Die Förderrichtlinie ReMin

Das Projekt RekoTi ist der Teil der Förderrichtlinie "Ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft - Bauen und Mineralische Stoffkreisläufe (ReMin)". ReMin ist eine Maßnahme zur Umsetzung des BMBF-Forschungskonzepts "Ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft" und Teil der Strategie "Forschung für nachhaltige Entwicklung - FONA". Ziel der Förderung ist es, den Ausbau der Kreislaufwirtschaft weiter voranzutreiben. Informationen zu ReMin sowie allen weiteren im Rahmen von ReMin geförderten Projekten finden Sie unter: https://www.remin-kreislaufwirtschaft.de/

Motivation

Der Tiefbau, der zentrale Teile der Infrastruktur darstellt, hat neben einer großen ökonomischen Bedeutung auch eine erhebliche Ressourcenrelevanz. Hier ist vor allem die öffentliche Hand auf den verschiedenen Ebenen (Planung, Bau, Betrieb, Erhaltung und Finanzierung) maßgeblicher Hauptakteur. Optimierungen in diesem Bereich besitzen somit direkt eine große gesellschaftliche Relevanz. Im Projekt wird ein systemischer Ansatz zur Steigerung der Ressourceneffizienz durch die Schließung mineralischer Stoffkreisläufe im kommunalen Tiefbau angestrebt. Hierbei wird der effiziente Ressourceneinsatz während des gesamten Wertschöpfungskreislaufs - von der Planung, dem Bau, der Instandhaltung bis zum Rückbau und der Entsorgung, in Verbindung mit rechtlichen und administrativen Vorgaben berücksichtigt. Für den hier verfolgten Forschungsansatz wurden zunächst die besonders ressourcen- und kostenintensiven Sektoren des kommunalen Tiefbaus Verkehrsflächen, Kanalisation und Brücken ausgewählt.

Ziele und Vorgehen

In einer umfassenden Bestandsaufnahme werden aktuelle Rahmenbedingungen aus den Bereichen Technik, Administration, Ökonomie und Recht erhoben. Ergänzend dazu werden innovative, ressourcenspezifische Technologien und Verfahren (z. B. Reduzierung der Temperaturen des Asphaltmischgutes, Steigerung der Verwendung von Asphaltgranulat, Asphalteinlagen, Hybridbauweise im Straßenbau) sowie Managementkonzepte (z. B. Straßenerhaltungs- und Stoffstrommanagement) zusammengestellt und weiterentwickelt. Die erfassten Daten werden hinsichtlich der Ressourcenaspekte analysiert und bewertet. Es werden Defizite und Potenziale (Technik, Administration, Ökonomie) im Hinblick auf eine Steigerung der Ressourceneffizienz bei den mineralischen Stoffströmen herausgearbeitet und in einem rekursiven Prozess zu Optimierungsansätzen abgeleitet. Die Methode BIM - Building Information Modeling  spielt hierbei eine zentrale Rolle, da sie als verknüpfendes Instrument von den handelnden Akteuren aus den unterschiedlichen Bereichen als Werkzeug genutzt wird, um die Entscheidung für eine optimale Ressourcenstrategie zu unterstützen.


Projektschwerpunkte

RekoTi beschäftigt sich mit drei Infrastrukturanlagen: Brücken, Kanalisation und Verkehrswegen. Für diese sollen jeweils die verbauten Materialmengen ermittelt und alternative Bauverfahren untersucht werden.

1. Brücken

Zur Berechnung der Materialmengen wird im Projekt RekoTi eine Berechnungsmethodik entwickelt. Diese soll, basierend auf wenigen Basis-Informationen zu einem Brückenbauwerk, eine Abschätzung der Materialmenge ermöglichen. Außerdem werden verschiedene Bauweisen für Brückenbauwerke im Hinblick auf Ihre Ressourcenaspekte untersucht.

2. Kanalisation

Zur Berechnung der verbauten Materialmengen in der Kanalisation werden kommunale Daten und eine im Rahmen von RekoTi aufgebaute Datenbank verwendet. Diese umfasst über 350 verschiedene Kanaltypen und ermöglicht die Bestimmung der Materialmassen. Außerdem werden alternative Bauweisen wie z. B. grabenlose Verfahren im Hinblick auf ihre Ressourcenrelevanz untersucht.

3. Verkehrswege

Die verbauten Massen der Verkehrswege sollen aufbauend auf öffentlichen und kommunalen Daten berechnet werden. In RekoTi wird hierzu eine öffentlich verfügbare, übertragbare Methodik entwickelt und anhand der Stadt Münster evaluiert.

Außerdem werden alternative Bauweisen untersucht. Hierzu wurde auf einem Abschnitt der Kanalstraße in Münster eine Versuchsstrecke realisiert. Diese Versuchsstrecke kombiniert zwei Aspekte:

1. Die Einbautemperatur wurde um bis zu 20°C reduziert. So kann zwar möglichwerweise Energie eingespart werden, die ausführenden Unternehmen stehen jedoch vor der Herausforderung eines erschwerten Einbaus.

2. Die Asphaltdeckschicht wurde unter Einsatz von Asphaltgranulat (RC-Material aus der Deckschicht einer anderen Straße) realisiert. Die Nutzung von Sekundärmaterialien ist eine im Straßenbau bekannte Vorgehensweise. Üblicherweise werden die Sekundärmaterialien jedoch in der tiefer liegenden Tragschicht eingesetzt. Auch Asphaltgranulat wird so anteilig in der Tragschicht verbaut. Die stofflichen Eigenschaften des Bitumens werden an dieser Stelle jedoch nicht benötigt und die Tragschicht kann auch mit Hilfe anderer Sekundärmaterialien (Betonbruch aus Rückbaumaßnahmen, Schlacken aus thermischen Prozessen) erbaut werden. Ein wirklich geschlossener Material-Kreislauf entsteht also nur, wenn der abgefräste Asphalt einer Sanierungsmaßnahme wieder in der Deckschicht landet. Dieser Ansatz wurde in der Versuchsstrecke mit bis zu 50% Apshaltgranulat verfolgt.

Durch Kombination aus Temperaturabsekung und dem Einsatz von über die Norm hinausgehenden Granulatanteilen weisen die untersuchten Verfahren ein Potenzial zur Steigerung der Ressourceneffizienz im Straßenbau auf. Die erbaute Versuchsstrecke unterliegt nun einem Monitoring, um Erkentnisse zur Lebensdauer und zum Abnutzungsverhalten zu gewinnen. Weitere Informationen hierzu finden Sie in der Pressemitteilung der FH Münster und im Informationsvideo der Stadt Münster zum Projekt RekoTi.

Neben der baulichen Optimierung soll zudem das Management für Verkehrsflächen optimiert werden. Im Projekt RekoTi wird deshalb eine Erweiterung des Pavement-Managements um ökologische Aspekte durchgeführt.


Bisherige Ergebnisse und Transfer

Erwartere Ergebnisse zum Projektende:

Auf Basis der Optimierungsansätze wird ein Ressourcenplan Tiefbau am Beispiel der Stadt Münster entworfen, der mit einer innovativen Managementstrategie die Schließung von mineralischen Stoffkreisläufen gewährleistet. Der Transfer in andere Kommunen hat einen hohen Stellenwert und wird über die Erstellung eines Leitfadens mit geeigneten Umsetzungsstrategien sichergestellt.

Bisherige Ergebnisse: Die bisherigen Ergebnisse von RekoTi sind in der Zwischenergebnisbroschüre zusammengefasst. Besonders zu beachten sind:

- Das Aufstellen einer Datenbank zur Berechnung der Materialmengen von über 350 Kanaltypen

- Der Vergleich verschiedener Bauweisen im Brückenbau anhand einer spezifischen Bausituation in Münster

- Die Realisierung der Versuchsstrecke auf der Kanalstraße


Assoziierte Partnerkommunen

Um die Übertragbarkeit auf anderen Kommunen (neben der Projektkommune Münster) zu gewährleisten, erfolgt im Projekt RekoTi ein Austausch mit weiteren assoziierten Kommunen. Beim ersten Workshop für assoziierte Kommunen nahmen Beteiligte der Kommunen Bochum, Dortmund, Heek, Heidelberg und Herne teil. Es werden zudem weitere assoziierte Partnerkommunen gesucht. Alle Informationen hierzu finden sich in der Handreichung Assozzierte Kommunen.



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