Auf Basis der Ergebnisse aus dem Verbundprojekt "Sickerwasserprognose" des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (2005 bis 2011) wurde durch das Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen (LANUV NRW) und das Zentrum für Angewandte Geowissen-schaften (ZAG) der Universität Tübingen in den vergangenen Jahren ein Fachkonzept zur Ableitung von medienschutzbasierten Einbauwerten (ME) für den Einsatz von mineralischen Ersatzbaustoffen (MEB) in technischen Bauweisen entwickelt. Die Ableitungssystematik basiert auf einer antizipierenden Sickerwasserprognose, in der die Stofffreisetzung (Quellterm) und die Stoffmigration im Sickerwasser (Transportterm) betrachtet werden. Die Ableitungssystematik bildet die fachliche Grundlage für die Kabinettsfassung der Ersatzbaustoffverordnung (EBV) als Artikel 2 der Mantelverordnung (MantelV) des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU) vom 03.05.2017. Mit dem neu entwickelten Excel-basierten anwenderfreundlichen Softwarewerkzeug BEMEB (Bewertung des Einbaus mineralischer Ersatzbaustoffe) (i) werden alle Berechnungs-und Bewertungsschritte zur Ableitung medienschutzbasierter Einbauwerte, einschließlich der erforderlichen Eingangsdaten und der Ausgabe der Tabellen zur Anwendung der EBV bereitgestellt, (ii) erhalten alle an der Wiederverwertung mineralischer Ersatzbaustoffe beteiligten Akteure einen einfachen Zugang zur Ableitungssystematik und (iii) wird die Möglichkeit geschaffen, über das bisherige Maß hinausgehende Verwer-tungsmöglichkeiten für mineralische Einbaumaterialien zu realisieren und Untergrundkonstellationen zu bewerten, die von den Standardfällen und -szenarien der EBV abweichen. Quelle: Forschungsbericht
Ziel des Forschungsvorhabens war die Überprüfung, Weiterentwicklung und anwenderorientierte Aufbereitung der bisher in der Ableitungssystematik der Ersatzbaustoffverordnung eingesetzten Bewertungsverfahren. Für die Modellierung wurden ergänzende Freisetzungsversuche im Labormaßstab zur Charakterisierung und Berücksichtigung eines potentiellen Abklingverhaltens der Stofffreisetzung aus Baustoffen, zeitlich begrenzter Quellterme sowie einer potentiellen Korngrößenabhängigkeit durchgeführt. Dazu wurden bestehende Modellierungsansätze weiterentwickelt. Experimentell wurden die methodischen Einflüsse durch verschiedene Probenvorbereitungen, verwendete Korngrößenverteilungen und Größtkörner der Prüfkörper und Kontaktzeit bzw. Fließgeschwindigkeiten nach DIN-Norm und CEN-Vornormen auf die Konzentrationen in Säuleneluaten untersucht. Dabei war die Frage zu beantworten, ob eine Übernahme des europäischen Säulenverfahrens nach CEN TC 351 in deutsches Recht (z. B. geplante Mantelverordnung), aufgrund von methodenbedingten Konzentrationsabweichungen zu den DIN-Methoden auch zu abweichenden Beurteilungen der Verwertbarkeit von mineralischen Ersatzbaustoffen in Deutschland führt.Durch Langzeitfreisetzungsversuche im Labormaßstab konnten Erkenntnisse zum Stoffabklingverhalten von Schwermetallen aus mineralischen Ersatzbaustoffen evaluiert und für weitere Materialien, wie Recyclingbaustoffe und Hausmüllverbrennungsaschen, erweitert werden. Es wurden relevante Eingangsgrößen identifiziert, um zu prüfen, ob ein potentielles Abklingverhalten der Stofffreisetzung aus Baustoffen generalisiert, das zugrundeliegende Freisetzungsmodell weiterentwickelt und damit in der UBA-Ableitungssystematik von Grenzwerten berücksichtigt werden kann.Es wurden die bisherigen Einzelbetrachtungen zum Abklingverhalten für Schwermetalle und deren Berücksichtigung im Grenzwertableitungskonzept der geplanten Ersatzbaustoffverordnung in Form einer Handlungshilfe der Fachöffentlichkeit nachvollziehbar erläutert und für weitere Materialgruppen anwendbar gemacht. Desweiteren wurden alle Datengrundlagen und Eingangsparameter der Grenzwertableitungssystematik für die geplante Ersatzbaustoffverordnung in einer Datenbank aufbereitet. Dies diente somit der Formulierung der oberen Randbedingung als Inputkatalog für die erforderliche Stofftransportmodellierung.In einem parallel laufenden Forschungsvorhaben mit der FKZ 3713 74 228/2 wird vom Forschungsnehmer, der ZAG Tübingen, ein Anwendertool entwickelt, das transparente und reproduzierbare Grenzwertableitungen auf der Grundlage dieser Datenbank für die geplante Ersatzbaustoffverordnung ermöglicht.
Mit der sogenannten Ersatzbaustoffverordnung – EBV-(Artikel 1der geplanten Mantelverordnung) werden technische Voraussetzungen und materielle Anforderungen zum Einsatz von mineralischen Ersatzbaustoffen (MEB) definiert. Bei Einhaltung dieser rechtlichen Vorgaben können MEB ohne langfristige Folgen für die Umwelt und die menschliche Gesundheit, d. h. schadlos und ordnungsgemäß, in den definierten Einbauweisen verwertet werden. Das Zentrum für Angewandte Geowissenschaften der Universität Tübingen (ZAG) hat, begleitend zum Verordnungsvorhaben des BMU, die Fachgrundlagen kontinuierlich weiterentwickelt und im vorliegenden Bericht ausführlich beschrieben. Für alle geregelten mineralischen Ersatzbaustoffe (MEB) sind die neuesten Datengrundlagen, Statistiken und Begründungen für die Festlegung von Materialwerten und ggf. von Materialklassen zusammenfassend dargestellt.