werden, um die Mindestanforderungen an den U-Wert zu erfüllen. Da die Beziehung zwischen U-Wert und Dämmstärke jedoch nicht linear ist, haben sehr hohe Dämmstärken nur noch einen geringeren Einfluss auf den U-Wert. Aus wirtschaftlicher und ökologischer Sicht ist es daher meist nicht sinnvoll, Dämmstärken von mehr als 20 cm zu verwenden, insbesondere bei Hochleistungsdämmstoffen. Zudem ist bei Renovierungen die maximale Dämmstärke oft durch den bestehenden Dachüberstand begrenzt. So kann es vorkommen, dass das Gebäudeenergiegesetz (GEG) eine Dämmstärke von 14 cm vorschreibt, der Dachüberstand jedoch nur eine Erhöhung um 10 cm zulässt. In einem solchen Fall hat der Bauherr zwei Optionen: Entweder er saniert sowohl die Wand als auch das Dach, was die Kosten erhöht, oder er verzichtet aufgrund der hohen Investitionskosten ganz auf eine Sanierung. Um mehr Renovierungen zu fördern und den Energiebedarf zu senken, wäre es daher sinnvoll, Ausnahmen von den U-Wert-Vorschriften zu ermöglichen - vorausgesetzt, dass ein Mindestmaß an Dämmung gewährleistet bleibt. Die Vorschriften für den Gebäudetyp E, die in bestimmten Fällen Abweichungen von der Norm zulassen, könnte eventuell einen Schritt in diese Richtung darstellen [13]. 2.2 Redesign Das Konzept des Redesign (Neugestalten) steht für das Überdenken eines Produkts nach den Prinzipien der Kreislaufwirtschaft. Ein Beispiel für die Neugestaltung von WDVS, um ihre Kreislauffähigkeit zu erhöhen, ist, sie leichter rückbaubar zu machen. Üblicherweise werden WDVS mit Klebstoff an der Außenwand befestigt, manchmal ergänzt durch eine mechanische Befestigung. Es gibt jedoch mehrere Ansätze zur Befestigung von WDVS mit rein mechanischen Verbindungen, wie z. B. das StoFix Circonic-System oder weber.therm circle. Bei diesen Systemen wird das Dämmmaterial ausschließlich mit Dübeln an der Wand befestigt. Wenn das WDVS schließlich das Ende seiner Lebensdauer erreicht 62 9. Kolloquium Erhaltung von Bauwerken - Februar 2025 Kreislaufführung von Wärmedämm-Verbundsystemen (WDVS) hat, können der Außenputz und das Gewebe entfernt, die Dübel herausgeschraubt und das Dämmmaterial sauber getrennt und recycelt werden. Ein weiterer radikaler Ansatz zur Schaffung rückbaubarer WDVS wurde im Projekt WDVS-Deaktiv untersucht [14]. In diesem Projekt wurde ein mikrowellenaktiver Klebstoff entwickelt, der sich nach dem Nutzungsende des WDVS wieder ablösen lässt. Obwohl die Forschung gezeigt hat, dass ein solcher Klebstoff grundsätzlich möglich ist, stehen für den praktischen Einsatz auf Baustellen noch zahlreiche Herausforderungen im Raum, wie etwa Kosten, Zeiteffizienz, Sicherheit und die praktische Anwendbarkeit. 2.3 Reuse Das Prinzip der Reuse (Wiederverwendung) kann auf WDVS durch Nachdämmung alter WDVS, auch „Aufdopplung“ genannt, angewendet werden [15]. Dieser Ansatz eignet sich, wenn eine bestehende Wand nur mit einer minimalen Dämmung (z. B. 6 cm) versehen wurde und die Energieeffizienz der Fassade verbessert werden muss. Anstatt das bestehende WDVS abzureißen und ein komplett Neues anzubringen, kann das alte WDVS vor Ort belassen und ein neues System darauf installiert werden (Abb. 4). Dies spart sowohl Ressourcen, da weniger Material für die zusätzliche Dämmung benötigt wird, als auch Zeit, da ein Rückbau entfällt. Auf diese Weise lässt sich die Nutzungsdauer von WDVS von 40 bis 120 Jahre verlängern [4]. Zusätzlich haben jüngste Studien des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik IBP gezeigt, dass die Lebensdauer von WDVS (ohne Berücksichtigung der Aufdopplung) möglicherweise von 40 auf 50 Jahre verlängert werden kann [16]. Abb. 4: Nachdämmung alter WDVS: Aufdopplung Bei WDVS-Aufdopplung sind einige Aspekte zu berücksichtigen. Diese sind in der entsprechenden allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung (abZ) Z-33.49-1505 zu finden. So muss beispielsweise die Altbeschichtung klebegeeignet und tragfähig sein, und das neu hinzugefügte WDVS muss sowohl geklebt als auch gedübelt werden. Das System hat viele weitere Vorteile, z. B. kann es sogar auf bestehenden HBCD-haltigen (siehe Abschnitt 2.5) EPS-WDVS aufgebracht werden. In diesem Zuge sollte dokumentiert werden, dass sich ein HBCD-haltiges WDVS unter dem aufgedoppelten WDVS befindet. Das bietet sich auch für Aufdopplungen ohne zugrundeliegende WDVS mit HBCD an, da es am endgültigen Nutzungsende eine Wiederverwendung oder ein Recycling ermöglichen kann. Auch bei bestehenden Gebäuden, bei denen eine Aufdopplung des WDVS nicht möglich ist oder bisher keine Dämmung angebracht wurde, stellt eine Renovierung mit WDVS eine ideale Lösung dar. Durch die Anbringung von WDVS auf bestehenden Gebäuden wird die bestehende Struktur und Bausubstanz weiterbzw. wiederverwendet, was Ressourcen schont und die Lebensdauer der Hauptstruktur des Gebäudes verlängert. Aufgrund ihres geringen Gewichts können WDVS auf nahezu jeder bestehenden Wandstruktur montiert werden. Dadurch tragen WDVS aktiv dazu bei, den Abriss bestehender Gebäude zu vermeiden. 2.4 Repair & Refurbish Es ist immer möglich, dass ein WDVS im Laufe seiner Lebensdauer beschädigt wird und nicht mehr alle Anforderungen erfüllt. Die Schäden können von oberflächlichen, rein ästhetischen Mängeln bis hin zu tiefer gehenden Schäden in den Schichten des WDVS reichen, die für die Wetterbeständigkeit der Fassade entscheidend sind. In solchen Fällen sollte stets höchste Priorität darauf liegen, Möglichkeiten zur Reparatur (Repair) und Auffrischung (Refurbish) zu prüfen. Ein einfacher neuer Anstrich könnte etwa das ästhetische Problem beheben und so die Lebensdauer der Fassade auf eine kostengünstige und ressourcenschonende Weise verlängern. In anderen Fällen sind umfangreichere Reparaturen erforderlich, wie beispielsweise eine neue Putzschicht oder ein speziell für die Renovierung entwickeltes System [17]. 2.5 Remanufacture & Repurpose Die Begriffe „Remanufacture“ und „Repurpose“ bedeuten, dass aus alten Produktteilen neue Produkte mit derselben Funktion (Remanufacture) oder aus alten Produktteilen neue Produkte mit anderer Funktion (Repurpose) hergestellt werden. Remanufacture im Rahmen von WDVS könnte beispielsweise bedeuten: eine Dämmplatte von einer Fassade, die das Ende ihrer Lebensdauer erreicht hat, zu entfernen und diese Platte an einer anderen Fassade wiederzuverwenden. Diese Praxis stellt aus verschiedenen Gründen eine Herausforderung dar. Zum einen ist es schwierig, eine Fassadenplatte von der Wand zu lösen, ohne sie zu beschädigen - selbst wenn die Verbindung reversibel ist (wie in Abschnitt 2.2 Redesign beschrieben). Da Dämmmaterialien in der Regel eine geringe 9. Kolloquium Erhaltung von Bauwerken - Februar 2025 63 Kreislaufführung von Wärmedämm-Verbundsystemen (WDVS) Dichte aufweisen, um die Wärmeleitung zu minimieren, sind sie oft nicht robust genug für eine mehrfache Verwendung. Die Verwendung einer beschädigten Platte innerhalb eines WDVS könnte daher zu erheblichen Schäden führen. Darüber hinaus entsprechen Dämmplatten, die heute rückgebaut werden, häufig nicht den aktuellen Bauvorschriften [18], weder in Bezug auf mechanische oder bauphysikalische Eigenschaften noch hinsichtlich schädlicher oder mittlerweile verbotener Substanzen. So könnte EPS aus der Zeit vor 2016 das Flammschutzmittel Hexabromcyclododecan (HBCD) enthalten, und Mineralwolle vor 1996 könnte lungengängige und damit krebserregende Fasern aufweisen. Schließlich wäre die Sammlung, Logistik und Qualitätskontrolle, die notwendig wären, um sicherzustellen, dass die Dämmplatten den technischen Anforderungen entsprechen, äußerst zeitaufwendig bzw. kostenintensiv und daher schwer umsetzbar. Repurpose würde z. B. bedeuten, eine WDVS-Dämmplatte zu entfernen und ihr einen neuen Zweck zu geben, etwa die Nutzung von altem WDVS-EPS als Verpackungsmaterial. Obwohl die mechanischen Anforderungen in diesem Fall möglicherweise geringer sind, müssen schädliche oder verbotene Substanzen wie HBCD-haltiges EPS weiterhin aus dem Prozess entfernt werden. Darüber hinaus bestehen die gleichen Herausforderungen in Bezug auf Sammlung, Logistik und Qualitätskontrolle. Da Verpackungsmaterial keine hochwertige Anwendung darstellt, wird es voraussichtlich sehr schwierig sein, einen überzeugenden Business Case für diesen Ansatz zu entwickeln. Aus diesen Gründen sind wir der Ansicht, dass die Remanufacture und Repurpose bei Kreislaufführung von WDVS nicht im Vordergrund stehen sollten. Diese Konzepte eignen sich besser für andere Fassadensysteme, wie beispielsweise Vorgehängte hinterlüftete Fassadensysteme (VHF), bei denen es theoretisch möglich ist, Fassadenpaneele zu entfernen und an anderer Stelle wiederzuverwenden. 2.6 Recycle & Recovery Der Begriff Recycling bezieht sich auf Rückgewinnungsprozesse, bei denen Abfälle zu Produkten und Materialien auf bereitet werden, die entweder für ihren ursprünglichen Zweck oder für neue Anwendungen genutzt werden [6]. Im Gegensatz dazu bezeichnet Recovery die Verbrennung von Abfällen zur Energierückgewinnung. Die Verwendung recycelter Materialien in der Bauindustrie gewinnt zunehmend an Bedeutung, etwa durch den Einsatz von recycelten Zuschlagstoffen in Beton, wie in Abschnitt 1.4 beschrieben [12]. Status Quo Beim Rückbau eines WDVS gibt es grundsätzlich zwei Methoden: den nicht-selektiven und den selektiven Rückbau (Abschnitt 1.3). Nach dem Rückbau der Fassade kann das gesamte WDVS entweder unter der Abfallschlüsseln 17 09 04 als gemischte Bau- und Abbruchabfälle entsorgt werden, oder die Dämmmaterialien können separat entsorgt werden - unter 17 06 03 für „alte“ krebserregende Mineralwolle und unter 17 06 04 für EPS, neue Mineralwolle und andere Dämmmaterialien. Nach der Entsorgung werden Putzreste in der Regel auf Deponien abgelagert, während synthetische und organische Dämmmaterialien thermisch verwertet und mineralische Dämmmaterialien deponiert werden [19]. Was WDVS-Dämmstoffe betrifft, so ist das Recycling von Baustellen-Verschnitt der häufigsten Dämmmaterialien wie EPS und Mineralwolle weit verbreitet [20]. Bei der Fassadenerrichtung fallen etwa 5 % Verschnittreste an. Diese Reste können in speziellen Foliensäcken oder Big Bags gesammelt und anschließend an die Hersteller von Dämmstoffen zurückgegeben werden, wo sie entweder in neue Dämmmaterialien oder, im Falle von EPS, als Leichtzuschlag für Baustoffe recycelt werden. Der Schlüssel zum Erfolg liegt darin, dass 1. die Abschnitte in der Regel sauber und sortenrein sind, da sie noch nicht an einer Fassade angebracht wurden, und 2. ein Logistiksystem eingerichtet wurde, um diese an den Standort zu bringen. Auch das Recycling von Dämmmaterialien aus zurückgebauten Fassaden ist technisch möglich, doch gibt es eine Reihe von Herausforderungen, die einer breiten Anwendung im Weg stehen. HBCD-haltiges EPS darf nicht mechanisch recycelt bzw. nicht wieder in Verkehr gebracht werden. Um dieses Problem zu lösen, wurde die Crea- Solv®-Technologie vom Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV) in Zusammenarbeit mit der CreaCycle GmbH entwickelt. Diese Technologie ermöglicht die Extraktion von HBCD aus EPS und somit dessen Recycling. Kommerzialisiert wurde die Technologie von der Firma PolyStyreneLoop (PS Loop) in Terneuzen, Niederlande [21]. Bisher war es jedoch schwierig, einen kommerziellen Erfolg zu erzielen, wobei berücksichtigt werden muss, dass es sich um eine Pilotanlage handelt und die Kostenabdeckung aufgrund der Frachten sowie des geringen Anfalls an EPS-Material schwierig ist. Das mechanische Recycling von sauberem EPS ohne HBCD wäre technisch direkt durch EPS-Hersteller möglich, ist jedoch baurechtlich (noch) nicht zulässig. Handelt es sich nicht um die direkte Sammlung von sortenreinen, sauberen Schnittresten, setzt dies eine manuelle Sortierung des zurückgenommenen Materials voraus, was sehr arbeitsintensiv ist. Daher wird rückgebautes und verschmutztes EPS, wie bereits erwähnt, in der Regel thermisch verwertet. Dies bringt jedoch ebenfalls Herausforderungen mit sich, da EPS aufgrund seines hohen Heizwerts nur in geringen Mengen (ca. 2 %) in die Müllverbrennungsanlagen (MVA) zugeführt werden kann, um eine Überhitzung der Öfen zu vermeiden. Aus diesem Grund verlangen MVA in der Regel höhere Entsorgungskosten für reinen EPS-Abfall als für gemischte Bauabfälle [9]. Das Recycling von Mineralwolle gestaltet sich technisch etwas einfacher als das von EPS, da die hohen Temperaturen im Produktionsprozess helfen, potenzielle Verunreinigungen zu entfernen. Dennoch sollte das Material idealerweise sauber und werkseigen sein, um die Qualität zu gewährleisten, und es muss vor der Wiedereinführung 64 9. Kolloquium Erhaltung von Bauwerken - Februar 2025 Kreislaufführung von Wärmedämm-Verbundsystemen (WDVS) in den Produktionsprozess überprüft werden. Obwohl es technisch möglich ist, recycelte Mineralwolle in den Produktionsprozess zu integrieren, wird der Großteil des Mineralwolle-Abfalls in der Praxis weiterhin deponiert [22]. Der Hauptgrund dafür liegt in den oft zu langen Transportwegen zu den Produktionsstätten für Mineralwolle, die aus wirtschaftlicher Sicht nicht rentabel sind. Darüber hinaus ist die Verwendung von recycelter Mineralwolle aus CO 2 -Bilanzperspektive nicht vorteilhaft im Vergleich zur Herstellung von Mineralwolle aus neuen Rohstoffen [23]. Daraus lässt sich schließen, dass es technisch grundsätzlich Möglichkeiten für das Recycling von Dämmmaterialien gibt. Die größten Herausforderungen bei der praktischen Umsetzung der Kreislaufwirtschaft liegen jedoch eher im logistischen Bereich als im technischen. Daher sind praxisorientierte Ansätze zur Umsetzung der Kreislaufführung von WDVS erforderlich. Stofflich-Thermische Verwertung von WDVS- Abfällen im Zementwerk In den letzten Jahren wurde von einem Konsortium aus Wissenschaftlern und Industriepartnern eine alternative Methode zur Entsorgung alter EPS-WDVS untersucht: die stofflich-energetische Verwertung in Zementwerken (Abb. 5). Dabei wird das EPS energetisch als Sekundärbrennstoff genutzt, während die mineralischen Bestandteile stofflich als Rohstoffersatz für die Herstellung von Zementklinker verwendet werden können. Dieser Ansatz wurde im Rahmen des BMBF-Forschungsprojekts „RESSOURCE.WDVS - Ressourceneffiziente Nutzung von qualitätsgesichertem Sekundär-EPS sowie der mineralischen Fraktionen aus WDVS“ erforscht und soll einen praxisorientierten und wirtschaftlich umsetzbaren Verwertungsweg aufzeigen. Abb. 5: Rückbau, Auf bereitung und Verwertung von WDVS-Abfällen im Zementwerk. Quelle: FH Münster IWARU Im Rahmen des Forschungsprojekts wurden zwei Versuche durchgeführt, um das Konzept in der praktischen Anwendung zu erproben. Für den ersten Test wurden 14 Tonnen (90 m³) EPS-WDVS-Rückbaumaterial ohne HBCD von Baustellen im Rhein-Main-Gebiet gesammelt. Im Zementwerk Phoenix Krogbeumker in Beckum wurde das Abfallgemisch innerhalb von 16 Stunden über die Sekundär- oder Calcinatorfeuerung dem Drehrohrofen zugeführt und sowohl stofflich als auch energetisch verwertet. Der Massenanteil des WDVS bezogen auf die Gesamtaufgabe des Ofens betrug in diesem Zeitraum ein Prozent. Nach dem erfolgreichen ersten Test wurde ein zweiter Großversuch mit 70 Tonnen (500 m³) Rückbaumaterial durchgeführt, das diesmal auch HBCD enthielt. Das Material stammte von zwei Hochhäusern in Hannover, die aufgrund von Brandschutzvorschriften saniert werden mussten. Auch in diesem Fall betrug der Massenanteil des WDVS im Verhältnis zur Gesamtaufgabe des Ofens ein Prozent. Abschließend kann festgehalten werden, dass diese beiden ersten Versuche mit WDVS-Abfällen mit EPS erfolgreich durchgeführt wurden. Der mineralische Anteil (90 %) wird stofflich (Recycling) und der organische Anteil (10 %) thermisch (Recovery) verwertet. Die Umsetzung hat keine signifikant negativen Auswirkungen auf die Emissionen der Werke oder auf die Qualität des produzierten Klinkers. Während der Tests wurden regelmäßige Messungen durchgeführt, die das bestätigten. Für HBCD und Gesamtbrom konnten keine Werte über der Nachweisgrenze beobachtet werden. Niklas Heller hat in Rahmen seiner Doktorarbeit [9] einen CO 2 - und Kostenvergleich durchgeführt, bei dem die Verwendung von WDVS mit EPS in einem Zementwerk mit dem Status quo - der Verbrennung in einer MVA - verglichen wurde. Der Vergleich zeigte, dass die Verwen- 9. Kolloquium Erhaltung von Bauwerken - Februar 2025 65 Kreislaufführung von Wärmedämm-Verbundsystemen (WDVS) dung von EPS-WDVS im Zementwerk sowohl aus CO 2 als auch aus Kostensicht vorteilhaft war. Nachdem die technische Machbarkeit sowie die Kosten- und Nachhaltigkeitsvorteile nachgewiesen wurden, besteht der nächste Schritt darin, die administrativen Rahmenbedingungen für die regelmäßige Nutzung von EPS-basierten WDVS-Abfällen in Zementwerken zu etablieren. Langfristig ist das Ziel, WDVS-Abfälle mit EPS in den “Leitfaden zur energetischen Verwertung von Abfällen in Zement-, Kalk- und Kraftwerken in Nordrhein- Westfalen” aufzunehmen, einem auch über die Landesgrenzen hinaus anerkannten Leitfaden. Kurzfristig muss sich jedes Zementwerk den Einsatz von WDVS-Abfällen über ein Prüfverfahren bei der jeweiligen Bezirksbehörde genehmigen lassen. 3. Fazit und Ausblick Die 10-R-Stufen der Kreislauffähigkeit bieten wertvolle Ansätze für die Umsetzung von Kreislaufwirtschaftskonzepten bei WDVS. Grundsätzlich sollten wir Materialien effizient nutzen und zukunftsorientierte Produkte gezielt einsetzen. Das bedeutet, dass wir nur so viel Dämmung verwenden sollten, wie unbedingt notwendig (Refuse und Reduce). Zudem sollten flexible Vorschriften berücksichtigt und Systeme eingesetzt werden, die sich leicht zurückbauen und wiederverwenden lassen (Redesign). Ein weiterer Fokus sollte auf der Erhaltung des Bestehenden liegen (Reuse): Wann immer möglich, sollte eine Aufdopplung des WDVS durchgeführt werden, um den Materialwert zu erhalten. Alternativ sollten Reparaturen (Repair) und Auffrischungen (Refurbish) vorgenommen werden, um die Fassade an aktuelle Standards anzupassen. Sollte dies nicht möglich sein und die Fassade vollständig erneuert werden müssen, sollten zumindest die bestehenden Außenwände erhalten bleiben. Wenn eine Fassade zurückgebaut werden muss, sollten die entfernten Bauteile sinnvoll und effizient verwertet werden. Eine direkte Wiederverwendung von Bauteilen (Remanufacture und Repurpose) ist bei rückgebauten WDVS-Fassaden bisher nicht umsetzbar und steht daher nicht im Vordergrund. Stattdessen können Recycling- und Verwertungsstrategien für WDVS zum Einsatz kommen. Besonders bei Mineralwolle-Systemen könnte das Recyclingpotenzial durch eine optimierte Logistik gesteigert werden. Für WDVS auf EPS-Basis hat sich die stofflich-energetische Verwertung in Zementwerken als vielversprechende Lösung herausgestellt (Recycle und Recovery). Der Übergang zu einer nachhaltigen und kreislauffähigen Bauwirtschaft kann nicht durch die alleinige Verfolgung eines einzigen Ansatzes oder einer Technologie erfolgen. Vielmehr ist es erforderlich, auf mehreren Ebenen anzusetzen, wobei die 10-R-Stufen uns helfen können, Maßnahmen gezielt zu priorisieren. 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