Recycle-BIONET

Veranlassung und Ziele

Das übergeordnete Ziel des Forschungsvorhabens ist die Erlangung vertiefter Kenntnisse zum Einsatz von mineralischen Ersatzbaustoffen  in Bauwerken / Bauvorhaben der Urbanen Grünen Infrastruktur (UGI) unter Nutzung von bodenmechanischen, wasserhaushaltlichen und ökologischen Untersuchungen. Neben einer Bestandsaufnahme geeigneter Ersatzbaustoffe soll der Anwendungsfokus einerseits auf Dachbegrünungen und andererseits auf der Renaturierung von Brach- und Altlastenflächen liegen. Die Machbarkeitsuntersuchung soll sowohl im kleinen Maßstab durch Labor- und Feldversuche erfolgen als auch großmaßstäblich (Erhebung auf Quartiersebene mittels Geografischer Informationssysteme). Im Fokus sollen Ersatzbaustoffe mit hohen Speicherkapazitäten und geeigneten vegetationstechnischen Eigenschaften stehen, die in großen Mengen anfallen und für die Verwertungsprobleme bestehen. Neben dem kleinskaligen Ansatz der Dachbegrünung werden auch potentielle Brachen, die sich zum UGI-Aufbau mit Hilfe von Ersatzbaustoffen eignen, identifiziert.
 

Forschungsaktivitäten

Mit Hilfe von Topfpflanzversuchen wurden eine Reihe Erkenntnisse über verschiedene mineralische Ersatzbaustoffe (MEB) gewonnen und anhand dieser Ergebnisse fünf verschiedene Substrate auf Basis von zwei bis vier MEB abgeleitet. Diese wurden in Lysimetern auf dem Dach der Mensa verbaut und befinden sich nun in der Langzeitanalyse innerhalb des Versuches unter realen Bedingungen. Ferner wurden die MEB zur Überprüfung auf ihre bodenmechanischen, bodenphysikalischen Eigenschaften, sowie deren Schadstoffgehalt an spezialisierte Firmen geschickt.

Weitere Aktivitäten umfassten:

• regelmäßiges Monitoring der Feldversuche (Lysimeter),
   
• Ökobilanzierung der betrachteten Primär- und Sekundärmaterialien
   
• Berechnung des Wasserhaushaltes der geeigneten Materialkombinationen und Übertragung der Ergebnisse in die Fläche auf der Basis der bodenphysikalischen Daten
   
• Untersuchung der Biotopvernetzungspotenziale für Dachbegrünungen in Magdeburg unter Nutzung des Potenzialkatasters, basierend auf dem Strahlursprung-Trittstein-Konzept des Deutschen Rates für Landespflege,
   
• Ableitung von Schlussfolgerungen zu Ökosystemleistungspotenzialen,
   
• Interdisziplinäre Auswertung der Gesamtergebnisse.

Fazit

• Die Umsetzung von Dachbegrünungsanwendungen auf kommunaler Ebene bietet enorme Potenziale im Bereich Klimaschutz, Klimaanpassung und Ressourceneffizienz, wenn die entsprechende Menge an Rohstoffen zur Verfügung steht. Dies macht die Nutzung von Ersatzbaustoffen umso dringlicher.
   
• Untersuchte Ersatzbaustoffmischungen zeigen bisher eine grundsätzliche Eignung als Dachgrünsubstrate und teilweise  günstigere Eigenschaften als das Referenzsubstrat aus Primärrohstoffen. 

Besonderes

Der mit 2.000 € dotierte IHK-Studienpreis 2022 geht an Herrn M.Sc. Jonas Thiel für seine Masterarbeit „Ökobilanzielle Untersuchung von mineralischen Ersatzbaustoffen in Urbaner Grüner Infrastruktur“, die im Rahmen des Projektes Recycle-Bionet entstanden ist. Mit diesem Preis werden wissenschaftliche und anwendungsorientierte Arbeiten ausgezeichnet, die einen Beitrag zur künftigen Entwicklung der gewerblichen Wirtschaft leisten. Die Verleihung des Preises fand im Rahmen eines Festaktes am 08.12.2022 bei der IHK Magdeburg statt. Herr M.Sc. Jonas Thiel hat mit der Masterarbeit den Abschluss im Studiengang Ingenieurökologie erworben und ist nun bei einem Ingenieurbüro in Magdeburg im Themenfeld Flächenrecycling und Altlastensanierung tätig.

Veröffentlichungen

• Schneider, P.; Stachowiak, P.; Marx, A.; Wilhelm, G.; Fauk, T.; Kannengießer, J.; Dorer, C.; Schwerdt, S. Eignung und ökologisches Potenzial von Ersatzbaustoffen in Dachbegrünungen. Wasser und Abfall, 1/2/2024, pp. 53-58.
   
• Thiel, J. Ökobilanzielle Untersuchung von mineralischen Ersatzbaustoffen in Urbaner Grüner Infrastruktur. Wasser und Abfall, 1/2/2024, pp. 27-43.
   
• "Ökologie trifft Bauwirtschaft. Grüne Stadtplanung: Innovativer durch recycelte Baustoffe". Zum Newsletter-Artikel (2022)
   
• Schneider, P, Schwerdt, S, Schulz, K, Fiebig, S, Mirschel, D. Feasibility of substitute building materials for circular use in urban green infrastructure. Civil Engineering Design. 2020; 2: 159– 168.  Link zum Artikel