1. Zusammenfassung
2. Problemformulierung
3. Boden-Mörtel, ein neuartiger Baustoff
4. Zur Integration des Boden-Mörtels in das Regelwerk
5. Zur Nachweisführung relevanter Technischer Anforderungen
6. Herstellen der Leitungs- und Verfüllzone mit Boden-Mörtel
   
   
7. Die technischen, ökologisch und ökonomischen Effekte
   • 7.1 Wiederverwendung von Aushubböden
   • 7.2 Verwertung von Recycling-Baustoffen
   • 7.3 Boden-Mörtel statt Bodenaustausch
   • 7.4 Schmalere Gräben auch bei formschlüssigen Rohrverbindungen
   • 7.5 Grabenprofil-Minimierung bei Strangverlegung
   • 7.6 Abschätzung der wirtschaftlichen Effekte
   • 7.7 Weitere Anwendungsfelder für Boden-Mörtel
     
     
8. Zur Markteinführung
9. Versuchsstrecken
10. Literatur

7. Die technischen, ökologisch und ökonomischen Effekte

7.1 Wiederverwendung von Aushubböden

Das neue Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz (KrW/AbfG) [16] postuliert bekanntlich das Prinzip: "Abfallvermeidung vor Abfallverwertung vor Abfallbeseitigung". Indem das Boden-Mörtel-Verfahren als Grundmaterial die örtlich anstehenden Aushubböden wiederverwendet, wird nicht nur Abfall vermieden, sondern auch natürliche Ressourcen geschont, da für die Leitungszone kein Natursand mehr verwendet wird.

Obwohl die Eignung der Locker- und Festgesteine für Boden-Mörtel bisher noch nicht systematisch untersucht werden konnte, wird erwartet, daß die Mehrheit von Aushubböden verwendbar ist, insbesondere dann, wenn sie sich nach erfolgter Vorlockerung durch Baggern oder Fräsen mit den o. e. Zusätzen vermischen lassen. Bei Leitungstrassen unter befestigten Verkehrsflächen werden nicht nur die angeschnittenen Erdschichten durchmischt, auch Festgesteine aus Frostschutzschichten und Schottertragschichten kommen mit hinzu. Die für die Leitungszone übliche Größtkornbegrenzung auf 20 mm könnte künftig gelockert werden, weil kantige und plattige Festpartikel von den Feinstbestandteilen des Boden-Mörtels eingehüllt und dort fixiert werden.

Bei natürlichen Aushubböden kann ohne weiteres vorausgesetzt werden, daß diese nicht kontaminiert sind und mit dem Rohrwerkstoff verträglich sind. Ist für ein Leitungsbauvorhaben Bodenaustausch vorgeschrieben, ließe sich der Umfang der Abfallvermeidung vergrößern, wenn auch in der Verfüllzone Boden-Mörtel eingesetzt wird.

Die mit dem Boden-Mörtel bewirkte Abfallvermeidung ist nicht nur umweltfreundlich, sondern auch noch kostengünstig, weil sich die Material-, Transport- und Deponiekosten verringern, ferner fallen für den lagenweisen Einbau und die Verdichtung keine Kosten an.

7.2 Verwertung von Recycling-Baustoffen

Durch die Integration von Recycling-Baustoffen in das Boden-Mörtel-Konzept wird gezielt Abfallverwertung betrieben, sofern sich die zunächst in Betracht gezogenen Mischabbruchgranulate als umweltverträglich erweisen und keine aggressiven Angriffe auf die Rohrleitung zu erwarten sind. Als Nachweisverfahren ist die sog. LAGA-Richtlinie [16] zu befolgen, die den Bundesländern als Empfehlung vorliegt. Sie beinhaltet auch einschlägige Untersuchungskonzepte, Bewertungsvorgaben, Hinweise für Verwertungs- bzw. Einbaumöglichkeiten u. ä., wobei sich die Untersuchungen auf Kennwerte, wie elektrische Leitfähigkeit, pH-Wert sowie Gehalte an Schwermetallen, PAK’s, Sulfate u. ä. richten.

Grundsätzlich gelten die für natürliche Böden zu führenden Nachweise auch für RC-Baustoffe. Wie sich herausgestellt hat, lassen sich auch RC-Baustoffe problemlos mit den Plastifikatoren und Stabilisatoren vermischen.

In das Boden-Mörtel-Konzept wird aus der Gruppe der RC-Baustoffe vorerst Mischabbruchgranulat aufgenommen - ein Konglomerat mineralischer Fraktionen von Massivbauteilen aus Beton, Ziegel- und Natursteinmauerwerk, Dachziegeln sowie Kalk- und Zementmörtelputz.

Auch hierfür liegen bisher nur einzelne Eignungsuntersuchungen vor, und die für die Leitungszone übliche Größtkornbegrenzung könnte auch hier gelockert werden.

Da sich durch die Verwertung von Mischabbruchgranulat für die Wiederverfüllung der Leitungsgräben gleichfalls die Material-, Transport- und Deponiekosten verringern und bei gleichbleibender Einbauqualität keinerlei Einbau- und Verdichtungskosten anfallen, ist die Anwendung von Boden-Mörtel aus Mischabbruchgranulaten umweltschonend und wirtschaftlich attraktiv.

7.3 Boden-Mörtel statt Bodenaustausch

Bekanntlich ist beim Einbau und der Verdichtung von Böden im Grabenbereich nach ZTVA-StB 89 [8] (Abschn. 1.5 ff.) und der ZTVE-StB 94 [13] (Abschn. 3.13 ff) zu verfahren.

Auf die damit verbundenen technischen und wirtschaftlichen Probleme wurde bereits oben eingegangen. Auch die ZTVA-StB 89 erkennt im Abschnitt 1.5.1 lokale Einbau- und Verdichtungsprobleme in der Leitungszone, vor allem im Zwickel unter Rohren und empfiehlt, dort Beton, Porenbeton oder Boden-Bindemittel-Gemische einzubringen, letztere stehen dem Boden-Mörtel-Konzept bereits sehr nahe.

Die ZTVE-StB 94 [13] regelt die Verbesserung von wenig tragfähigem Untergrund und Unterbau. Erweist sich der für die Verfüllzone vorgesehene Aushubboden als nicht hinreichend verdichtbar, wird dieser wegen der Setzungsgefahr durch verdichtungswilligen Boden / Baustoff ersetzt. Solche verworfenen Aushubböden werden zu Abfall und verursachen Abfuhr- sowie Deponiekosten, während für den Ersatzbaustoff zusätzlich Material- und Transportkosten entstehen. Dagegen bietet das Verfahren sich an, den verworfene Aushub zu Boden-Mörtel aufzubereiten, was zu folgenden Effekten führt: Abfall wird vermieden, Kosten werden gespart und die Einbauqualität wird sichergestellt.

Wie die bisherigen Versuchsbaustellen belegen, füllt der Boden-Mörtel solche Problembereiche satt aus und während der Restabilisierung entwickelt sich im Leitungsgraben ohne äußere Einwirkung eine bodenähnliche Verformungsfestigkeit. Boden-Mörtel garantiert die Einbauqualität, verringert die Eigenüberwachungs- und Kontrollprüfungen, so daß auch bei der Gütekontrolle Kosten eingespart werden.

7.4 Schmalere Gräben auch bei formschlüssigen Rohrverbindungen

Da Boden-Mörtel weder lagenweise eingebaut noch verdichtet werden muß, kann der für den Einbau und die Verdichtung erforderliche Abstand zwischen Rohraußenwand und Grabeninnenwand grundsätzlich entfallen, nur der für das Herstellen der Rohrverbindung im Graben erforderliche Arbeitsraum muß bereitgestellt werden und da dieser geringer als bei konventionellem Einbau und Verdichtung ist (Tabelle 1), ergeben sich geringere Grabenbreiten, d. h.: geringere Bodenbewegungen sowie weniger Aufbruch- und Wiederherstellungsarbeiten für Straßenbefestigungen.

7.6 Abschätzung der wirtschaftlichen Effekte

Noch reichen die praktischen Erfahrungen mit Boden-Mörtel im Leitungsbau nicht für belegbare wirtschaftliche Aussagen aus. Daß der Boden-Mörtel-Einsatz im Leitungsbau zu erheblichen Einsparungen führt, soll an folgenden plausiblen Sachverhalten gezeigt werden [18]:

Die Grabenbreite läßt sich erheblich bzw. extrem (Strangverlegung) verringern, damit reduzieren sich:
die Fläche für das Aufnehmen und Wiederherstellen des Straßenoberbaues,
die Volumina von Aushub für die Deponierung des verdrängten Bodens, der Wiederverfüllung und des Bodenaustausches / Deponierung (sofern verlangt).
Der lagenweise Einbau und die Verdichtung in der Leitungs- und Verfüllzone entfallen.
Die Materialkosten für das Einbaumaterial in die Leitungs- und Verfüllzone liegen wesentlich höher als die für den anstehenden Aushub bzw. RC-Material.
Dem stehen Mehrkosten entgegen für:

die Zusätze des Boden-Mörtels, welche volumetrisch etwa 5 % des Grundmaterials betragen und monetär nicht ins Gewicht fallen,
die Herstellkosten, die sich an den Preisen von Betonmörtel orientieren und
die Kostenunterschiede für das Anfahren des Boden-Mörtels, sofern Werksfertigung vorliegt. 

Es gilt als sicher, daß Boden-Mörtel zwischen 50 und 75 DM/m ³ bei fallender Tendenz angeboten werden kann.

Die Aussagen lassen sich an den bisherigen praktischen Anwendungsfällen belegen.

Durchgerechnete Fallbeispiele haben gezeigt, daß sich bei der Boden-Mörtel-Anwendung die anteiligen Straßen- und Tiefbaukosten im Leitungsbau um etwa 35 % senken lassen. Hinzukommt, daß keine Gewährleistungskosten für setzungsbedingte Schädigungen der Straßenbefestigungen mehr anfallen.

7.7 Weitere Anwendungsfelder für Boden-Mörtel

Das gesamte Anwendungsfeld für den Boden-Mörtel im Tief- und Straßenbau ist derzeit noch nicht erschlossen. Boden-Mörtel ist technisch-wirtschaftlich nützlich, wo beengte Platzverhältnisse den Einbau und die Verdichtung von ungebundenen Lockergesteinen behindern, vor allem dann, wenn hohe Ansprüche an die Verdichtung zu erfüllen sind, wie als Untergrund für Verkehrsflächen u. ä. Auch Bauwerkshinterfüllungen, Auffüllungen und Überschüttungen gehören hierzu wie auch Abschwemmsperren bei stark geneigten Leitungstrassen, Eindichten von Schächten in Ver- und Entsorgungsnetzen, Verfestigung locker gelagerter Sande, Anwendung von Trenn- und Dichtungsschichten in der Deponie- und Umwelttechnik usw.

8. Zur Markteinführung
Bei der Einführung des Boden-Mörtels wird dem Marktprinzip der Auftragsforschung gefolgt, d. h. vor Aufnahme der eigentlichen Forschung und Entwicklung werden die Nachfrage abgeklärt und die Wünsche des Marktes erfaßt. Solche Prozesse laufen folglich nicht konsekutiv, sondern eher simultan-vernetzt ab und das geschlossene Einführungskonzept steht noch aus.

Gegenwärtig werden die Verbände, Versorgungsträger, Ingenieurbüros über Versuchsbaustellen, Ausstellungen, Vorträge, Videobänder, Demonstrationen, Veröffentlichungen u. ä informiert, gleichzeitig aber auch die Integration dieses neuartigen Baustoffes in das geltende Vorschriften- und Regelwerk eingeleitet und somit die Markteinführung befördert.

Die Markteinführung wird aber auch durch Ausschreibungen oder Nebenangebote gefördert.

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