Verhalten von Recycling-Materialien in der Umwelt : Labor- und Feldversuche

Abstract

Im Baugewerbe fallen jährlich mehrere Millionen Tonnen an Baureststoffen an, die nach erfolgter Aufbereitung als Recycling-Baustoffe erneut verwendet werden können. Allerdings besteht Unklarheit hinsichtlich der Stofffreisetzung aus Recycling-Materialien sowie der Parameter, die zur Beurteilung im Wesentlichen heranzuziehen sind. Des Weiteren gilt es der Frage nachzugehen, welche Laborversuche eine realistische Prognose zum Stoffaustrag unter Freilandbedingungen ermöglichen. Ein Ergebnisvergleich aus Feld- und Laborversuchen mit Recycling-Materialien zeigt, dass weder Ammoniumnitrat-Extraktion, pH-stat Versuch noch S4- und Modifizierter S4-Test genauere Prognosen zum Stoffaustrag unter Freilandbedingungen ermöglichen. Mit einem Langzeit-Standtest sowie Schüttelversuchen mit unterschiedlichen Wasser/Feststoff-Verhältnissen lässt sich der Einfluss durch verschiedene Korngrößen sowie Materialabrieb besser kontrollieren. Diese Versuchskombination erlaubt Rückschlüsse auf die Löslichkeit und Verfügbarkeit von Stoffen in den Recycling-Materialien. Die Ergebnisse aus Säulenversuchen weisen auf eine gute Vergleichbarkeit mit den Feldversuchen hin, was sich an denselben vorherrschenden Prozessen bei der Freisetzung für eine Reihe von Stoffen zeigt. Bei mehreren Stoffen treten ähnliche Konzen-trationshöchstwerte bei Säulen- und Feldversuch auf, ebenso zeigt der Vergleich aufsummierter Massenanteile für den Säulenversuch, dass bei einer Reihe von Stoffen eine grobe Abschätzbarkeit für eine Langzeitprognose unter Freilandbedingungen existiert. Als wesentliche Parameter für die Stofffreisetzung aus den Recycling-Materialien sind neben CO2-Einfluss und pH-Wert ebenfalls Temperatureinfluss, Material-Heterogenität sowie einzusetzende Korngröße anzusehen.

Several million tons of solid wastes accumulate each year in the building industry which can be reused after a proper processing has taken place. Up to now still some vagueness exists regarding the constituent release from recycled materials, its temporal distribution and factors controlling the leaching patterns. Field and laboratory tests have been carried out with recycled demolition waste materials in order to answer these questions. A comparison of measured leachate concentrations and transformed constituent release shows that neither the extraction test with ammonium nitrate and pH static tests nor batch tests following the S4-Test and the Modified S4-Test enable a proper assessment of leaching from recycled materials under natural conditions. A comparison of column and field tests points to the same specific processes which dominate the constituent release for a couple of elements. Maximum concentrations and constituent release show that for a couple of substances a rough long term prognosis based on column tests is possible for the evaluation of recycled materials under natural conditions. Important factors for the release of substances from recycled demolition waste materials comprise the influence of CO2 and pH as well as temperature, heterogeneity of the material and grain size.