Brunnenbauer/Brunnenbauerin

Einleitung

BBNE und BNE - Ziele der Projektagentur PA-BBNE

Das Ziel der „Projektagentur Berufliche Bildung für Nachhaltige Entwicklung“ (PA-BBNE) ist die Entwicklung von Materialien, die die um Nachhaltigkeit erweiterte neue Standardberufsbildposition „Umweltschutz und Nachhaltigkeit“ mit Leben füllen soll. Mit „Leben zu füllen“ deshalb, weil „Nachhaltigkeit“ ein Ziel ist und wir uns den Weg suchen müssen. Wir wissen beispielsweise, dass die Energieversorgung künftig klimaneutral sein muss. Mit welchen Technologien wir dies erreichen wollen und wie unsere moderne Gesellschaft und Ökonomie diese integriert, wie diese mit Naturschutz und Sichtweisen der Gesellschaft auszugestalten sind, ist noch offen.

Um sich mit diesen Fragen zu beschäftigen, entwickelt die PA-BBNE Materialien, die von unterschiedlichen Perspektiven betrachtet werden:

Zum einen widmen wir uns der beruflichen Ausbildung, denn die nachhaltige Entwicklung der nächsten Jahrzehnte wird durch die jungen Generationen bestimmt werden. Die duale berufliche Ausbildung orientiert sich spezifisch für jedes Berufsbild an den Ausbildungsordnungen (betrieblicher Teil der Ausbildung) und den Rahmenlehrplänen (schulischer Teil der Ausbildung) . Hierzu haben wir dieses Impulspapier erstellt, das die Bezüge zur wissenschaftlichen Nachhaltigkeitsdiskussion praxisnah aufzeigt.
Zum anderen orientieren wir uns an der Agenda 2030. Die Agenda 2030 wurde im Jahr 2015 von der Weltgemeinschaft beschlossen und ist ein Fahrplan in die Zukunft (Bundesregierung o. J.). Sie umfasst die sogenannten 17 Sustainable Development Goals (SDGs), die jeweils spezifische Herausforderungen der Nachhaltigkeit benennen (vgl. Destatis). Hierzu haben wir ein Hintergrundmaterial (HGM) im Sinne der Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE, vgl. BMBF o. J.) erstellt, das spezifisch für unterschiedliche Berufe ist.

Die Materialien der Projektagentur

Die neue Standardberufsbildposition gibt aber nur den Rahmen vor. Selbst in novellierten Ausbildungsordnungen in Berufen mit großer Relevanz für wichtige Themen der Nachhaltigkeit wie z. B. dem Klimaschutz werden wichtige Fähigkeiten, Kenntnissen und Fertigkeiten in den berufsprofilgebenden Berufsbildpositionen nicht genannt – obwohl die Berufe deutliche Beiträge zum Klimaschutz leisten könnten. Deshalb haben wir uns das Ziel gesetzt, Ausbildenden und Lehrkräften Hinweise im Impulspapier zusammenzustellen im Sinne einer Operationalisierung der Nachhaltigkeit für die unterschiedlichen Berufsbilder. Zur Vertiefung der stichwortartigen Operationalisierung wird jedes Impulspapier ergänzt durch eine umfassende Beschreibung derjenigen Themen, die für die berufliche Bildung wichtig sind. Dieses sogenannte Hintergrundmaterial orientiert sich im Sinne von BNE an den 17 SDGs, ist faktenorientiert und wurde nach wissenschaftlichen Kriterien erstellt. Ergänzt werden das Impulspapier und das Hintergrundmaterial durch einen Satz von Folien, die sich den Zielkonflikten widmen, da „Nachhaltigkeit das Ziel ist, für das wir den Weg gemeinsam suchen müssen“. Und dieser Weg ist nicht immer gleich für alle Branchen, Betriebe und beruflichen Handlungen, da unterschiedliche Rahmenbedingungen in den drei Dimensionen der Nachhaltigkeit – Ökonomie, Ökologie und Soziales – gelten können. Wir haben deshalb die folgenden Materialien entwickelt:

BBNE-Impulspapier (IP): Betrachtung der Schnittstellen von Ausbildungsordnung, Rahmenlehrplan und den Herausforderungen der Nachhaltigkeit in Anlehnung an die SDGs der Agenda 2030. Das Impulspapier ist spezifisch für einen Ausbildungsberuf erstellt, fasst aber teilweise spezifische Ausbildungsgänge zusammen (z. B. den Fachmann und die Fachfrau zusammen mit der Fachkraft sowie die verschiedenen Fachrichtungen)
BBNE-Hintergrundmaterial (HGM): Betrachtung der SDGs unter einer wissenschaftlichen Perspektive der Nachhaltigkeit im Hinblick auf das Tätigkeitsprofil eines Ausbildungsberufes bzw. auf eine Gruppe von Ausbildungsberufen, die ein ähnliches Tätigkeitsprofil aufweisen;
BBNE-Foliensammlung (FS) und Handreichung (HR): Folien mit wichtigen Zielkonflikten – dargestellt mit Hilfe von Grafiken, Bildern und Smart Arts für das jeweilige Berufsbild, die Anlass zur Diskussion der spezifischen Herausforderungen der Nachhaltigkeit bieten. Das Material liegt auch als Handreichung (HR) mit der Folie und Notizen vor.

Berufliche Bildung für Nachhaltige Entwicklung

Die Standardberufsbildposition “Umweltschutz und Nachhaltigkeit”

Seit August 2021 müssen auf Beschluss der Kultusministerkonferenz (KMK) bei einer Modernisierung von Ausbildungsordnungen die vier neuen Positionen „Umweltschutz und Nachhaltigkeit“, Digitalisierte Arbeitswelt“, Organisation des Ausbildungsbetriebs, Berufsbildung, Arbeits- und Tarifrecht“ sowie „Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit“ aufgenommen werden (BIBB 2021). Insbesondere die letzten beiden Positionen unterscheiden sich deutlich von den alten Standardberufsbildpositionen.

Diese Positionen begründet das BIBB wie folgt (BIBB o. J.a): „Unabhängig vom anerkannten Ausbildungsberuf lassen sich Ausbildungsinhalte identifizieren, die einen grundlegenden Charakter besitzen und somit für jede qualifizierte Fachkraft ein unverzichtbares Fundament kompetenten Handelns darstellen“ (ebd.).

Die Standardberufsbildpositionen sind allerdings allgemein gehalten, damit sie für alle Berufsbilder gelten (vgl. BMBF 2022). Eine konkrete Operationalisierung erfolgt üblicherweise durch Arbeitshilfen, die für alle Berufsausbildungen, die modernisiert werden, erstellt werden. Die Materialien der PA-BBNE ergänzen diese Arbeitshilfen mit einem Fokus auf Nachhaltigkeit und geben entsprechende Anregungen (vgl. BIBB o. J.b). Das Impulspapier zeigt vor allem in tabellarischen Übersichten, welche Themen der Nachhaltigkeit an die Ausbildungsberufe anschlussfähig sind.

Die neue Standardberufsbildposition „Umweltschutz und Nachhaltigkeit“ ist zentral für eine BBNE, sie umfasst die folgenden Positionen (BMBF 2022).

a) “Möglichkeiten zur Vermeidung betriebsbedingter Belastungen für Umwelt und Gesellschaft im eigenen Aufgabenbereich erkennen und zu deren Weiterentwicklung beitragen

b) bei Arbeitsprozessen und im Hinblick auf Produkte, Waren oder Dienstleistungen Materialien und Energie unter wirtschaftlichen, umweltverträglichen und sozialen Gesichtspunkten der Nachhaltigkeit nutzen

c) für den Ausbildungsbetrieb geltende Regelungen des Umweltschutzes einhalten

d) Abfälle vermeiden sowie Stoffe und Materialien einer umweltschonenden Wiederverwertung oder Entsorgung zuführen

e) Vorschläge für nachhaltiges Handeln für den eigenen Arbeitsbereich entwickeln

f) unter Einhaltung betrieblicher Regelungen im Sinne einer ökonomischen, ökologischen und sozial nachhaltigen Entwicklung zusammenarbeiten und adressatengerecht kommunizieren”

Die Schnittstellen zwischen der neuen Standardberufsbildposition „Umweltschutz und Nachhaltigkeit” werden in

Tabelle 1 – Die Standardberufsbildposition “Umweltschutz und Nachhaltigkeit”

fortlaufend aufgezeigt. Mit Ausnahme der Position c) werden in der Tabelle alle Positionen behandelt. Die Position c) wird nicht behandelt, da diese vor allem ordnungsrechtliche Maßnahmen betrifft, die zwingend zu beachten sind. Maßnahmen zur Nachhaltigkeit hingegen sind meist freiwillige Maßnahmen und können, müssen aber nicht durch das Ordnungsrecht geregelt bzw. umgesetzt werden. In der Tabelle werden die folgenden Bezüge hergestellt:

Spalte A: Positionen der Standardberufsbildposition „Umweltschutz und Nachhaltigkeit”;
Spalte B: Vorschläge für Fertigkeiten, Kenntnisse und Fähigkeiten, die im Sinne der nachhaltigen Entwicklung wichtig sind;
Spalte C: Bezüge zur Nachhaltigkeit;
Spalte D: Mögliche Aufgabenstellungen für die Ausbildung im Sinne der Position 3e) „Vorschläge für nachhaltiges Handeln entwickeln“;
Spalte E: Zuordnung zu einem oder mehreren SDGs (Verweis auf das Hintergrundmaterial).

Bildung für nachhaltige Entwicklung

Die Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) meint eine Bildung, die Menschen zu zukunftsfähigem Denken und Handeln befähigt. Sie ermöglicht jedem Einzelnen, die Auswirkungen des eigenen Handelns auf die Welt zu verstehen (BMBF o. J.). BBNE ist somit nur ein Teil von BNE, der an alle Bürger*innen adressiert ist. Eine Entwicklung ist dann nachhaltig, wenn Menschen weltweit, gegenwärtig und in Zukunft würdig leben und ihre Bedürfnisse und Talente unter Berücksichtigung planetarer Grenzen entfalten können. … BNE ermöglicht es allen Menschen, die Auswirkungen des eigenen Handelns auf die Welt zu verstehen und verantwortungsvolle, nachhaltige Entscheidungen zu treffen (ebd.).

Grundlage für BNE ist heutzutage die Agenda 2030 mit ihren 17 SDG (Sustainable Development Goals). Die 17 Ziele bilden den Kern der Agenda und fassen zusammen, in welchen Bereichen nachhaltige Entwicklung gestärkt und verankert werden muss (ebd.). Die Materialien der Projektagentur sollen Lehrkräften an Berufsschulen und Ausbildende dabei helfen, die Ideen der SDG in die Bildungspraxis einzubringen. Sie sind somit ein wichtiges Element insbesondere für das Ziel vier “Hochwertige Bildung”: “Bis 2030 sicherstellen, dass alle Lernenden die notwendigen Kenntnisse und Qualifikationen zur Förderung nachhaltiger Entwicklung erwerben, unter anderem durch Bildung für nachhaltige Entwicklung und nachhaltige Lebensweisen, …” (ebd.).

Während die Grundlage in den Impulspapieren die Ausbildungsordnungen und die Rahmenlehrpläne der beruflichen Bildung waren, die mit den SDG vernetzt wurden, geht das Hintergrundpapier den umgekehrten Weg: Wir betrachten die SDG im Hinblick auf ihre Bedeutung für die berufliche Bildung und stellen uns der Frage, welche Anforderungen ergeben sich aufgrund der SDG und deren Unterziele an die Berufsbildung? Die folgenden Beschreibungen haben deshalb immer die gleiche Struktur:

Es wird das SDG beschrieben.
Es werden relevante Unterziele benannt.
Es wird (wissenschaftlich) ausgeführt, was diese Unterziele für das jeweilige Berufsbild bedeuten.

Ausbildungsverträge

Für den Berichtszeitraum 2021 gab es im Ausbildungsberuf Spezialtiefbauer und Spezialtiefbauerin insgesamt 3 Ausbildungsverträge. Gegenüber dem Vorjahr hat die Anzahl der Ausbildungsverträge damit um 40% abgenommen. Von den Auszubildenden im Spezialtiefbau waren 2 männliche und 1 weibliche Personen (ZDH 2021).

Im Ausbildungsberuf Brunnenbauer und Brunnenbauerin gab es im Berichtszeitraum 2021 insgesamt 39 Ausbildungsverträge. Für das gesamte Bau- und Ausbaugewerbe entspricht dies einem Anteil von 0,1%. Gegenüber dem Vorjahr hat die Anzahl der Ausbildungsverträge damit um 24% abgenommen. Alle Auszubildenden im Brunnenbau waren männliche Personen (ZDH 2021).

Glossar

Folgende Abkürzungen werden in diesem Dokument verwendet:

Abkürzung	Bezeichnung
AO	Ausbildungsordnung
BMUV	Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit
Care	Segment der AHV, hier: Krankenhäuser, Pflegeheime
CO2-Äq	Kohlendioxid-Äquivalente
FS	Foliensammlung
HGM	Hintergrundmaterial (wissenschaftliches Begleitmaterial)
IP	Impulspapier (didaktisches Begleitmaterial)
KI	Künstliche Intelligenz
ÖPNV	Öffentlicher Personennahverkehr
RLP	Rahmenlehrplan
SBBP	Standardberufsbildposition
SDG	Sustainable Development Goals
THG	Treibhausgase bzw. CO2-Äquivalente (CO2-Äq)

Quellenverzeichnis

BIBB Bundesinstitut für Berufsbildung (2021): Vier sind die Zukunft. Online: www.bibb.de/dienst/veroeffentlichungen/de/publication/show/17281

BIBB Bundesinstitut für Berufsbildung (o. J.a): FAQ zu den modernisierten Standardberufsbildpositionen. Online: https://www.bibb.de/de/137874.php

BIBB Bundesinstitut für Berufsbildung (o. J.b): Ausbildung gestalten. Online: BIBB / Reihen / Ausbildung gestalten

BMBF Bundesministerium für Bildung und Forschung (2022): Digitalisierung und Nachhaltigkeit – was müssen alle Auszubildenden lernen? Online: https://www.bmbf.de/bmbf/de/bildung/berufliche-bildung/rahmenbedingungen-und-gesetzliche-grundlagen/gestaltung-von-aus-und-fortbildungsordnungen/digitalisierung-und-nachhaltigkeit/digitalisierung-und-nachhaltigkeit

BMBF Bundesministerium für Bildung und Forschung (o. J.): Was ist BNE? Online: https://www.bne-portal.de/bne/de/einstieg/was-ist-bne/was-ist-bne.html

Bundesregierung (o. J.): Globale Nachhaltigkeitsstrategie – Nachhaltigkeitsziele verständlich erklärt. Online: www.bundesregierung.de/breg-de/themen/nachhaltigkeitspolitik/nachhaltigkeitsziele-verstaendlich-erklaert-232174

Destatis Statistisches Bundesamt (2022): Indikatoren der UN-Nachhaltigkeitsziele. Online: http://sdg-indikatoren.de/

SDG 3 Gesundheit und Wohlergehen”

“Ein gesundes Leben für alle Menschen jeden Alters gewährleisten und ihr Wohlergehen fördern”

SDG 3 zielt auf die Gewährleistung eines gesunden Lebens für alle Menschen und die Förderung des Wohlbefindens in jedem Alter ab. Dies ist für eine nachhaltige Entwicklung von wesentlicher Bedeutung. Neben SDG 3 gibt es weitere Nachhaltigkeitsziele, deren Fortschritte das gesamte Gesundheitsergebnis maßgeblich verbessern. Daher kann von „gesundheitsbezogenen Nachhaltigkeitszielen“ gesprochen werden. So unterstützen beispielsweise Bildung (SDG 4) und die Gleichstellung der Geschlechter (SDG 5) eine verbesserte sexuelle und reproduktive Gesundheit, sauberes Wasser (SDG 6) reduziert Durchfallerkrankungen und saubere Energie (SDG 7) wiederum fördert die Gesundheit der Atemwege. Gesundheitliche Aspekte im beruflichen Alltag berühren insbesondere das SDG 8, Menschenwürdige Arbeit. Insbesondere das dortige Unterziel 8.8 “Arbeitsrechte schützen und sichere Arbeitsumgebungen für alle Arbeitnehmer einschließlich […] der Menschen in prekären Beschäftigungsverhältnissen, fördern” steht in einem direkten Zusammenhang mit gesundheitlichen Risiken im Beruf.

Für die Bauberufe ist in besonderem Maße zu unterscheiden zwischen den gesundheitlichen Risiken, die während der beruflichen Herstellung von Bauwerken auftreten und denjenigen, welche erst nach der Fertigstellung, während der Nutzung der hergestellten Bauwerke, auftreten. Da im Rahmen des Spezialtief- und Brunnenbaus relativ langlebige Bauwerke errichtet werden, werden die gesundheitlichen Risiken durch den Spezialtief- und Brunnenbau dem SDG 3 zugeordnet. Gleichwohl finden sich auch Anmerkungen zu gesundheitlichen Risiken während der beruflichen Herstellung von Bauwerken wie Straßen.

Für den Spezialtief- und Brunnenbau von besonderer Relevanz ist das Unterziel:

● SDG 3.9: “Bis 2030 die Zahl der Todesfälle und Erkrankungen aufgrund gefährlicher Chemikalien und der Verschmutzung und Verunreinigung von Luft, Wasser und Boden erheblich verringern”

Die Schnittmenge für das SDG 3 ergibt sich aus den Nummern a und b der Standardberufsbildposition (BIBB 2020):

Das vorliegende Kapitel umreißt zunächst die besonderen gesundheitlichen Risiken des Baugewerbes mit besonderer Berücksichtigung der auch im Spezialtief- und Brunnenbau ausgeprägten Nutzung von Dieselmotoren zum Antrieb von Fahrzeugen, mobilen Maschinen und Geräten. Im weiteren wird näher auf die Bauchemie eingegangen und schließlich die damit verknüpften rechtlichen Rahmenbedingungen für den Einsatz chemischer Stoffe skizziert.

Gesundheitliche Risiken im Spezialtief- und Brunnenbau

Mit Blick auf Arbeitsunfälle sind berufliche Tätigkeiten im Baugewerbe mit erheblichen gesundheitlichen Risiken verbunden. Besondere gesundheitliche Risiken im Baugewerbe ergeben sich durch den Einsatz von Maschinen und Fahrzeugen.

Im Jahr 2020 ereigneten sich ca. 18% aller meldepflichtigen und 41% aller tödlichen Arbeitsunfälle im Baugewerbe. Ortsfeste oder veränderliche Maschinen sowie Förder-, Transport- und Lagereinrichtungen sind für ca. 17% aller meldepflichtigen Arbeitsunfälle und sogar für ca. 22% aller tödlichen Arbeitsunfälle verantwortlich (DGUV 2021).

Bezüglich berufsbedingter Erkrankungen ist das Baugewerbe maßgeblich für die meisten jährlichen Fälle von berufsbedingten Krebserkrankungen verantwortlich, von denen wiederum ca. 10% direkt auf die Abgase von Dieselmotoren zurückzuführen sind. Arbeitsbedingte Krebserkrankungen sind Schätzungen zufolge die Ursache für ca. die Hälfte aller arbeitsbedingten Todesfälle in der EU (OSHA 2022). Die Beseitigung giftiger Abgasemissionen aus Dieselmotoren könnte die Luftqualität auf den Baustellen und in der Umgebung verbessern und damit das Arbeitsumfeld für die Bauarbeiter:innen erheblich verbessern (Wyatt 2022). Vgl. Kapitel Baumaschinen und schwere Nutzfahrzeuge zu SDG 13.

Zudem ist das Baugewerbe und der Spezialtief- und Brunnenbau aufgrund des ausgeprägten Einsatzes von leistungsstarken und damit geräuschintensiven Maschinen und Fahrzeugen, aber auch von Handgeräten, eine Hochrisikobranche für lärmbedingte Krankheiten (Wyatt 2022).

Spezifisch für den Asphalt ist der Einsatz bitumenhaltiger Asphalte. Diese werden üblicherweise bei Temperaturen von 120 bis 150 °C in Mischwerken hergestellt und auf Baustellen verarbeitet. Erhitzter Asphalt setzt allerdings Dämpfe und Aerosole frei, deren Toxikologie in den vergangenen Jahren zunehmend in Verruf geraten ist. Denn das enthaltene Bitumen steht im Verdacht krebserzeugend zu sein. Daher wurde die Expositionen von oxidierten Bitumina und deren Emissionen bei Dacharbeiten von der internationalen Krebsforschungsagentur IARC im Jahr 2013 in die Gruppe 2A der wahrscheinlich krebserzeugenden Stoffe eingestuft, während „Hartbitumina“ und deren Emissionen bei Gussasphaltarbeiten sowie „Straight-Run-Bitumina“ und deren Emissionen der Gruppe 3 der möglicherweise krebserzeugenden Stoffe zugeordnet wurde (ASU 2020). Vgl. auch das Kapitel “Asphalt” zu SDG 9

Bauchemie

Als Bauchemie, oder auch Baustoffchemie genannt, wird allgemein die Chemie im Bauwesen verstanden. Neben der Pharmabranche ist die moderne Bauchemie noch vor der Elektronikindustrie der zweitgrößte Absatzmarkt der Chemieindustrie.

● Ein zentrales Gebiet der Bauchemie sind die chemischen Reaktionen bei der Zementhärtung im Beton (Hydratation als Teilgebiet der Zementchemie) und der Schutz vor Baustoffkorrosion, z.B. Rostschutz von Bewehrungsstahl im alkalischen Milieu des Betons.
● Ein weiteres Gebiet ist der Schutz vor Schäden an Baustoffen, wenn andere Stoffe auf sie einwirken, z.B. wenn saurer Regen auf mineralische Baustoffe, wie Beton, Putz oder Mörtel, einwirkt.
● Weitere Anwendungen bauchemischer Produkte sind die Verhinderung der sogenannten Betonkorrosion, umgangssprachlich auch Betonkrebs genannt, in Folge einer Alkali-Kieselsäure Reaktion. Dabei reagieren die Alkalien des Zementsteins und der Gesteinskörnung der Zuschlagstoffe mit alkalilöslicher Kieselsäure und es kommt zur lokalen Auflösung des Betons mit entsprechendem Verlust der Stabilität.
● Ferner stellt die Bauchemie Chemikalien in Form von Anstrichmitteln, Dichtungsstoffen, Klebstoffen etc. zur Verfügung, mit denen Bauwerke geschützt, abgedichtet oder saniert werden können. Mit Hilfe von Epoxidharzen lassen sich beispielsweise Bauteile kraftschlüssig verbinden, mit Dichtungsmassen können Risse saniert werden.
● Weit bekannt ist auch die breite Produktpalette an Bauschäumen, die in der Regel auf Polyurethan (PU) basieren und als Dichtungsmasse bei der Montage von Fenstern und Türen üblich sind. Auch stellt die Bauchemie Produkte zur Beschichtung von Bauwerken bereit, mit deren Hilfe sich z.B. schmutz- oder wasserabweisende Putzbeschichtungen herstellen lassen.

Mit Hilfe chemischer Additive und Zusatzmittel können die chemischen und physikalischen Eigenschaften von Baustoffen verändert werden. Von besonderer Relevanz sind dabei Betonzusatzmittel wie Abbindebeschleuniger, Verflüssiger, Dichtungsmittel, Luftporenbildner oder Verzögerer (Reul 1991). Betonzusatzmittel haben sowohl das Anwendungsspektrum für Beton deutlich erweitert, als auch eine schnellere und sichere Verarbeitung mit einer höheren Wirtschaftlichkeit ermöglicht. Betonverflüssiger und Fließmittel sind die in der Praxis am häufigsten eingesetzte Betonzusatzmittel. Gemäß ihrer Anwendung lassen sich folgende bauchemische Produktgruppen unterschieden (DBC 2022):

● Beton- und Mörtelzusatzmittel
● Modifizierte mineralische Mörtelsysteme für Boden, Wand und Decke
● Mineralische Dichtungsschlämme
● Verguss-, Montage- und Reparaturmörtel
● Bitumendickbeschichtungen
● Produkte für Schutz und Instandsetzen von Betonbauteilen Korrosionsschutz, Haftbrücken, Feinspachtel
● Produkte für Schutz und Instandsetzen von Betonbauteilen Grundierung, Hydrophobierung, Schutzanstriche
● Bodenbeschichtungen, Rissverpressmaterialien
● Betontrennmittel und Mischerschutz
● Spritzbare Baudichtstoffe

Insgesamt hat sich der Absatz von Bauchemieprodukten im Jahr 2021 deutlich gesteigert. Besondere Steigerungsraten ggü. 2020 lassen sich bei mineralischen Dichtungsschlämmen (+17%) sowie Beton- und Mörtelzusatzmittel (+5%) beobachten, während der Absatz von spritzbaren Baudichtstoffen (-4%) und von Verguß-, Montage und Reparaturmörtel (-2%) sowie von Bitumendickbeschichtungen (-2%) gesunken ist (DBC 2022).

Der nationale Herstellerumsatz im Jahr 2021 betrug alleine für die bauchemische Produktgruppe der Fliesenkleber, Fugen- und Spachtelmasse 1.049 Mio. Euro und hat damit ggü. dem Vorjahr um 7,8 % zugenommen (Branchenradar 2022).

Eine zentrale bauchemische Produktgruppe sind die Betonzusatzmittel. Ihr Absatz lag für Deutschland im Jahr 2020 bei ca. 225.000 t. Der Löwenanteil entfiel mit ca. 2/3 auf Fließmittel, gefolgt von Betonverflüssiger mit ca. 17%. Verzögerer, Beschleuniger und sonstige Betonzusatzmittel schlagen dagegen lediglich im einstelligen Prozentbereich zu Buche (DBC 2022).

Durch den Einsatz von Betonzusatzmittel lassen sich auch die THG-Emissionen, insbesondere bei der Herstellung von Zement und Beton, reduzieren. Mit Hilfe von Fließmittel lassen sich Wasser, Klinker und Bindemittel und somit bis zu 25% CO2 pro m3 Beton einsparen. Erhärtungsbeschleuniger ermöglichen die Steuerung von Früh- und Endfestigkeit des Betons. Eine Verkürzung der Frühfestigkeit erlaubt wiederum eine Reduktion von Klinker und Bindemittel bei gleichzeitigem Erhalt der Ausschalfestigkeit.

Stabilisierer ermöglichen die Herstellung von Beton mit extrem reduzierten Bindemittelgehalten. Mit dem eingesparten Zement lassen sich CO2-Reduktionswerte von bis zu 25 % erreichen (BFT 2021). Ein hohes CO2 Reduktionspotential wird dem sogenannten Geopolymerbeton attestiert. Durch den vollständigen Ersatz von Zement und Klinkeranteilen durch Polyester- und Epoxidharze sowie Polyurethanen (Polymerbeton) und den Einsatz von industriellen Neben- und Abfallprodukten als Zuschlagstoffe lassen sich bis zur 70% CO2 einsparen. Als Zuschlagstoffe kommen Flugasche aus Kraftwerken, Hüttensand und Schlackensandmehl aus der Stahlindustrie sowie auch Silikatstaub oder Metakaolin aus der Glas- und Porzellanindustrie in Frage (BNB 2019, Motzet 2011).

Für Betonzusatzmittel hat die Berufsgenossenschaft der Bauwirtschaft (BG Bau) ein Gefahrstoffinformationssystem (GISBAU) aufgebaut, das umfassende Gefahrstoff-Informationen zur Verfügung stellt sowie Ermittlungs-, Überwachungs- und Unterweisungspflichten gemäß Gefahrstoffverordnung enthält. Demnach werden Betonzusatzmittel in fünf Produktgruppen unterteilt. Angefangen von Produkten die kennzeichnungsfrei, über Produkte die kennzeichnungsfrei aber mit Gefahrenhinweis auszustatten sind, bis hin zu Produkten, die als reizend, ätzend oder krebserzeugend gekennzeichnet werden müssen (DBC 2016).

Typische bauchemische Stoffgruppen

Die moderne Bauchemie besteht in der Regel aus Vielkomponentensystemen mit einer Vielzahl unterschiedlicher Strukturen von nicht genau einzuschätzenden Stoffen der modernen Chemie. Diese Stoffe sind überwiegend organisch-chemischer Art und insbesondere in der Summe und Verbindungen untereinander kritisch zu bewerten. Die folgende Übersicht ist exemplarisch und stellt entlang bauchemischer Funktionen typische Stoffgruppen mit ihren Einsatzgebieten sowie deren Schadwirkungen dar (Quantz2014).

Weichmacher

Weichmacher werden in Kunststoffen eingesetzt, um aus relativ harten und spröden Kunststoffen weiche, form- und fließfähige, besser handhabbare und beständige Kunststoffe zu machen. Der Anteil von Weichmachern liegt zwischen 10 und 60 %. Stoffe mit Schadstoffwirkung in Weichmachern sind z.B. Phthalsäureester, Di-2-(ethylhexyl)-phthalat(DEHP), Di-n-Butylphthalat(DBP), Butylbenzylphthalat(BBP), Diethylphthalat, Phosphorsäureester, Adipinsäureester, Copolymerisate. DEHP findet sich im Baubereich in Weich-PVC von Fußböden, Latexfarben, Isolierungen, Kabelkanälen und Rohren. Toxikologisch bewirkt DEHP Störungen des Immunsystems, zentralnervöse Störungen, Störungen der männlichen Fruchtbarkeit und ist krebserzeugend gemäß Kategorie 4 (DFG).

Flammschutzmittel

Flammschutzmittel werden in brennbaren Baustoffen eingesetzt, um bei Bränden deren Entzündung zu verhindern oder zu verzögern. Im Baubereich finden sie sich in Textilien, Teppichen, Parkett- und Laminatbeschichtung, Kunststoffen, Holzwerkstoffen, Klebern und Anstrichen, elektrischen Geräten sowie in Montage- und PU-Schaum. In Flammschutzmitteln enthaltene Schadstoffe sind: Chlorierte Naphthaline, Paraffine und Phosphorsäureester, Polybromierte Biphenyle (PBP), Hexabromcyclododecan (HBCD), Hexabromdiphenylether (DECA), Butylbenzylphthalat (BBP), Aluminiumoxidhydrate und Ammoniumphosphate. Insbesondere in HFKW freien Schäume finden sich bis zu 35% Flammschutzmittel. Chlorierte Phosphorsäureester sind nervenschädigend, haut- und augenreizend, krebserzeugend (Nierentumore) gemäß Kategorie 2-4 (MAK) und reichern sich in Organen und Gonaden an.

Stabilisatoren

Stabilisatoren werden metastabilen Stoffen zugesetzt, um deren ungeregelte Zersetzung durch Sauerstoff, UV-Strahlung oder Temperatur zu verhindern oder zu verzögern. Im Baubereich finden sie sich in Kunststoffen (v.a. PVC), Klebern, Anstrichen und Montageschaum. Enthaltene Stoffe mit Schadstoffwirkung sind insbesondere: Zinnorganische Verbindungen (TBT, DBT, TBTO, TBTC), Organische Blei- und Cadmiumverbindungen (bis 2001 in der EU zugelassen), Benzotriazole, Benzophenon, Phenole, Calcium-Zink-Verbindungen und Aminverbindungen. Zinnorganische Verbindungen sind stark phytotoxisch und biozid, akut giftig bei Aufnahme, zelltoxisch und mutagen, haut- und augenreizend und schädigen das Immunsystem sowie die Entgiftungsorgane Nieren und Leber

Tenside und Phasenvermittler

Tenside werden wasserbasierten Systemen zugesetzt, um die Mischung mit dem organischen Kunststoff, org. Pigmenten usw. zu stabilisieren und die Oberflächenspannung herabzusetzen. Eingesetzt werden sie entsprechend in Dispersionsfarben, Dispersionskleber, -anstrichen, -Tiefgrund. Enthaltende Stoffe mit Schadwirkungen, Fettsäurealkylester, Polyalkohole und Glykole und deren Ether und Ester, Carbonsäureester oder Ether, Carboxylate und Sulfone. Glykole, Glykolester, Glykolether wie z.B.: Ethylenglykolether, Ethylenglykolacetat, 2-Phenoxyethanol (EGMP) finden sich bis zu 10 % in Wasserlacken und bis zu 40 % in anderen Produkten. Sie gasen sehr langsam von Oberflächen aus und sind n aus und sind embryotoxisch, mutagen, leber-, nieren- haut- und blutschädigend, reichern sich im Körper an und schädigen die Sexualorgane.

Pestizide und Konservierungsmittel

Pestiziden werden Baumaterialien und Baustoffen zugesetzt, um diese vor insektizidem Angriff oder mikrobiologischem Zerfall zu schützen. Sie finden sich in natürlichen Werkstoffen wie Wolle, Papier und Holz, in wasserbasierten Systemen wie Dispersionsfarben und -kleber. Sie können Schadstoffe wie Pyrethroide, Isothiazolone, Carbonsäureester oder Ether, Carboxylate und Formaldehyd enthalten. Pyrethoide finden sich in Teppichen und Teppichbelägen, Textilien, Tapeten und Holzschutzmitteln. Toxikologisch handelt es sich um ein Nervengift das Haut-, Atemwege und Schleimhaut reizt, Störungen des ZNS wie Schwindel und Taubheit sowie neuropsychologische Effekte hervorruft und hormonell, insektizid und biozid wirkt.

Monomere

Monomere sind die Grundbestandteile von vernetzenden chemischen Reaktionen, die bei nicht vollständig stöchiometrischer Umsetzung im Baustoff verbleiben. Zu finden sind sie in Kunststoffen (v.a. PVC), Kleber, Farben, Tiefgrund, Beschichtungen, Dichtungen und Schäumen. Enthaltene Schadstoffe sind Monochlorethen (Vinylchlorid), Phthalsäureanhydrid, Butanal, Butanol, Acrylatmonomere, höhere Aldehyde, Vinylacetat und organische Säuren wie Essig-, Butter- und Fettsäuren. Das Monomer Monochlorethen findet sich im PVC und PVA. Bei Verbrennung wird Salzsäure (Chlorwasserstoff) und Phosgen freigesetzt. Toxikologisch ist es krebserregend, potenz- und fruchtschädigend und schädigt die Leber, Milz, Lunge und kann psychosomatische Depressionen auslösen. Das Monomer Phthalsäureanhydrid, das in Alkyd- und Polyesterharzen von Lacken und Kunststoffen zu finden ist, reichert sich im Fettgewebe an, löst Allergien aus, reizt Haut und Schleimhaut sowie die Atemwege und wirkt MCS-sensibilisierend (Multiple Chemical Sensitivity).

REACH

Im Oktober 2020 hat die Europäische Kommission ihre „Chemikalienstrategie für Nachhaltigkeit – Für eine schadstofffreie Umwelt“ (EU-Chemikalienstrategie für Nachhaltigkeit 2020) vorgelegt. Die neue Chemikalienstrategie der Europäischen Kommission ist ein zentrales Element des „Europäischen Green Deal“, mit dem bis zum Jahr 2050 eine nachhaltige, klimaneutrale Kreislaufwirtschaft in der Europäischen Union erzielt werden soll. Im Zuge eines breit angelegten Aktionsplans soll europäisches Chemikalienrecht überprüft und weiter verschärft werden. Im Zeitraum zwischen 2021 und 2024 sollen eine Reihe von Legislativmaßnahmen zur Verschärfung der europäischen chemikalienrechtlichen Regelungen ergriffen werden. Neben umfangreichen Änderungen der REACH-Verordnung (EG 1907/2006) und der CLP-Verordnung (EG 1272/2008) wird die neue Chemikalienstrategie auch Auswirkungen auf die anstehende Überarbeitung der Bauproduktenverordnung (EG 305/2011) haben.

Insbesondere die Regelung der europäischen Chemikalienverordnung REACH (engl.: Regulation concerning the Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals) zur Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung chemischer Stoffe, sind für die Bauchemie von besonderer Relevanz, denn sie verpflichtet Unternehmen dazu, auch für Stoffgemische Sicherheitsinformationen und Verwendungsbedingungen in Sicherheitsdatenblättern anzugeben. Die bereits im Jahr 2007 in Kraft getretene REACH- Verordnung gilt als eines der strengsten Chemikaliengesetze der Welt und beruht auf dem Grundsatz, dass Hersteller, Importeure und nachgeschaltete Anwender die Verantwortung für ihre Chemikalien übernehmen. Sie müssen sicherstellen, dass Chemikalien, die sie herstellen und in den Verkehr bringen, sicher verwendet werden. Die Hersteller und Importeure von Chemikalien müssen durch eine obligatorische Registrierung Daten vorlegen und die von den Stoffen ausgehenden Risiken selbst bewerten. Zudem stärkt die REACH-Verordnung das Recht für Verbraucherinnen und Verbraucher, Informationen über Chemikalien in Produkten zu erhalten. Die Weitergabe von Daten innerhalb der Lieferkette ist geregelt und die Substitution besonders besorgniserregender Stoffe wird gefördert. Das Zulassungsverfahren schafft eine weitere Möglichkeit, Chemikalien zu regulieren (UBA o.J.c).

Kernstück der REACH-Verordnung ist die Registrierungspflicht für alle Stoffe, die als solche, in Gemischen oder in Erzeugnissen in Mengen von mehr als einer Tonne pro Jahr von einem Unternehmen hergestellt oder importiert werden. Stoffe dürfen nur dann in der Europäischen Union in den Verkehr gebracht werden, wenn sie bei der Europäischen Chemikalienagentur ECHA registriert wurden. Ein Stoff, der von einem Hersteller oder Importeur nicht registriert wurde, darf nicht hergestellt oder eingeführt werden. Soll ein registrierter Stoff in der EU in den Verkehr gebracht werden, sind für gefährliche Stoffe und Gemische sowie für persistente, bioakkumulierbare und toxische (PBT) Stoffe Sicherheitsdatenblätter zu erstellen. Außerdem sind sie zu erstellen für Stoffe, die auf der sogenannten Kandidatenliste stehen, sowie für Gemische, die selbst nicht als gefährlich eingestuft sind, aber einen gefährlichen Stoff in Konzentrationen oberhalb bestimmter Grenzwerte enthalten. Bei der Kandidatenliste handelt es sich um eine Auflistung besonders besorgniserregender Substanzen. Sie umfasst 224 Stoffe/Stoffgruppen, die nach der REACH-Verordnung als Stoff mit besonders gefährlichen Eigenschaften (sog. SVHC Stoffe -Substances of Very High Concern) identifiziert worden ist und schwerwiegende Auswirkungen auf die Gesundheit des Menschen oder auf die Umwelt haben kann. Die vollständige Liste ist auf der Internetseite der ECHA zu finden. Für SVHC-Stoffe gilt ein spezielles Genehmigungsverfahren. Sie sind zulassungsbeschränkt und dürfen nur noch mit Zulassung verwendet werden. Außerdem gelten für sie unmittelbare Informationspflichten innerhalb der Lieferkette. Darüber hinaus sind im Anhang XVII der REACH-Verordnung 65 Stoffe zu finden, von denen ein unangemessenes Risiko für die menschliche Gesundheit oder die Umwelt ausgeht. Für diese Stoffe gibt es konkrete Verbote bzw. Beschränkungen bzgl. Herstellung, Inverkehrbringen und Verwendung. Beschränkungen gelten z.B. für Cadmium in Kunststoffen und Schmuck (Ziffer 23) und PAK (Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe) in Verbraucherprodukten (Ziffer 50).

In der REACH-Verordnung ist auch festgelegt, welche Angaben Sicherheitsdatenblätter enthalten und welche Anforderungen sie erfüllen müssen. Alle Sicherheitsdatenblätter müssen z.B. Angaben zur Kennzeichnung nach der CLP-Verordnung (EG 1272/2008) enthalten. Darüber hinaus enthält das Sicherheitsdatenblatt alle notwendigen Informationen bzgl. Gesundheitsrisiko, Umweltgefahr, Arbeitsschutz und Transport des Stoffes.
Verantwortlich dafür, dass das Sicherheitsdatenblatt aktuell, fachlich richtig und vollständig ist, ist der Inverkehrbringer des Produkts. Zu den Verantwortlichen, die ebenfalls ein Sicherheitsdatenblatt erstellen müssen, zählen auch diejenigen, die eine Chemikalie umfüllen oder umetikettieren. Die Lieferanten tragen die Verantwortung für den Inhalt, auch wenn sie es nicht selbst erstellt haben (mags NRW o.J.).

Mikroplastik

Der Beschränkungsvorschlag der ECHA enthält eine relativ komplexe und weitgehende Definition des Begriffes „Mikroplastik“, der viele polymerhaltige Materialien umfasst. Die vorgeschlagene Definition erfasst deshalb auch eine Reihe von Materialien, die Bestandteil bauchemischer Produkte sind. Nach Vorschlag der ECHA soll die Vermarktung von Produkten, die Mikroplastik enthalten, verboten werden sofern das enthaltene Mikroplastik bei bestimmungsgemäßer Anwendung in die Umwelt freigesetzt wird. Ausnahmen gelten für Produkte, die zwar in Lieferform Mikroplastik enthalten, das allerdings: entweder während der Verwendung dauerhaft in eine „Nicht-Mikroplastik-Form“ umgewandelt oder während der Verwendung dauerhaft in eine feste Matrix eingebunden wird. Produkte, auf die eine der beiden zuvor genannten Ausnahmen zutrifft, können weiter vertrieben und verwendet werden. Der Inverkehrbringer muss allerdings gewissen Kennzeichnungsvorschriften und einer jährlichen Meldepflicht gegenüber der ECHA nachkommen: Dabei muss der Inverkehrbringer jährlich bestimmte Daten über die Art und Menge des von ihm vertriebenen Mikroplastik-enthaltenden Produkts an die ECHA melden sowie im Sicherheitsdatenblatt und/oder auf dem Produktetikett Hinweise zur Verwendung anbringen. Mit den Hinweisen zur Verwendung soll sichergestellt werden, dass bei der Verwendung kein Mikroplastik in die Umwelt freigesetzt wird. Zu den bauchemischen Ausnahmen aufgrund dauerhafter Einbindung in einer festen Matrix zählen Polymerdispersionen als Bindemittel sowie Polymerfasern oder polymer-oberflächenbeschichtete Füllstoffen und Pigmenten in zementgebundenen Produkten (DBC 2019).

Quellenverzeichnis

ASU (2020) Eberhard Nies (2020): Dämpfe und Aerosole aus Bitumen bei der Heißverarbeitung. In: ASU- Zeitschrift für medizinische Prävention. Ausgabe 02-2020. Alfons W. Gentner Verlag. Stuttgart 2020. Online: https://www.asu-arbeitsmedizin.com/praxis/auf-gewundenen-strassen-zum-verbindlichen-arbeitsplatzgrenzwert-daempfe-und-aerosole-aus

BFT (2021) Deutsche Bauchemie e.V (2021): Zusatzmittel forcieren erhebliche CO2-Reduktion bei Beton. BFT INTERNATIONAL Ausgabe 2021-10 Bauverlag BV GmbH Güterloh 2021. Online: https://www.bft-international.com/de/artikel/bft_Zusatzmittel_forcieren_erhebliche_CO2-Reduktion_bei_Beton_3690921.html

BNB (2019) Beton und Naturstein Babelsberg: Geopolymerbeton. 13.09.2019 Potsdam. Online: https://bnb-potsdam.de/geopolymerbeton-als-beitrag-zum-klimaschutz/#:~:text=Man%20spricht%20dann%20von%20Polymerbeton,nutzbar%20gemacht%20werden%20k%C3%B6nnen

Branchenradar.com Marktanalyse (2022): Marktentwicklung Fliesenkleber, Fugen- & Spachtelmassen total in Deutschland | Herstellerumsatz in Mio. Euro. In: Branchenradar Fliesenkleber, Fugen- und Spachtelmassen in Deutschland 2022 Branchenradar.com Marktanalyse GmbH Wien 2022. Online (Exerpt): https://www.boden-wand-decke.de/stabiles-wachstum-bei-fugenmoertel-spachtelmasse-co-266455/

DBC (2022) Deutsche Bauchemie e.V (2022): Jahresbericht 2021/2022 Frankfurt am Main Juni 2022. Online: https://deutsche-bauchemie.de/uploads/tx_ttproducts/datasheet/DBC_292-JB-D-2022.pdf

DBC (2019) Deutsche Bauchemie e.V. (2019): Informationsschrift Mikroplatik Frankfurt am Main 02.12.2019. Online: https://deutsche-bauchemie.de/uploads/tx_ttproducts/datasheet/DBC_266-IS-D-2019_02.pdf

DBC (2016) Deutsche Bauchemie e.V. (2016): 6. Sachstandsbericht Betonzusatzmittel und Umwelt 6. Ausgabe. Frankfurt am Main Dezember 2016 Online;: https://deutsche-bauchemie.de/fileadmin/sites/public/dbc/publikationen/DBC_214_SB-D-2016.pdf

mags NRW (o.J.) Ministerium für Arbeit, Gesundheit und Soziales des Landes Nordrhein-Westfalen (o.J.): Registrierung (REACH). Düsseldorf. Online: https://www.mags.nrw/chemikalien-reach#:~:text=Unter%20REACH%20wurden%20alle%20Stoffe,Europ%C3%A4ischen%20Chemikalienagentur%20(ECHA)%20registriert

Motzet, Hubert Motzet (2011): Nachhaltigkeit in der Bauchemie Modetrend oder revolutionäre Veränderung? Fachgruppe Bauchemie in der GDCh AkzoNobel Bauklebstoffe. Tagung der Fachgruppe Lackchemie 26. – 28. September 2011 in Bremerhaven Online: https://www.gdch.de/fileadmin/downloads/Netzwerk_und_Strukturen/Fachgruppen/Bauchemie/Vortrag_Dr._Motzet_Sept2012.pdf

Quantz, Dieter (2014): Baustoffe von heute Schadstoffe von Morgen. SBB-Seminar 10.04.2014. SBB Sonderabfallgesellschaft Brandenburg/Berlin. Potsdam. Online: https://silo.tips/download/die-baustoffe-von-heute-schadstoffe-von-morgen

Reul, Horst (1991): Handbuch der Bauchemie. Augsburg 1991; ISBN 3-87846-143-7.

UBA-Umweltbundesamt (o.J.c) Chemikalien / REACH. Dessau-Roßlau. Online: https://www.umweltbundesamt.de/themen/chemikalien/reach-chemikalien-reach

SDG 4 “Hochwertige Bildung”

“Inklusive, gleichberechtigte und hochwertige Bildung gewährleisten und Möglichkeiten lebenslangen Lernens
für alle fördern”

Das SDG zielt primär auf die globale Entwicklung von guten Bildungssystemen ab. Im Berufsbildungssystem ist Deutschland weltweit führend – trotz einiger Defizite wie Personalausstattung, Digitalisierung oder knappe Investitionsbudgets – viele Länder versuchen ein ähnliches Berufsbildungssystem wie in Deutschland aufzubauen. Insofern ist vor allem das Unterziel 4.7 relevant:

● Bis 2030 sicherstellen, dass alle Lernenden die notwendigen Kenntnisse und Qualifikationen zur Förderung nachhaltiger Entwicklung erwerben, unter anderem durch Bildung für nachhaltige Entwicklung und nachhaltige Lebensweisen, Menschenrechte, Geschlechtergleichstellung, eine Kultur des Friedens und der Gewaltlosigkeit, Weltbürgerschaft und die Wertschätzung kultureller Vielfalt und des Beitrags der Kultur zu nachhaltiger Entwicklung

Das SDG 4 spiegelt sich in der fachlichen Unterrichtung der Stichpunkte der anderen SDG wieder, mündet aber in den Positionen e und f der neuen Standardberufsbildposition (BMBF 2022):

e) Vorschläge für nachhaltiges Handeln für den eigenen Arbeitsbereich entwickeln
f) unter Einhaltung betrieblicher Regelungen im Sinne einer ökonomischen, ökologischen und sozial nachhaltigen Entwicklung zusammenarbeiten und adressatengerecht kommunizieren

10 “Goldene Handlungsregeln” für eine BBNE

Die Nachhaltigkeitsforschung und die Bildungswissenschaften haben inzwischen umfassende Erkenntnisse gesammelt, wie eine berufliche Bildung für Nachhaltigkeit gefördert werden kann (vgl. u.a. vgl. Schütt-Sayed u.a. 2021; Kastrup u. a. 2012; Melzig u.a. 2021). Das Ergebnis sind die folgenden 10 didaktischen Handlungsregeln, die das Berufsbildungspersonal dabei unterstützen, Lehr-/Lernprozesse zielgruppengerecht und angemessen zu gestalten. Diese insgesamt 10 Handlungsregeln lassen sich in vier Schritten zuordnen.Die Nachhaltigkeitsforschung und die Bildungswissenschaften haben inzwischen umfassende Erkenntnisse gesammelt, wie eine berufliche Bildung für Nachhaltigkeit gefördert werden kann (vgl. u.a. vgl. Schütt-Sayed u.a. 2021; Kastrup u. a. 2012; Melzig u.a. 2021). Das Ergebnis sind die folgenden 10 didaktischen Handlungsregeln, die das Berufsbildungspersonal dabei unterstützen, Lehr-/Lernprozesse zielgruppengerecht und angemessen zu gestalten. Diese insgesamt 10 Handlungsregeln lassen sich in vier Schritten zuordnen.

Schritt 1 - Richtig anfangen: Identifizierung von Anknüpfungspunkten für BBNE

1. Ansatzpunkte: Fordern Sie die Verantwortung im eigenen Wirkungsraum heraus, ohne die Berufsschüler und Berufsschülerinnen mit „Megaproblemen“ zu überfordern!

2. Anknüpfungspunkte: Die Curricula sind Grundlage der Lehr-/Lernprozesse – es kommt darauf an, sie im Sinne der Nachhaltigkeit neu zu interpretieren!

3. Operationalisierung: Nachhaltigkeit ist kein „Extra- Thema“, sondern ein integraler Bestandteil des beruflichen Handelns!

Um nachhaltigkeitsorientierte Lehr-/Lernarrangements zu entwickeln, sind zunächst Anknüpfungspunkte für Nachhaltigkeit in den betrieblichen Abläufen zu identifizieren. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Ausbildungsordnungen und Lehrpläne die rechtliche Grundlage der beruflichen Bildung sind. Es gilt diese im Sinne der Nachhaltigkeit zu interpretieren, sofern nicht bereits konkrete Nachhaltigkeitsbezüge enthalten sind.

Wichtig ist dabei, dass Auszubildende nicht mit den „Megaproblemen“ unserer Zeit überfordert werden, sondern zur Verantwortung im eigenen Wirkungsraum herausgefordert werden – sowohl im Betrieb als auch im Privaten. Denn Auszubildende sind selbst Konsument/-innen, die durch eine angeleitete Reflexion des eigenen Konsumverhaltens die Gelegenheit erhalten, ihre „Wirkungsmacht“ im Rahmen ihrer beruflichen Tätigkeit in ihrer eigenen Branche zu verstehen.

Schritt 2 - Selbstwirksamkeit schaffen: Eröffnung von Nachhaltigkeitsorientierten Perspektiven

4. Handlungsfolgen: Berufliches Handeln ist nie folgenlos: Machen Sie weitreichende und langfristige Wirkungen erkennbar!

5. Selbstwirksamkeit: Bleiben Sie nicht beim „business as usual“, sondern unterstützen Sie Schüler*innen dabei, Alternativen und Innovationen zu entdecken!

6. Zielkonflikte: Verstecken Sie Widersprüche nicht hinter vermeintlich einfachen Lösungen, sondern nutzen Sie sie als Lern- und Entwicklungschancen!!

7. Kompetenzen: Bildung für nachhaltige Entwicklung verbindet Wahrnehmen, Wissen, Werten und Wirken!

Im nächsten Schritt sind nachhaltigkeitsorientierte berufliche Perspektiven für die Auszubildenden zu eröffnen. Diese sollten an einer positiven Zukunftsvision und an Lösungen orientiert sein. Auszubildenden sind dabei die weitreichenden Wirkungen ihres Handelns vor Augen zu führen. Sie sollen verstehen können, warum ihr Handeln nicht folgenlos ist. Das bedeutet gleichzeitig, Auszubildenden die positiven Folgen eines nachhaltigen Handelns vor Augen zu führen. In diesem Zusammenhang ist die Selbstwirksamkeitserfahrung von großer Bedeutung. Sie ist eine der Voraussetzungen, um motiviert zu handeln. Auszubildende dabei zu unterstützen, Alternativen zum nicht-nachhaltigen Handeln zu erkennen und Innovationen für eine nachhaltige Entwicklung zu entdecken, sollte dabei für Lehrpersonen selbstverständlich sein. Dabei ist immer die individuelle Motivation der Auszubildenden entscheidend, denn zum nachhaltigen Handeln braucht es nicht nur Wissen (Kopf), sondern auch authentisches Wollen (Herz). Wesentlich ist hierbei die Gestaltung ganzheitlicher Lernprozesse, die sowohl den kognitiven als auch den affektiven und psychomotorischen Bereich einbeziehen (vgl. Költze, S.206).

Schritt 3 - Ganzheitlichkeit: Gestaltung transformativer Lernprozesse

8. Lebendigkeit: Ermöglichen Sie lebendiges Lernen mit kreativen und erfahrungsbasierten Methoden!

9. Beispiele: Nutzen Sie motivierende Beispiele: Sprechen Sie über Erfolgsgeschichten, positive Zukunftsvisionen und inspirierende Vorbilder!

Aber wie können Lernsituationen in der Praxis so gestaltet werden, dass sie ganzheitlich aktivierend für die Auszubildenden sind? Es sollte ein lebendiges Lernen mit Hilfe kreativer, erfahrungsbasierter Methoden ermöglicht werden. Dies ist ein grundlegender (kein neuer) didaktischer Ansatz für die Förderung einer nachhaltigkeitsorientierten Handlungskompetenz. Im Kern bedeutet dies: Lernen mit Lebensweltbezug, welches ausgerichtet ist auf individuelle Lebensentwürfe und das eigene (auch künftige) berufliche Handlungsfeld, z.B. indem Recherchen im eigenen Unternehmen zu Möglichkeiten der Energieeinsparung durchgeführt werden.

Lernen soll vor diesem Hintergrund vor allem unter Berücksichtigung der Sinne stattfinden, d. h. mit Körper und Geist erfahrbar sowie sinnlich-stimulierend sein. Die Auszubildenden sollen sich dabei zudem als Teil einer gestalterischen Erfahrungsgemeinschaft erleben. Dies kann durch gemeinsame Reflexionen über das eigene Verhalten und persönliche Erfahrungen gefördert werden, beispielsweise durch die Entwicklung und Verkostung eigener Lebensmittelkreationen unter Nachhaltigkeitsaspekten. Hierfür muss unbestritten immer auch der „Raum“ zur Verfügung stehen (siehe z.B. Hantke 2018 „‘Resonanzräume des Subpolitischen‘ als wirtschaftsdidaktische Antwort auf ökonomisierte (wirtschafts-)betriebliche Lebenssituationen“). Ebenso können motivierende Beispiele helfen – wie z.B. Erfolgsgeschichten und inspirierende Vorbilder.

Schritt 4 - Lernort Betrieb: Entwicklung nachhaltiger Lernorte

10. Lernende Organisationen: Auch Organisationen können „Nachhaltigkeit lernen“: Entwickeln Sie Ihre Institution Schritt für Schritt zum nachhaltigen Lernort!

Schließlich geht es im vierten Schritt darum, den Lernort in den Blick zu nehmen und diesen als nachhaltigen Lernort zu gestalten. Den gesamten Betrieb nachhaltig auszurichten ist u. a. deshalb entscheidend, da andernfalls die an Nachhaltigkeit orientierten Inhalte der Ausbildung wenig glaubwürdig für Auszubildende sind. Der Betrieb als Institution sollte dafür an einem gemeinschaftlichen Leitbild ausgerichtet sein, welches neben den üblichen ökonomischen auch soziale und ökologische Ziele beinhaltet. So kann BBNE überzeugend in die Organisation integriert und vom betrieblichen Ausbildungspersonal umgesetzt werden.

BBNE für Spezialtiefbauerinnen und Brunnenbauerinnen

Die adressatengerechte Kommunikation von Vorschlägen zum nachhaltigen Handeln bespricht zentrale Aspekte, die zu einem Mehr an Nachhaltigkeit bei der Planung und der Durchführung von Spezialtiefbau- und Brunnenbauarbeiten führen. Im Kern lassen sich dabei zwei verschiedene Zielgruppen unterscheiden. Zum einen sind es die mit der Planung und der Durchführung des Spezialtief- und Brunnenbaus beauftragten Unternehmen und deren Beschäftigte. Bei der kommunikativen Ansprache dieser Zielgruppe stehen die Verbreitung und die Anwendung von Wissen um nachhaltiges Handeln im Spezialtief- und Brunnenbau im Vordergrund.

Zum anderen ist es die vom Spezialtief- und Brunnenbau betroffene lokale Bevölkerung. Bei deren Ansprache steht die prozessbegleitende Kommunikation während der Planung, der Vorbereitung und der Durchführung von Asphaltarbeiten im Vordergrund. Die kommunikativen Ziele sind dabei insbesondere die Erhöhung der Transparenz und Akzeptanz der Bauarbeiten sowie die Minimierung der Belästigung durch eine angemessene Teilhabe und Mitgestaltung bei der Planung und der Ausführung der Asphaltarbeiten.

Bildung ist heute jedoch mehr als nur die Vermittlung von Wissen. Wissen ist allerdings eine notwendige, wenn auch noch nicht hinreichende Voraussetzung zum nachhaltigen Handeln. Vielmehr sollte das rationale Wissen über Nachhaltigkeit idealerweise zu einer ethischen Einstellung zur Nachhaltigkeit führen und dann in ein nachhaltiges Handeln münden.

Bildung ist aber auch die Kompetenz, Wissen artikulieren zu können oder die richtigen Fragen stellen zu können. Es ist die Kompetenz, zu erfassen, was der Adressat meint und welche Fragen er hat. Und auf diese Fragen sinnvolle und erklärende Antworten zu geben. Folgende Aspekte wären im (Aus)Bildungskontext zu behandeln bzw. zu diskutieren, um mögliche Antworten zu suchen:

● Die Bevölkerung verfügt über ein hohes Umweltbewusstsein, denn 65 % der Deutschen halten den Umwelt- und Klimaschutz für ein sehr wichtiges Thema – trotz Corona (Belz et al 2022). Besonders der Klimaschutz bleibt während der Pandemie für 70 % weiterhin genauso wichtig, für 16 % ist er sogar wichtiger geworden. Gut drei Viertel der Befragten sehen ausschließlich (14 %) oder vor allem (63 %) menschliches Handeln als Ursache für den Klimawandel an. Eine erfolgreiche Nachhaltigkeitskommunikation sollte daher dieses bereits vorhandene Umweltbewusstsein nutzen und auf eine sinnstiftende Ansprache achten, um die intrinsischen Motivationslagen zu stärken.
● Der Zusammenhang zwischen dem Klimaschutz und dem Tiefbau und damit auch mit dem Spezialtief- und Brunnenbau ist offensichtlich. Denn der Baubereich mit seiner Herstellung von gebauter Umwelt und der Errichtung gebauter Infrastrukturen schafft maßgeblich die physischen Voraussetzungen für zentrale menschliche Aktivitäten wie das Wohnen, das Arbeiten und die Mobilität. Diese Tätigkeiten werden daher auch als bedeutsame Handlungsfelder einer umfassenden gesellschaftlichen, ökologischen und ökonomischen Transformation in Richtung Nachhaltigkeit adressiert. Für den Baubereich ist dem zur Folge nicht nur die Herstellung, sondern auch die Nutzung von Bauwerken und gebauter Infrastrukturen mit signifikanten Folgen für die Nachhaltigkeit verbunden. Entsprechend vielzählig sind die transformativen Ziele und Maßnahmen. Für die Herstellung lassen sich diesbezüglich im besonderen Maße benennen:

○ Die Entkarbonisierung der im Baubereich eingesetzten Treibstoffe zum Betrieb von Fahrzeugen, Maschinen und Geräten. Insbesondere die Substitution von Dieseltreibstoff.
○ Der verstärkte Einsatz nachwachsender und die Vermeidung fossiler Rohstoffe
○ Die Bevorzugung regional erzeugter Baustoffe zur Vermeidung von energieintensiven Transportwegen
○ Vermeidung energieintensiv hergestellte Baustoffe
○ Die Wieder- und Weiterverwendung sowie die stoffliche Verwertung von Baurestmassen.
○ Der Verzicht auf gesundheitlich oder ökologisch schädliche Produkte der Bauchemie
○ Flächenversiegelung vermeiden
○ Negative Folgen für den Wasserhaushalt und die Bodenökologie vermeiden.

Die Nachhaltigkeitskommunikation im Bereich Spezialtief- und Brunnenbau sollte daher die obigen Aspekte beinhalten.

● Bei der Bauausführung ist es kommunikativ von erheblicher Relevanz, mit der lokalen Bevölkerung in Kommunikation zu treten. Die Akzeptanz von Baumaßnahmen lässt sich durch eine gelungene Kommunikation erheblich erhöhen und damit auch rechtliche Schritte von betroffenen Anwohnern vermeiden, was wiederum einen kostensenkenden Effekt für die gesamte Bauausführung hat. Die Kommunikation der mit dem Baustellenbetrieb verbundenen Beeinträchtigungen wie Lärm, Schmutz und Baustellenverkehr, aber auch Absperrungen, verkehrliche Umleitungen und Einschränkungen sollten daher bereits bei der Planung berücksichtigt werden und während der gesamten Bauphase prozessbegleitend fortgeführt werden.
● Zur Kommunikation gehört auch das öffentlich sichtbare Erscheinungsbild der Baustelle. Dazu zählen eine klare Abgrenzung der Baustelle, eine einsichtige Verkehrsbeschilderung und das Anbringen großformatiger Informationstafeln die Auskunft über die Art und insbesondere die Dauer der Baumaßnahmen aber auch über die Bauausführenden und die auftraggebenden Stellen geben sollten. Mit der öffentlich sichtbaren Nennung der namentlichen Verantwortlichkeiten für die unterschiedlichen Gewerke und Bauaufgaben sowie den spezifisch zuständigen Ansprechpartnern wird der lokalen Bevölkerung die Möglichkeit der Teilhabe angeboten. Dies erhöht wiederum die Akzeptanz der Baumaßnahme und der damit verbundenen Einschränkungen erheblich.
● Eine weitere kommunikative Maßnahme zur Akzeptanzerhöhung ist die öffentliche Verfolgbarkeit des Baufortschritts. Dies lässt sich bereits mit einfachen Maßnahmen wie das Einlassen oder Aussparen von Sichtfenstern im Bauzaun bewerkstelligen. Fortschrittlicher und insbesondere für größere Bauvorhaben von längerer Dauer geeignet, ist eine begleitende Internetpräsenz, auf welcher der bisherige Baufortschritt und die folgenden Schritte der Baumaßnahme eingesehen werden können. Eine fortlaufende und kontinuierliche visuelle Übertragung der Baustellentätigkeiten mittels Kameras ist dabei eine besonders geeignete Kommunikationsmaßnahme, um die Transparenz der Bautätigkeiten und damit auch ihre Akzeptanz zu erhöhen. Ein solches kommunikatives Vorgehen beugt Konflikten vor und erhöht zudem die Kooperationsbereitschaft lokaler Anspruchsgruppen.

Weiterführende Bildungs- und Unterstützungsangebote

Für alle Berufsschulen und Unternehmen sowie, deren Mitarbeiter*innen und Auszubildenden gibt es viele Möglichkeiten, sich über die in diesem Dokument gegebenen Anregungen hinaus zu informieren und in Richtung einer nachhaltigen Entwicklung aktiv zu werden. Im Folgenden sind beispielhafte Beratungs- und Unterstützungsangebote aufgeführt, die motivieren und aufzeigen sollen, wie Unternehmen sich in eine nachhaltige Richtung entwickeln können. Entsprechende Beratungs- und Unterstützungsangebote gibt es auf unterschiedlichen Ebenen. So gibt es z.B.

● Unternehmensverbände wie B.A.U.M e.V., https://www.klima-allianz.de/, die sich für ein nachhaltiges Unternehmensmanagement einsetzen.
● Darüber hinaus gibt es in verschiedenen Bundesländern eigene Initiativen, die ihren Mitgliedsunternehmen Foren und Qualifizierungsangebote anbieten. Stellvertretend seien hier z.B. das Netzwerk Umweltunternehmen in Bremen https://www.umwelt-unternehmen.bremen.de/ oder die Transformationsberatung für kleine und mittlere Untrerenehmen (KMU) der Klimaschutz- und Energieagentur in Niedersachsen genannt https://www.klimaschutz-niedersachsen.de/zielgruppen/unternehmen/niedersachsen-allianz-fuer-nachhaltigkeit.php, die von einer Kooperation zwischen niedersächsischen Landesregierung, Wirtschaftsverbänden, Gewerkschaften und Kammern unterstützt wird.
● Auch die Handwerkskammern sowie Industrie- und Handelskammern bieten konkrete Maßnahmenkataloge für Unternehmen an, so z.B. die IHK Berlin mit konkreten Checklisten für eine Analyse des Unternehmens https://www.ihk.de/berlin/nachhaltige-wirtschaft/massnahmen/.
● Konkrete kostenpflichtige Beratungsangebote zur Begleitung von KMUs in Richtung Nachhaltigkeit gibt es z.B. von ÖKOPROFIT https://www.oekoprofit.info/ oder auch staatlich unterstützt wie in NRW mit der Transformationsberatung für KMU https://greendealnrw.de/transformationsberatung.
● Leitfäden und Broschüren helfen Unternehmen dabei, Strategien und Maßnahmen auf dem Weg hin zur Nachhaltigkeit zu entwickeln https://www.renn-netzwerk.de/fileadmin/user_upload/nord/docs/materialien/SDG_KMU_Leitfaden_Okt2018.pdf.

Die hier vorgestellten Tipps erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit, mögen Sie als Leser*in jedoch anregen, sich eigenverantwortlich und im Sinne einer zukunftsfähigen Entwicklung eines Unternehmens auf den Weg zu machen. Wir wünschen Ihnen viel Erfolg dabei!

Quellenverzeichnis

BMBF Bundesministerium für Bildung und Forschung (2022): Digitalisierung und Nachhaltigkeit – was müssen alle Auszubildenden lernen? Online: www.bmbf.de/bmbf/de/bildung/berufliche-bildung/rahmenbedingungen-und-gesetzliche-grundlagen/gestaltung-von-aus-und-fortbildungsordnungen/digitalisierung-und-nachhaltigkeit/digitalisierung-und-nachhaltigkeit

Kastrup, Julia; Kuhlmeier, Werner; Nölle-Krug, Marie (2022): Aus- und Weiterbildung des betrieblichen Bildungspersonals zur Verankerung einer Berufsbildung für nachhaltige Entwicklung. In: MICHAELIS, Christian;

BERDING, Florian (Hrsg.): Berufsbildung für nachhaltige Entwicklung. Umsetzungsbarrieren und interdisziplinäre Forschungsfragen. Bielefeld 2022, S. 173-189

Költze, Horst (1993): Lehrerbildung im Wandel. Vom technokratischen zum humanen Ausbildungskonzept. In Cohn, Ruth C.; Terfurth, Christina (Hrsg.): Lebendiges Lehren und Lernen. TZI macht Schule. Klett-Cotta. S. 192 – 212

Handke, Harald (2018): „Resonanzräume des Subpolitischen“ als wirtschaftsdidaktische Antwort auf ökonomisierte (wirtschafts-)betriebliche Lebenssituationen – eine Forschungsheuristik vor dem Hintergrund der Nachhaltigkeitsidee. In bwp@Berufs- und Wirtschaftspädagogik – online (Nr. 35), 2018, S. 1-23.

Melzig, Christian; Kuhlmeyer, Werner; Kretschmer, Susanne (Hrsg. 2021): Berufsbildung für nachhaltige Entwicklung. Die Modellversuche 2015–2019 auf dem Weg vom Projekt zur Struktur. Bonn 2021. Online: https://www.bibb.de/dienst/veroeffentlichungen/de/publication/show/16974

Schütt-Sayed, Sören; Casper, Marc; Vollmer, Thomas (2021): Mitgestaltung lernbar machen – Didaktik der Berufsbildung für nachhaltige Entwicklung. In: Melzig, Christian; Kuhlmeier, Werner; Kretschmer, Susanne (Hrsg.): Berufsbildung für nachhaltige Entwicklung. Die Modellversuche 2015–2019 auf dem Weg vom Projekt zur Struktur. S. 200-227. Online: https://www.bibb.de/dienst/veroeffentlichungen/de/publication/show/16974

SDG 6 Sauberes Wasser und Sanitäreinrichtungen”

“Verfügbarkeit und nachhaltige Bewirtschaftung von Wasser und Sanitärversorgung für alle gewährleisten”

Im SDG 6 sind erstmals internationale Ziele zum Zugang zu Trinkwasser, zur Sanitärversorgung und Hygiene für alle Menschen vereinbart worden (6.1 und 6.2). Es werden auch Ziele für Abwassermanagement und Gewässerschutz (6.3), für die langfristige Wasserverfügbarkeit und für die effiziente Wassernutzung sowie für die Förderung von integriertem Wasserressourcenmanagement (6.4 und 6.5) benannt. Die nachhaltige Bewirtschaftung von Wasser und die Gewährleistung von Sanitärversorgung sind zentrale Aufgaben der Wasserwirtschaft, weshalb alle Unterziele des SDG 6 “Sauberes Wasser und Sanitäreinrichtungen” für die Wasserwirtschaft relevant sind (Destatis 2022):

6.1 Bis 2030 den allgemeinen und gerechten Zugang zu einwandfreiem und bezahlbarem Trinkwasser für alle erreichen

6.3 Bis 2030 die Wasserqualität durch Verringerung der Verschmutzung, Beendigung des Einbringens und Minimierung der Freisetzung gefährlicher Chemikalien und Stoffe, Halbierung des Anteils unbehandelten Abwassers und eine beträchtliche Steigerung der Wiederaufbereitung und gefahrlosen Wiederverwendung weltweit verbessern

6.4 Bis 2030 die Effizienz der Wassernutzung in allen Sektoren wesentlich steigern und eine nachhaltige Entnahme und Bereitstellung von Süßwasser gewährleisten, um der Wasserknappheit zu begegnen und die Zahl der unter Wasserknappheit leidenden Menschen erheblich zu verringern

6.5 Bis 2030 auf allen Ebenen eine integrierte Bewirtschaftung der Wasserressourcen umsetzen, gegebenenfalls auch mittels grenzüberschreitender Zusammenarbeit

6.6 Bis 2020 wasserverbundene Ökosysteme schützen und wiederherstellen, darunter Berge, Wälder, Feuchtgebiete, Flüsse, Grundwasserleiter und Seen

In Deutschland sind die Unterziele 6.1 (Zugang zu Trinkwasser) und 6.2 (Zugang zur Sanitärversorgung) gewährleistet. Diese gilt es, durch nachhaltiges Planen und Handeln auch in Zukunft sicherzustellen.

Die Schnittmenge für das SDG 6 ergibt sich aus den Nummern a und b der Standardberufsbildposition (BMBF 2022):

Das SDG 6 ist insbesondere für den Brunnenbau mit der Errichtung von Wasserbauwerken wie Brunnen, Abschlußbauwerken und Wasserförderungsanlagen von Relevanz. Für den Spezialtiefbau sind es insbesondere Tiefgründungen und die damit einhergehenden Grundwasserabsenkungen, für die das SDG 6 von besonderer Bedeutung ist.

Voraus zu schicken ist, dass auch in Deutschland die Wasserqualität noch nicht den auf europäischer Ebene vereinbarten Güte-Kriterien entspricht. Auch die wasserverbundenen Ökosysteme hätten bis 2020 geschützt oder wiederhergestellt werden müssen. Für den Brunnen- und Spezialtiefbau ist daher zu beachten, dass die Auswirkungen von Baumaßnahmen die entsprechenden Ökosysteme nicht zusätzlich weiter belasten oder schädigen.

Für die Wasserversorgung, die sich häufig aus Uferfiltraten speist, ist die Qualität der Oberflächengewässer entscheidend für den Aufwand, der für die Wasseraufbereitung des Rohwassers zu Trinkwasser betrieben werden muss. Aber auch die Belastungen des Grundwassers mit z.B. Nitrat aus der Düngung bzw. Überdüngung von Ackerflächen steigert den Aufwand zur Wasseraufbereitung.

Um die Qualität der Oberflächengewässer sicherzustellen und damit die Versorgung mit sauberem Trinkwasser zu gewährleisten, nimmt die Abwasserreinigung eine entscheidende Stellung ein. Um den Eintrag anthropogener Spurenstoffe aus dem Abwasser in Oberflächengewässer zu verhindern kommen verschiedene oxidative, adsorptive und membranbasierte Verfahren im Einsatz. Diese Verfahren können direkt in den Abwasserreinigungsprozess integriert oder in nachgeschalteten Stufen eingesetzt werden. Für die Behandlung von unterschiedlichen Krankheitserregern im Abwasser (Viren, Bakterien, Protozoen, Pilze, Würmer) können Desinfektionsverfahren (UV-Bestrahlung, Membranfiltration, Ozonierung oder organische Peroxidverbindungen) eingesetzt werden, was z.B. an der oberen Isar und an der Spree erfolgt. (vgl. Pinnekamp, Schröder 2018)
In der Deutschen Nachhaltigkeitsstrategie (2021) wird betont, dass der Erhalt von Wasserkreisläufen und die dauerhafte Versorgung mit Wasser den Schutz aller Wasserressourcen vor Verschmutzung und Übernutzung erforderlich macht. “Dies umso mehr, weil durch die Auswirkungen des Klimawandels saisonale und/oder regionale Wasserknappheit zunimmt und verstärkt zu erwarten ist.“ „Das Wassermanagement in Deutschland beeinflusst damit weitere deutsche Nachhaltigkeitsziele direkt oder indirekt und besitzt eine sektorübergreifende Bedeutung für die nachhaltige Entwicklung in Deutschland” (Deutsche Nachhaltigkeitsstrategie 2021, S. 198).

Der Brunnenbau aber auch der Spezialtiefbau haben aufgrund ihrer Eingriffe in die lokalen Wasserhaushalte, einen erheblichen Einfluss auf die Sicherstellung der Wasserqualität und der Wiederherstellung wasserverbundener Ökosysteme.

Die Bedeutung der Agenda 2030 für Deutschland

“In Deutschland ist das SDG 6 bezüglich der Sicherung der Trinkwasser- und Sanitärversorgung im Rahmen der öffentlichen Daseinsvorsorge jetzt und in Zukunft sichergestellt.”(Deutsche Nachhaltigkeitsstrategie 2021, S. 198).

“Es besteht jedoch Verbesserungsbedarf bei der Gewässer- bzw. Wasserqualität (6.3). Hier sind noch weitere Anstrengungen erforderlich. Mit der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (EU-WRRL) sind die Ziele für den guten Zustand für Oberflächengewässer und Grundwasser bereits auf europäischer Ebene festgelegt und national in das Wasserhaushaltsgesetz (WHG) und verschiedene Verordnungen überführt worden. Die Ziele müssen bis spätestens 2027 erreicht werden.” (Deutsche Nachhaltigkeitsstrategie 2021, S. 198)

Im SDG 6 sind erstmals internationale Ziele zum Zugang zu Trinkwasser, zur Sanitärversorgung und Hygiene für alle Menschen vereinbart worden. (6.1 und 6.2) Es werden auch Ziele für Abwassermanagement und Gewässerschutz (6.3), für die langfristige Wasserverfügbarkeit und für die effiziente Wassernutzung sowie für die Förderung von integriertem Wasserressourcenmanagement (6.4 und 6.5) benannt. In der Deutschen Nachhaltigkeitsstrategie (2021) wird betont, dass der Erhalt von Wasserkreisläufen und die dauerhafte Versorgung mit Wasser den Schutz aller Wasserressourcen vor Verschmutzung und Übernutzung erforderlich macht. “Dies umso mehr, weil durch die Auswirkungen des Klimawandels saisonale und/oder regionale Wasserknappheit zunimmt und verstärkt zu erwarten ist. Das Wassermanagement in Deutschland beeinflusst damit weitere deutsche Nachhaltigkeitsziele direkt oder indirekt und besitzt eine sektorübergreifende Bedeutung für die nachhaltige Entwicklung in Deutschland.” (Deutsche Nachhaltigkeitsstrategie 2021, S. 198).

Das Problem ist nur, dass der Gewässerschutz insgesamt nicht ausreichend ist, wie in der Nachhaltigkeitsstrategie deutlich festgestellt wird (ebd: 199):

“Trotz der erheblichen Fortschritte im Gewässerschutz haben alle der 9.900 Oberflächenwasserkörper und gut ein Drittel der 1.000 Grundwasserkörper in Deutschland den guten Zustand oder das gute Potenzial nach WRRL nicht erreicht. Hierfür sind hohe Nährstoffbelastungen, in Fließgewässern vor allem durch Phosphat, sowie die Belastung mit ubiquitär vorhandenen Stoffen wie Quecksilber, dessen Grenzwert in allen Gewässern überschritten wird, verantwortlich, die insgesamt zu einer flächendeckenden Verfehlung des guten chemischen Zustands führen. Hauptgründe dafür, dass die Oberflächengewässer den guten ökologischen Zustand nicht erreichen, sind Verbauung, Begradigung und die durch Querbauwerke unterbrochene Durchgängigkeit der Fließgewässer.” (ebda, S. 199)

Abwasserreinigung

In Kläranlagen wird das Abwasser bestmöglich aufbereitet. , arbeiten üblicherweise mit mehreren Reinigungsstufen, wie das Beispiel der Jenaer Kläranlage zeigt (Jena Wasser o.J.).

● Mechanische Stufe – Zuhebewerke und Rechenanlage: Diese besteht aus einer Rechenanlage oder Siebanlage, die grobe Verschmutzungen abscheidet.
● Mechanische Stufe – Sand- und Fettfang: In einem Sandfang oder Absetzbecken werden weitere, aber schwere Verunreinigungen entfernt.
● Mechanische Stufe – Vorklärung: In einem Vorklärbecken wird die Strömungsgeschwindigkeit soweit herabgesetzt, dass sich ungelöste organische Stoffe (Fäkalien, Papier) absetzen.
● Biologische Stufe – Belebungsbecken: Im Belebungsbecken wird das Abwasser biologisch gereinigt. Mikroorganismen (Belebtschlamm) bauen mithilfe von eingeblasenem Sauerstoff (belüftete und unbelüftete Beckenzonen) schädliche Verbindungen aus Kohlenstoff und Stickstoff ab.
● Biologische Stufe – Anaerobbecken: Dieses Becken ist unbelüftet. Durch den fehlenden Sauerstoff können Mikroorganismen besser Phosphorverbindungen (aus Wasch- und Reinigungsmitteln) abbauen.
● Biologische Stufe – Nachklärbecken: Im Nachklärbecken wird der Belebtschlamm abgetrennt, indem er sich absetzt. Überschüssiger Schlamm wird abgesaugt und weiterbehandelt.
● Faulturm: Hier werden biologische Stoffe im Schlamm von Bakterien abgebaut. Das entstehende Faulgas aus Methan und Kohlendioxid wird in Blockheizkraftwerken zur Strom- und Wärmeerzeugung genutzt. Die Kläranlage kann so fast energieautark arbeiten.

Phosphorfällung

Zusätzlich zur biologischen Phosphatentfernung kommt auf Kläranlagen auch häufig das chemisch-physikalische Verfahren zur Phosphorelimination zum Einsatz, um den Phosphatgehalt des Abwassers weiter zu senken: Durch Zugabe eines Fällmittels (in der Regel Eisen- und Aluminiumsalze) wird Phosphor in eine unlösliche Form überführt (ausgefällt) und mit dem Klärschlamm abgetrennt (BLfU o. J.).

Spurenstoffe im Wasserkreislauf

Arzneimittel und deren Metabolite und Transformationsprodukte gelangen, nachdem sie Menschen oder Tieren verabreicht wurden, über deren Ausscheidungen auf verschiedene Wege in die Umwelt. Humanarzneimittel gelangen größtenteils über das Abwasser in die Kläranlagen und werden dort kaum eliminiert oder zurückgehalten, da Spurenstoffe nicht mit den konventionellen Verfahren entfernt werden können. Das gereinigte Abwasser, das in Bäche und Flüsse eingeleitet wird, enthält weiterhin Arzneimittelrückstände und andere Spurenstoffe. Antibiotika aus der Tierhaltung gelangen über Gülle und Mist auf die Felder und reichern sich im Oberboden an und können auch in Oberflächengewässer oder oberflächennahe Grundwässer gelangen (durch Abschwemmung bzw. Versickerung) (UBA 2022a). Neben Arzneistoffen können auch andere problematische Spurenstoffe wie Haushalts- und Industriechemikalien, Pestizide, Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) etc. in die Oberflächengewässer gelangen (BDEW o.J.).

Zentrale Bedeutung zur Reduktion von Spurenstoffen in Gewässern hat die Anwendung des Verursacherprinzips zur Vermeidung von Stoffeinträgen an der Quelle. Dies kann zum Beispiel über Anwendungsbeschränkungen oder-verbote umgesetzt werden. Bei Humanarzneimitteln erfolgen zwar in Zulassungsverfahren Bewertungen der Umweltrelevanz, jedoch keine Anwendungsverbote oder -einschränkungen bei nachgewiesener Umweltrelevanz (UBA 2021b). Zur Reduktion der Spurenstoffeinträge in die Gewässer wurde der Stakeholder-Dialog “Spurenstoffstrategie des Bundes” ins Leben gerufen, der sich zum Ziel setzt “den Eintrag von relevanten Spurenstoffen in die aquatische Umwelt zu vermeiden beziehungsweise zu reduzieren” (BMUV 2019).

Technisch möglich ist die Entfernung von Medikamentenrückständen durch eine vierte Reinigungsstufe, die mit Ozonisierung, Membranfiltration oder Aktivkohlefiltern arbeitet. Dies ist für die Abwasserwirtschaft kostenintensiv (BDEW 2022). Anlagen müssen nachträglich eingebaut werden, wodurch hohe Investitionen fällig sind. Allein die Kosten, die die Abwasserbetriebe für die Beseitigung von Diclofenac – einem beliebten Schmerzmittel – aufbringen müssten, belaufen sich auf 1,5 Mrd. Euro jährlich (so der BDEW). Eine vierte Reinigungsstufe würde eine Erhöhung der Abwassergebühren um 17 Prozent erforderlich machen (BDEW o.J.). Eine Umlage auf Arzneimittel würde ca. 2,5 Euro Cent betragen (Pharmazeutische Zeitung 2022).

Umweltdelikte

Das Umweltbundesamt analysiert kontinuierlich Umweltstraftaten gemäß der Umweltgesetzgebung. Der Anteil der Gewässerverunreinigung an den Umweltstraftaten betrug mit 2.364 Fällen fast 11%, der Anteil von Straftaten mit Bodenverunreinigung lag mit 507 Fällen bei nur etwas mehr als 2%. Die Aufklärungsquote bei Gewässerverunreinigungen lag bei 45%, bei Bodenverunreinigung bei rund 62% (UBA 2022b).

Im August 2022 wurde an der Oder ein massives Fischsterben beobachtet, bei dem etwa 360 Tonnen Fisch verendeten. Die Europäische Union stellt in ihrem Bericht (Free et al. 2023) zur Umweltkatastrophe fest, dass die Ursache des Fischsterbens fast sicher einer giftigen Algenblüte der Algenart Prymnesium Parvum zuzuordnen ist. Als wichtiger Schlüsselfaktor der Verbreitung dieser Algenart wurde der hohe Salzgehalt der Oder zu dieser Zeit identifiziert. Wahrscheinlich wurde dieser (zumindest zum Teil) durch industrielle Abwassereinleitungen mit hohem Salzgehalt (zum Teil aus dem Bergbau) verursacht. Hinzu kamen weitere Faktoren wie die Trockenheit und der daraus resultierende niedrige Wasserstand, der Verdünnungseffekte reduzierte und hydromorphologische Veränderungen am Fluss verursachte. Des Weiteren förderten hohe Nährstoffkonzentrationen, insbesondere an Phosphor und Stickstoff, die Algenblüte (Free et al. 2023).

Folgende Präventionsmaßnahmen (Auswahl) werden als zentral angesehen, um Umweltkatastrophen dieser Art in Zukunft zu verhindern (Europäische Kommission 2023):

● Monitoring
● proaktive Kommunikation mit Betroffenen, Öffentlichkeit und flussabwärts gelegenen Ländern
● Verbesserung von Reaktion und Risikomanagement
● Überprüfung bestehender Genehmigungen, Verifizierung sowie Verstärkung der Durchsetzung
● Anpassung der Bestimmungen für zulässige Schadstofffrachten an die jeweiligen Wasserstände in den aufnehmenden Gewässern

Nachhaltige Abwassertechnik

Abwasseraufbereitung und Wasserwiederverwendung

Gereinigtes kommunales Abwasser kann durch Kombination verschiedener Aufbereitungstechnologien (z. B. Ultrafiltration, Umkehrosmose, Aktivkohlefiltration, UV-Desinfektion) in unterschiedlichen Qualitäten für unterschiedliche Nutzungszwecke erzeugt werden. Mögliche Einsatzmöglichkeiten sind zum Beispiel als Wasch- oder Betriebswasser in der Industrie, zur Straßenreinigung, zur Grundwasseranreicherung sowie zu Bewässerungszwecken. Durch die Substitution von Trinkwasser durch Brauchwasser können die Grundwasserressourcen geschont werden (WAVE 2022).

Mit rund 1,3 Prozent (Stand 2016) ist der Anteil der landwirtschaftlichen Bewässerung an den Gesamt Wasserentnahmen in Deutschland noch sehr gering. Der Bewässerungsbedarf in der Landwirtschaft kann sich jedoch regional aufgrund des Klimawandels erhöhen und die Grundwasserneubildung übersteigen (UBA 2021c). Die Wiederverwendung von Wasser (Reuse) rückt daher stärker in den Fokus von Forschungsprojekten. Eine Wiederverwendung von gereinigtem Abwasser für die landwirtschaftliche Bewässerung ist technisch möglich. Während Länder mit größerer Wasserknappheit wie Spanien, Frankreich und Zypern bereits aufbereitetes Abwasser erfolgreich zur Bewässerung nutzen, sind Bedarf und Umsetzung in Deutschland umstritten. Mit der Einrichtung einer weitergehenden Abwasserreinigung zur Entfernung von Arzneimittelrückständen steht dem Einsatz des gereinigten Abwasser kaum noch etwas im Wege. Im Mittelpunkt sollten jedoch ganzheitliche Wassernutzungskonzepte stehen, da weitere Nutzungsbedarfe bestehen, wie der Mindestabfluss der Gewässer oder die Grundwasserneubildung (Rose 2021).

Gewässer- und Wasserqualität in Deutschland

Das SDG 6 ist in Deutschland, bezogen auf die Trinkwasser- und Sanitärversorgung, sichergestellt. Im Bereich der Gewässer- bzw. Wasserqualität (6.3) sind jedoch noch weitere Anstrengungen erforderlich, um die Ziele für den guten Zustand von Oberflächengewässer und Grundwasser zu erreichen, wie sie mit der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (EU-WRRL) festgelegt sind. National wurde die EU-WRRL in das Wasserhaushaltsgesetz (WHG) und verschiedene Verordnungen überführt (Deutsche Nachhaltigkeitsstrategie 2021). Im aktuellen Bewirtschaftungszeitraum (2022-2027) zur Umsetzung der EU-WRRL sollen bis 2027 möglichst viele Maßnahmen verwirklicht werden, um die Ziele der Wasserrahmenrichtlinie zu erreichen (UBA 2021i).

Grundwasser

Die Grundwasserkörper in Deutschland befinden sich zu rund 95 Prozent in einem guten mengenmäßigen Zustand. Der chemische Zustand wird zu rund 67 Prozent als gut bewertet und zu rund 33 Prozent als schlecht (UBA 2021i, S. 63,64). Die Hauptursache für einen schlechten chemischen Zustand sind nach wie vor Belastungen des Grundwassers durch Nitratverbindungen (UBA 2021i).

Zur Verbesserung des Zustandes der Grundwasserkörper sind im Rahmen des Bewirtschaftungsplans zur Umsetzung der EU-WRRL verschiedene Maßnahmen bis 2027 vorgesehen (UBA 2021i:73):

● Reduzierung von Belastungen durch Wasserentnahmen
● Reduzierung der Belastungen aus Punktquellen – vorrangig im Bereich Altlasten und Altstandorte
● Reduzierung von Nähr- und Schadstoffen aus der Landwirtschaft
● Beratungen und Forschungsvorhaben

Oberflächengewässer

Gegenwärtig (2021) erreichen 9 Prozent der Oberflächengewässer in Deutschland einen guten oder sehr guten ökologischen Zustand bzw. Potenzial (UBA 2021i). Zentraler Faktor in der Bewertung des ökologischen Zustands der Wasserkörper (i.e. Fluss, Flussabschnitt, See, Speicherbecken oder Teil eines Kanals; BMUV 2017) ist die Gewässerbiologie. Hierbei wird der Zustand der biologischen Gruppen Fischfauna, Makrozoobenthos, Makrophyten und Phytobentos bewertet (gefundene Arten, Häufigkeit etc., UBA 2021i). Hauptgründe dafür, dass die überwiegende Anzahl der Oberflächengewässer den guten ökologischen Zustand nicht erreichen sind Verbauungen, Begradigungen sowie Querbauwerke, welche die Durchgängigkeit der Fließgewässer unterbrechen (Deutsche Nachhaltigkeitsstrategie 2021). Da Fische zu bestimmten Zeiten verschiedene Lebensräume benötigen, reagieren sie besonders empfindlich auf Unterbrechungen im Flusslauf. Phytobenthos hingegen reagiert stark, wenn zu viele Nährstoffe ins Gewässer gelangen (UBA 2021i).

Der chemische Zustand aller Wasserkörper in Deutschland wird als nicht gut bewertet. Maßgeblich sind hier ubiquitäre Stoffe (ubiquitär = überall verbreitet) wie Quecksilber, Bromdiphenylether (BDE), Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) und Perfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) (insgesamt acht). So sind in Fischen überall die Umweltqualitätsnormen für bestimmte Flammschutzmittel sowie für Quecksilber überschritten (UBA 2021i). Werden die ubiquitären Stoffe bei der Bewertung des chemischen Zustands nicht berücksichtigt, sind 84 Prozent der Oberflächengewässer in einem guten Zustand (BMUV 2017).

Zur Verbesserung des Zustandes der Oberflächengewässer sind im Rahmen des Bewirtschaftungsplans zur Umsetzung der EU-WRRL verschiedene Maßnahmen bis 2027 vorgesehen (UBA 2021i:73):

● Reduzierung von Abflussregulierungen und morphologischen Veränderungen – durch Renaturierungen, Herstellung der Durchgängigkeit etc.
● Reduzierung von Belastungen durch Wasserentnahmen – in der Regel zur Garantie einer ökologische Mindestwasserführung
● Reduzierung der Belastungen aus Punktquellen (Eintrag von Nähr- und Schadstoffen) – u.a. durch Maßnahmen an kommunalen Kläranlagen und Behandlung von Misch- und Niederschlagswasser
● Reduzierung der Belastungen aus diffusen Quellen – durch Verminderung von Belastungen aus der Landwirtschaft
● Beratungen und Forschungsvorhaben

Verschmutzung und wassergefährdende Stoffe

Zum Thema “Schadstofffreie Umwelt” – ein Transformationsbereich in der Fortschreibung der Deutschen Nachhaltigkeitsstrategie – wird festgestellt: “Ein hohes Schutzniveau für Mensch und Umwelt stärkt gesundheitliche ebenso wie gesellschaftliche und wirtschaftliche Resilienz. „Dies kann letztlich nur erreicht werden durch weitgehende Substitution schädlicher Stoffe bzw. durch Vermeidung der Absonderung schädlicher Stoffe in die Umwelt.” (Deutsche Nachhaltigkeitsstrategie 2021, S.59) Zur Umsetzung dieser Ziele soll die europäische Chemikalienverordnung REACH (EU-Chemikalienverordnung) dienen mit “ggf.entsprechenden Risikomanagementmaßnahmen” (ebda., S. 66).

Wassergefährdende Stoffe werden in vier Gefährdungsstufen eingeteilt: “allgemein wassergefährdend” (awg), “schwach wassergefährdend” (WGK 1), “deutlich wassergefährdend” (WGK 2) und “stark wassergefährdend” (WGK 3). (Verordnung über Anlagen mit wassergefährdenden Stoffen – AwSV, die die Fortschreibung der Verwaltungsvorschrift wassergefährdender Stoffe – VwVwS – ist (UBA 2019b).

Wenn Stoffe oder Gemische / Materialien als wassergefährdend erkannt werden, ist eine Prüfung von Ersatzstoffen angebracht, eine “Substitutionsprüfung”. Dabei soll für die gleiche Anwendung und Produktqualität ein Ersatz gefunden werden, um einen möglichst nicht gefährdenden Stoff etc. einsetzen zu können.

Die Feststellung der Gefährdung durch Stoffe oder Gemische ist kompliziert, weil es kein allgemein verbindliches System dafür gibt. Aber die Beurteilung von gefährdenden Stoffen ist sowohl für die Ökosysteme als auch für die Gesundheit der damit Arbeitenden und für die ggf. betroffenen Menschen in unmittelbarer Umgebung einer Baustelle von hoher Relevanz. Daher sollte möglichst frühzeitig im Planungsprozess von Baumaßnahmen über die Verwendung von Alternativstoffen beraten werden (weitere Informationen: UBA-Fachinformationsveranstaltung 2020; Rigoletto -Suchmaschine Stoffeinstufungen; Bundesanzeiger neue und geänderte Stoffeinstufungen).

Wichtige gesetzliche Grundlagen in Bezug auf die Vermeidung von Verschmutzung oder Verunreinigung von Wasser sind die folgenden:

● Wasserhaushaltsgesetz (WHG),
● Europäische Wasserrahmenrichtlinie (EU – WRRL),
● Grundwasserrichtlinie,
● Oberflächengewässerverordnung (OGewV),
● Bodenschutzgesetz (BBodSchG)
● Richtlinie über Umweltqualitätsnormen und
● Wassergesetze der Bundesländer.

Wesentliche betriebliche Maßnahmen zum Schutz vor Verunreinigungen und Verschmutzungen sind zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen, zur Lagerung und zum Transport von Ölen und Treibstoffen, zum Einsatz von Chemikalien, Farben und Sondermüll zu treffen. Für den Umgang mit Antifoulingstoffen mit biozider Wirkung bei der Verarbeitung, beim Schleifen, Absanden und Reinigen ist darauf zu achten, dass anfallende Abschlämmungen aufgefangen und als Sondermüll entsorgt werden.

Zusätzlich zu diesen Vorgaben ist der Einsatz von nicht wassergefährdenden Stoffen zu prüfen. Damit ist der Einsatz von Verbrauchsstoffen, die biologisch abbaubar sowie lösungsmittelarm, schadstoffarm und emissionsarm sind, so oft wie möglich zu bevorzugen. Grundsätzlich sind Geräte, Werkstoffe, Arbeitsmaterialien und Baustoffe vorzuziehen, die gewässer- und umweltschonend hergestellt wurden. Bei der Auswahl von Produkten sollte auf Unternehmen zugegriffen werden, die über Zertifizierungen wie “Umwelt-Audit” verfügen oder die den DNK – Deutschen Nachhaltigkeitskodex anwenden (DNK o.J.). Bei Auftragsvergaben und Ausschreibungen ist auf nachhaltige Herstellung und Beschaffenheit der Produkte zu achten.

Mikroplastik

Mikroplastik spielt im Hinblick auf Wasser und Wäsche eine bedeutende Rolle. Es handelt sich hierbei um feste, unlösliche, partikuläre und nicht biologisch abbaubare synthetische Polymere in einem Größenbereich von weniger als 5 Millimetern bis 1.000 Nanometer (UBA 2020a, Quarks 2022). Mikroplastik wird unterschieden in primäres und sekundäres Mikroplastik. Als primäres Mikroplastik werden Partikel bezeichnet, die bei Eintritt in die Umwelt bereits im Größenbereich von Mikroplastik sind. Primäres Mikroplastik Typ A wird bereits in diesem Größenbereich eingesetzt. Dazu gehören beispielsweise Partikel, die in der Kosmetik- und Körperpflege-Industrie eingesetzt werden. Primäres Mikroplastik Typ B entsteht während der Nutzungsphase. Hierzu gehören zum Beispiel der Abrieb von Autoreifen, oder Fasern aus synthetischen Textilien, die beim Waschen ins Abwasser gelangen. Sekundäres Mikroplastik entsteht bei dem Zerfall größerer Kunststoffteile im Verwitterungsprozess z.B. durch Wellenbewegung und Sonneneinstrahlung (vgl. Quarks 2022).

Mikroplastik in der Nahrungskette

Diese kleinsten Kunststoffteilchen werden vor allem mit der Kosmetik in Verbindung gebracht (z.B. in Peelings, Haarshampoo oder als Binde- und Füllmittel in flüssigen Waschmitteln). Auch Plastikflaschen mit (Mineral-)Wasser enthalten Mikroplastik (Schymanski 2018). Allerdings können sie auch in Putzlappen und Schwämmen verwendet werden (Quarks 2022). Über das Abwasser gelangen diese Stoffe ins Meer. Dort ziehen sie Gifte an, werden von Tieren aufgenommen und gelangen so in die Nahrungskette. Allerdings konnte bisher mit Relevanz für die Nahrungskette vor allem in Fischen Mikroplastik nachgewiesen werden, welches wir dann schlussendlich aufnehmen (Quarks 2022). Das Bundesamt für Risikobewertung (BfR) und auch die WHO sehen die Aufnahme (der bisherigen Mengen?) nicht als gesundheitsrelevant an. So sagt das BFR über die richtige Verwendung mit Kosmetikprodukten wie Cremes: “Bei dieser Partikelgröße ist bei vorhersehbarem Gebrauch der Produkte eine Aufnahme über die gesunde und intakte Haut nicht zu erwarten” (BfR zitiert nach Quarks 2022). Maria Neira von der WHO beschreibt das Risiko von Mikroplastik in Trinkwasser und in PET-Flaschen wie folgt: “Nach allen aktuell verfügbaren Informationen gehe von der derzeitigen Mikroplastik- Konzentration in Trinkwasser allerdings auch keine Gefahr aus”. Relevant aber unbeantwortet ist hierbei die Frage, wie es um die aerosolen Bestandteile des Mikroplastiks aus dem Reifenabrieb oder von Kunstrasenplätzen steht, die eine wesentliche Quelle für Mikroplastik sind (ADAC 2022, Fraunhofer Umsicht 2021). Alles in allem ist der Stand der Forschung zu den Risiken von Mikro- oder gar Nano-Plastik (kleinste Plastikteilchen) unbefriedigend, weshalb ein nachhaltiges Verhalten und ein nachhaltiger (Mikroplastik-freier) Einkauf angeraten sind.

Mikroplastik in urbanen Wasserkreisläufen

Verschiedene Forschungsprojekte beschäftigen sich mit Lösungsmöglichkeiten zur Entfernung von Mikroplastik aus dem Wasserkreislauf. Spezielle Probenahme und Probenbehandlung zur Analyse von Mikroplastik befinden sich noch im Aufbaustadium, um in Zukunft fundiertere Aussagen über Mikroplastik in urbanen Wasserkreisläufen treffen zu können (TU Berlin 2017). In Pilotversuchen werden Filtermaterialien zum Rückhalt von Mikroplastik auf Kläranlagen sowie in Mischwasserüberläufen und Straßenabflüssen entwickelt und getestet (KWB o.J.; DECHEMA o.J.).

Mikroplastik in uns

Laut einer Studie der Medizinischen Universität Wien aus dem Jahr 2019 gelangen durchschnittlich pro Person und Woche 5 Gramm Plastik in den menschlichen Magen-Darm-Trakt (Schwab et al. 2019). Dieses Gewicht entspricht in etwa dem Gewicht einer Kreditkarte. In die Nahrungskette gelangen Mikro- und Nanoplastikpartikel (MNP) unter anderem aus Verpackungsabfall. In den Körper werden die Plastikteilchen nicht nur über Lebensmittel wie insbesondere Fisch und andere Meeresbewohner sowie über das Meersalz in den Körper geschleust. Auch Getränke in Plastikflaschen spielen eine Rolle. Deshalb empfiehlt es sich, auf Plastikflaschen zu verzichten. „Wer die empfohlenen 1,5 bis zwei Liter Wasser pro Tag aus Plastikflaschen trinkt, nimmt […] allein auf diese Weise rund 90.000 Plastikpartikel pro Jahr zu sich. Wer zu Leitungswasser greift, kann – je nach geografischer Lage – die Menge auf 40.000 reduzieren“ (DERSTANDARD 2022:1, Wright et al. 2019). Eine neue Studie hat erstmals Mikroplastik im menschlichen Blut nachgewiesen. Drei Viertel der Getesteten hatten laut der Studie der Freien Universität Amsterdam nachweislich Kunststoff im Blut. Die Untersuchung waren der erste Beweis dafür, dass Kunststoffpartikel in den menschlichen Blutkreislauf gelangen können. Die Gesamtkonzentration von Kunststoffpartikeln im Blut der 22 Probandinnen und Probanden betrug durchschnittlich 1,6 µg/ml, was einem Teelöffel Kunststoff in 1.000 Litern Wasser (zehn große Badewannen) entspricht. Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen und Polymere von Styrol waren die häufigsten Kunststoffarten, gefolgt von Poly(methylmethacrylat), die in den Blutproben gefunden wurden. Auch Polypropylen wurde analysiert, aber die Konzentrationen waren zu gering für eine genaue Messung (Leslie et al., 2022).

Quellenverzeichnis

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BDEW (o.J.): Quo vadis 4. Reinigungsstufe auf Kläranlagen. Online: https://www.bdew.de/wasser-abwasser/spurenstoffe-in-gewaessern/quo-vadis-vierte-reinigungsstufe/

BDEW (2022): Umweltreinigungskosten in Höhe von rund 1,5 Milliarden Euro allein durch Diclofenac. https://www.bdew.de/presse/presseinformationen/umweltreinigungskosten-in-hoehe-von-rund-15-milliarden-euro-allein-durch-diclofenac/

BLfU Bayerisches Landesamt für Umwelt (o.J.): Phosphorelimination. Online: https://www.lfu.bayern.de/wasser/kommunale_klaeranlagen/phosphorelimination/index.htm

BMUV Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (2017): Zustand der Oberflächengewässer. Online: https://www.bmuv.de/themen/wasser-ressourcen-abfall/binnengewaesser/fluesse-und-seen/zustand-der-oberflaechengewaesser

BMUV Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (2019): Ergebnisse der Phase 2 des Stakeholder-Dialogs “Spurenstoffstrategie des Bundes” zur Umsetzung von Maßnahmen für die Reduktion von Spurenstoffeinträgen in die Gewässer. Online: https://www.bmuv.de/download/ergebnisse-der-phase-2-des-stakeholder-dialogs-spurenstoffstrategie-des-bundes

BMUV und BMEL (2020): Nitratbericht 2020. Gemeinsamer Bericht der Bundesministerien für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit sowie für Ernährung und Landwirtschaft. Online: https://www.bmuv.de/fileadmin/Daten_BMU/Download_PDF/Binnengewaesser/nitratbericht_2020_bf.pdf

DECHEMA MachWas (o.J.): OEMP: Optimierte Materialien und Verfahren zur Entfernung von Mikroplastik aus dem Wasserkreislauf. Online: https://machwas-material.de/Verbundprojekte/Materialien+f%C3%BCr+weitere+Anwendungen+in+der+Wassertechnik/OEMP.html

DESTATIS-Statistisches Bundesamt (2022): Indikatoren der UN-Nachhaltigkeitsziele 2022. Online unter: http://sdg-indikatoren.de/

DNK Deutscher Nachhaltigkeitskodex (o.J.): Deutscher Nachhaltigkeitskodex (DNK). Online: https://www.deutscher-nachhaltigkeitskodex.de/

Deutsche Nachhaltigkeitsstategie DNS (2021): Weiterentwicklung 2021. online: https://www.bundesregierung.de/resource/blob/998194/1875176/3d3b15cd92d0261e7a0bcdc8f43b7839/deutsche-nachhaltigkeitsstrategie-2021-langfassung-download-bpa-data.pdf

DERSTANDARD (2022): Ein Mensch isst pro Woche eine Kreditkarte. Diese Menge an Mikro- und Nanokunststoffpartikeln nehmen wir laut Med-Uni Wien im Magen-Darm-Trakt auf. Online:
Fraunhofer Umsicht (2021): Fraunhofer UMSICHT untersucht Nachhaltigkeit von Kunstrasenplätzen. Online:

Free, G., Van De Bund, W., Gawlik, B., Van Wijk, L., Wood, M., Guagnini, E., Koutelos, K., Annunziato, A., Grizzetti, B., Vigiak, O., Gnecchi, M., Poikane, S., Christiansen, T., Whalley, C., Antognazza, F., Zerger, B., Hoeve, R. and Stielstra, H., (2023): An EU analysis of the ecological disaster in the Oder River of 2022, EUR 31418 EN, Publications Office of the European Union, Luxembourg, 2023, ISBN 978-92-76-99314-8, doi:10.2760/067386. Online:
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UBA Umweltbundesamt (o.J.): Chemikalien / REACH. Online: https://www.umweltbundesamt.de/themen/chemikalien/reach-chemikalien-reach

Wasserhaushaltsgesetz vom 31. Juli 2009 (BGBl. I S.2585), das zuletzt durch Artikel 2 des Gesetzes vom 4. Dezember 2018 (BGBl. I S.2254) geändert worden ist. Online: https://www.gesetze-im-internet.de/whg_2009/

WavE BMBF-Fördermaßnahme “Zukunftsfähige Technologien und Konzepte zur Erhöhung der Wasserverfügbarkeit durch Wasserwiederverwendung und Entsalzung” (2022): Themenfeld Wasserwiederverwendung durch Nutzung von behandeltem kommunalen Abwasser. Online: https://bmbf-wave.de/Publikationen/WavE+Publikationen/_/WavE_Themenheft_Kommunal_ezl_Links.pdf

Wolf, M.; Londong, J. (2020): Transformation der Siedlungswasserwirtschaft – Steuerungsmechanismen im Diskurs ressourcenorientierter Systemansätze am Beispiel Thüringen. Raumforschung und Raumordnung, 2020, 78(4)1-15. Online: https://kommunen-innovativ.de/sites/default/files/18694179_-_raumforschung_und_raumordnung_spatial_research_and_planning_transformation_der_siedlungswasserwirtschaft_-_steuerungsmechanismen_im_diskurs_ressourcenorientierter_systemansaetze_am_beispiel.pdf

Wright S et al. (2019): Stephanie Wright, Ian Mudway The Ins and Outs of Microplastics Editorial. Annals of Internal Medicine. DOI: 10.7326/M19-2474.

SDG 9 Industrie, Innovation und Infrastruktur"

“Eine widerstandsfähige Infrastruktur aufbauen, inklusive und nachhaltige Industrialisierung fördern und Innovationen unterstützen”

SDG 9, zielt im Kern darauf ab, für alle Menschen einen gleichberechtigten Zugang zu einer hochwertigen und verlässlichen Infrastruktur zu gewährleisten. Für den Spezialtief- und Brunnenbau sind vor allem die folgenden Unterziele von Relevanz (Destatis 2022):

● SDG 9.1: “Eine hochwertige, verlässliche, nachhaltige und widerstandsfähige Infrastruktur aufbauen, einschließlich regionaler und grenzüberschreitender Infrastruktur, um die wirtschaftliche Entwicklung und das menschliche Wohlergehen zu unterstützen, und dabei den Schwerpunkt auf einen erschwinglichen und gleichberechtigten Zugang für alle legen”
● SDG 9.4: “Bis 2030 die Infrastruktur modernisieren und die Industrien nachrüsten, um sie nachhaltig zu machen, mit effizienteren Ressourceneinsatz und unter vermehrter Nutzung sauberer und umweltverträglicher Technologien und Industrieprozesse, wobei alle Länder Maßnahmen entsprechend ihren jeweiligen Kapazitäten ergreifen”

Bei den im Spezialtief- und im Brunnenbau erstellten Bauwerken handelt es sich oftmals um bauliche Infrastrukturen. Während der Spezialtiefbau die Voraussetzungen für die Gründung von Bauwerken schafft, sorgt der Brunnenbau für die Voraussetzungen bei der Versorgung der Bevölkerung mit sauberem Trinkwasser. Im Mittelpunkt steht dabei meist ein günstiges Nutzen-Kosten-Verhältnis. Weitere Funktionen wie die raumordnerische Bedeutung der Bebauung, die städtebauliche Bewertung sowie Umweltrisiken insbesondere bezüglich der Bodenökologie und den Wasserhaushalt rücken dann in den Hintergrund.

Dabei verursachen gebaute Infrastrukturen sowohl beim Bau, aber eben auch während der Nutzung erhebliche Schäden an der Umwelt und der menschlichen Gesundheit. Die Nutzung von Gebäuden z.B durch Raumheizung und Klimatisierung setzt Luftschadstoffe frei, die zum Einen direkte Schäden an Pflanzen und Tieren bewirken, zum anderen können sie nach ihrer Ablagerung aber auch abiotische Umweltfaktoren verändern. Bestimmte Arten und Lebensgemeinschaften werden dadurch verdrängt. Hohe Einträge luftgetragener Schadstoffe führen so zu einem Verlust an biologischer Vielfalt und bedrohen naturnahe Ökosysteme dauerhaft in ihrer Existenz.

Sowohl der Spezialtiefbau als auch der Brunnenbau sind in der Regel mit Eingriffen in den lokalen Wasserhaushalt z.B. durch Absenkung des Grundwassers verbunden. Dies kann zu erheblichen Schäden nicht nur an aquatischen Ökosystemen führen, sondern auch die Bodenökologie sowie den Oberflächenbewuchs schädigen und dadurch wichtige Ökosystemdienstleistungen einschränken.

Umweltverträglichkeitsprüfung baulicher Infrastrukturen

Zur wirksamen Umweltvorsorge werden bei Planungen von baulichen Infrastrukturen die vielfältigen Auswirkungen sowie deren Wechselwirkung berücksichtigt: auf die Menschen und ihre Gesundheit, auf Tiere, Pflanzen und die biologische Vielfalt, auf Boden, Wasser, Luft, Klima und Landschaft, auf Kultur- und sonstige Sachgüter. Ein Instrument zur frühzeitigen Prüfung der Umweltwirkung ist die sogenannte Umweltverträglichkeitsprüfung. Dabei handelt es sich um ein umweltpolitisches Instrument der Umweltvorsorge mit dem Ziel, umweltrelevante Vorhaben vor ihrer Zulassung auf mögliche Umweltauswirkungen hin zu überprüfen (UVPG 2021).

Mit dem Berücksichtigungsgebot des § 13 Bundes-Klimaschutzgesetz (KSG) werden die Träger öffentlicher Aufgaben dazu verpflichtet, den Klimaschutz bei ihren Planungen und Entscheidungen einzubeziehen. Auch durch die Änderung der Richtlinie über die Umweltverträglichkeitsprüfung bei bestimmten öffentlichen und privaten Projekten (UVP-RL) und des Gesetzes über die Umweltverträglichkeitsprüfung (UVPG) wurden die Anforderungen an die Berücksichtigung des Klimaschutzes gestärkt und auf die Aspekte des globalen Klimas ausgeweitet. Die Anforderungen der Klimaverträglichkeit von Infrastrukturprojekten werden bei UVP-Vorhaben zu beachten sein. Die Prüfung der Auswirkungen auf das globale Klima durch Treibhausgasemissionen (THG-Emissionen) ist danach fester Bestandteil bei der Planung und Zulassung von Straßen.

Boden und Flächeninanspruchnahme

Für Menschen, Tiere und Pflanzen ist der Boden eine unverzichtbare Lebensgrundlage. Böden liefern Nahrungsmittel und Rohstoffe, speichern und filtern Wasser und können Schadstoffe abbauen. Sie stellen für den Menschen Flächen zur Besiedelung, und Flächen für den Verkehr und für die Freizeit zur Verfügung. Natur- und kulturgeschichtlich sind Böden zudem ein planetarisches Archiv für die historische Entwicklung. Eine für das Klimageschehen zunehmend bedeutsame Funktion des Bodens ist seine Fähigkeit, große Mengen an Kohlenstoff zu speichern.

Böden haben daher eine Vielzahl von Funktionen, die in Konkurrenz zueinander stehen. Daher können nicht alle Funktionen gleichzeitig erfüllt werden. Zudem sind manche dieser Funktionen durch Verunreinigungen, Erosion, Humusrückgang und Verdichtung vielfältig bedroht oder bereits eingeschränkt. Aufgrund der langsamen physikalischen, chemischen und biologischen Prozesse sind bereits eingetretene Schäden kurzfristig kaum zu beheben, denn fruchtbarer Boden benötigt zur Neubildung von einem Zentimeter 200 bis 300 Jahre. Der Verlust von Humus und Nährstoffen stellen daher zusammen mit Bodenerosion, Versalzung und Versauerung sowie Schadstoffbelastungen schwerwiegende Probleme für die Menschen und die Umwelt dar (BMUV 2022).

Deutlich erkennbar ist, dass durch die Nutzung der Böden für Siedlung und Verkehr insbesondere die biologischen Bodenfunktionen immer weiter zurückgedrängt werden. In Deutschland werden in jeder Sekunde fast elf Quadratmeter Fläche für Siedlungs- und Verkehrszwecke neu in Anspruch genommen. Davon wird knapp die Hälfte versiegelt und verliert dadurch seine natürlichen Bodenfunktionen wie Wasserdurchlässigkeit oder –speicherfähigkeit. Die Folgen sind der Verlust von Bodenfruchtbarkeit sowie der Verlust von Lebensraum für Organismen (BMUV 2022).

Ein nachhaltiger Umgang mit den Böden zielt darauf ab, die begrenzte Ressource Boden so zu erhalten, dass die vielfältigen Funktionen des Bodens auch künftigen Generationen im gleichen Umfang zur Verfügung stehen. Dazu muss insbesondere die Menge an organischer Bodensubstanz erhalten werden (BMUV 2022). Aktiver Bodenschutz kann bereits kleinteilig zum Erfolg führen. Möglichkeiten sind der Verzicht auf Pflanzenschutzmittel, das Schaffen von Versickerungsflächen und das Zulassen von Bewuchs, um so den Boden als Lebensraum für viele Kleinorganismen zu sichern.

Die nationale Nachhaltigkeitsstrategie Deutschlands sieht vor bis zum Jahr 2030 die Inanspruchnahme von Flächen für Siedlungs- und Verkehrszwecke von circa 54 Hektar pro Tag im Jahr 2020 auf unter 30 Hektar pro Tag zu reduziert (Bundesregierung 2021). Um dieses Ziel zu erreichen bietet sich eine Kreislaufwirtschaft für Flächen an, die Umwandlung und Recycling einschließt. Dabei wird ein Neuverbrauch von Flächen Inanspruchnahme weitgehend vermieden indem vermehrt bestehende Brachflächen für Siedlungszwecke genutzt werden. Doch auch die Renaturierung von bisher städtebaulich genutzten Flächen, die Entsiegelung sowie die Verdichtung sind Maßnahmen zur Kreislaufwirtschaft von Flächen (BBR 2007).

Eine umweltökonomische Möglichkeit, die Flächeninanspruchnahme zu reduzieren, ist der Zertifikathandel mit Flächen. Dabei müssen, ähnlich wie beim Emissionshandel, für jede Flächeninanspruchnahme durch Siedlung und Verkehr handelbare Nutzungszertifikate erworben werden. Durch eine zunehmende Verringerung der zur Verfügung gestellten Menge an Zertifikaten lässt sich das Reduktionsziel den Neuverbrauch von Flächen auf 30 Hektar pro Tag zu begrenzen zielsicher erreichen (UBA 2012).

Wasserdurchlässige Pflasterflächen

Um der Flächenversiegelung entgegenzuwirken, bieten sich wasserdurchlässige Pflasterflächen an. Denn dann kann Regenwasser dort, wo es niederfällt, direkt in den Erdboden versickern und damit am biologischen Wasserkreislauf teilnehmen. Zudem tragen entsiegelte Flächen mit einer hohen Versickerungsleistung dazu bei, bei Starkregenereignissen Überflutungen zu vermeiden. Wasserschäden bleiben überschaubar und die öffentliche Kanalisation wird geschont. Langfristig sind versickerungsfähige Pflasterflächen allerdings nicht an jedem Ort ökologisch. Auf stark belasteten Verkehrsflächen, wo das Regenwasser viele Schadstoffe aufnimmt, wäre es sogar umweltschädlich, wenn die verschmutzten Niederschläge einfach so ins Erdreich versickern würden. In solchen Fällen ist daher nicht das Versickern, sondern das Ableiten und Reinigen des Regenwassers empfehlenswert. Versickerungsfähige Pflastersteine eignen sich auch aufgrund ihrer geringeren Belastbarkeit nicht für Straßen oder sonstige stark belastete Flächen. Sie sind aber eine gute Wahl für Fuß- und Radwege, für gepflasterte Hofflächen und Pkw-Parkplätze. Nicht zuletzt sind sie für den heimischen Garten und die Terrasse eine gute Alternative zu Waschbetonplatten.

Da Pflasterbeläge aus vielen Einzelsteinen bestehen, lässt sich ein gewisses Ausmaß an Wasserdurchlässigkeit ganz einfach über die Fugen sicherstellen. Schon bei 1 cm breiten Fugen, die mit losem Sand und Splitt gefüllt sind, werden gute Versickerungsergebnisse erzielt. Um die Einhaltung der Fugenbreite dauerhaft zu garantieren, kommen bei vielen künstlichen Steinsystemen spezielle Abstandhalter zum Einsatz. Wenn die Flächen ansonsten aus stabilen Betonsteinen oder Natursteinen bestehen, sind sie trotz breiter Fugen sehr belastbar und können zum Beispiel auch mit Wohnmobilen befahren werden.

Damit die Versickerung funktioniert, ist es jedoch erforderlich, die Fugen in ungebundener Bauweise auszuführen, denn bei gebundener Bauweise, bei der das Fugenmaterial aus Mörtel besteht, ist eine Versickerung kaum möglich. Ungebundene Fugen sind allerdings anfällig für unerwünschten Pflanzenwuchs. Sehr breite Fugen optimieren zwar die Versickerung, bergen aber das Risiko, dass die Fugen ausgeschwemmt werden und dadurch die Stabilität des Pflasterbelags verloren geht.

Die Versickerungsleistung einer Pflasterfläche ließe sich weiter erhöhen, wenn nicht nur die Fugen, sondern auch die Pflastersteine wasserdurchlässig ausgeführt sind. Um das zu erreichen, werden Pflastersteine mit haufwerksporiger Struktur wie zum Beispiel Leicht- oder Dränbeton verwendet. Sie werden auch als Filter- oder Porensteine bezeichnet. Dafür wären Baustoffe mit haufwerksporiger Struktur vonnöten, wie sie zum Beispiel bei Mauerwerk aus Leichtbeton und bei Dränbeton für den Straßen- und Wegebau üblich sind. Tatsächlich gibt es auch für den Garten- und Landschaftsbau solche haufwerksporigen Betonsteinpflaster. Man bezeichnet sie auch als Filter- oder Porensteine. Porensteine sind allerdings nicht so stark belastbar wie ein normaler Betonstein. Mit einem Pkw sind sie meist noch befahrbar. Haufwerksporige Pflastersteine empfehlen sich daher eher für den Gehwegbereich (Grimm 2018)

Natursteine

Aus ökologischer und sozialer Sicht sind Naturwerksteine aus lokaler Produktion der ideale Baustoff. Im Vergleich zu anderen Baustoffen ist der Abbau von Naturstein energie- und ressourcenschonend, denn nicht mehr benötigte Steine lassen sich gefahrlos in den natürlichen Stoffkreislauf zurückführen. Zudem ist die Lebensdauer von Naturstein mit bis zu mehreren hundert Jahren deutlich länger als Beton mit ca. 30 Jahren. In Deutschland werden bedeutend weniger Natursteine abgebaut als verbraucht, denn der Großteil des in Deutschland verwendeten Natursteins wird als Rohmaterial oder verarbeitetes Produkt importiert. Im Jahr 2017 lag in Deutschland der Verbrauch an Rohmaterial bei ca. 0,9 Mio. t. Davon wurden lediglich 0,75 Mio. t heimisch produziert, 0,3 Mio. t wieder exportiert und 0,4 Mio. t importiert. Für Fertigwaren lag der nationale Verbrauch im selben Jahr bei ca. 1,9 Mio. t. Davon wurden lediglich 0,5 Mio. heimisch produziert, 0,2 Mio. t wieder exportiert und 1,6 Mio. t importiert. Damit liegt die Importquote des heimischen Verbrauchs für Rohmaterialien bei ca. 47% und für Fertigware bei 84% (Markt Naturstein 2019, Montani 2021)

Herstellungsbedingungen in Lieferländern

Hintergrund ist eine starke Öffnung für den Import von Natursteinen aus Asien in den 2000er Jahren aufgrund der im Vergleich zur heimischen Produktion geringeren Preise für Importware. Allerdings liegen die Arbeitsrechts-, Sicherheits- und Umweltstandards in den Steinbrüchen und steinverarbeitenden Betrieben der Importländer häufig weit unterhalb derer in Deutschland. Zudem sind mit dem Transport negative Umweltauswirkungen verbunden.

Zwar verfügt Deutschland über große Mengen und eine reiche Vielfalt abbaufähiger Natursteine. Gleichwohl wird ein Großteil des Bedarfs aber aufgrund des günstigen Preises mit Natursteinen aus Niedriglohnländern gedeckt.

Pflastersteine, Terrassensteine oder auch Grabsteine, die in Deutschland zum Einsatz kommen, stammen zu mehr als 50 % aus China. Jedoch wird die Rückverfolgbarkeit der Steine aufgrund von Dreieckshandel, zwischen Rohstoffgewinnung, Weiterverarbeitung und Endnutzung erschwert. China exportiert vorwiegend bearbeitete Werksteine. Das Rohmaterial bezieht China aber zu einem nicht unerheblichen Teil aus Drittländern wie Indien und der Türkei. Im Straßen- und Tiefbau, aber auch im Garten- und Landschaftsbau wird chinesischer Granit in der Regel als Massenware aus chinesischen Steinbrüchen angeboten. Es ist aber davon auszugehen, dass für bearbeitete Werksteine wie Grabsteine oder höherwertige Produkte wie Küchenarbeitsplatten China überwiegend Rohmaterial aus Indien eingesetzt wird.

Die Natursteingewinnung und -verarbeitung erfolgt zunehmend in industrieller Fertigung und die Handarbeit nimmt ab. Dadurch sinkt auch die Kinderarbeit in Steinbrüchen. Sowohl China als auch Indien verfügen inzwischen über Steinbrüche, die vom Arbeitsstandard mit deutschen oder europäischen Steinbrüchen vergleichbar sind. Allerdings gibt es von Steinbruch zu Steinbruch sowie zwischen den Verarbeitungsbetrieben große Unterschiede. Vor allem für Steine aus Indien ist Kinderarbeit nicht völlig auszuschließen, aber häufig sind Familien auf ein zusätzliches Einkommen der Kinder angewiesen. Daher ist auch die Modernisierung von Betrieben kein Garant für die Beendigung von Kinderarbeit. Denn für Kinder werden neue Arbeitsgebiete geschaffen wie die Weiterverwertung der Blockabfälle, die Herstellung kleiner Blöcke oder das Polieren von Steinen. Aber auch die Arbeitsbedingungen für erwachsene Arbeiter*innen sind alles andere als akzeptabel: niedrige Löhne unterhalb des gesetzlichen Mindestlohns, unsichere und ungesunde Arbeitsbedingungen durch hohe Staubbelastung, fehlende Sicherheitsmaßnahmen, extreme Temperaturen und ein Mangel an Trinkwasser. In Indien ist zudem moderne Sklaverei durch Schuldknechtschaft verbreitet, die auch auf Kinder übertragen wird.

Die Situation in China, dem größten Anbieter auf dem deutschen Markt, ist vielfach besser. Trotzdem gibt es auch in vielen chinesischen Unternehmen erhebliche Missstände, die denen in Indien ähneln. Schwere körperliche Arbeiten werden auch hier meist ohne angemessene Schutzkleidung ausgeübt und die Lebenserwartung der Arbeiter liegt aufgrund der tödlich verlaufenden Lungenkrankheit Silikose, die durch eine kontinuierlich hohe Staubbelastung ausgelöst wird, bei nur 40 Jahren.

Seit einigen Jahren geht die chinesische Regierung massiv gegen Steinbrüche und Verarbeitungsbetriebe vor, die nicht den chinesischen Gesetzen entsprechen und gegen Umwelt- und Sozialauflagen verstoßen. Ganze Steinbrüche werden geschlossen. Von daher ist von einer Verbesserung der Arbeitsbedingungen in China auszugehen. Bezüglich Kinderarbeit gehen wissenschaftliche Studien davon aus, dass auch wenn es keine aktuellen, substanziell belegten Berichte über Kinderarbeit im Natursteinsektor in China gibt, auch Verstöße im Natursteinsektor wahrscheinlich sind. Denn in anderen Sektoren ist belegt, dass es vielfache und schwere Kinderarbeit (einschließlich staatlich organisierter Zwangsarbeit, z.B. für straffällige Jugendliche) gibt (WEED 2019).

Zertifizierung von Natursteinen

Vor diesem Hintergrund gibt es für die Gewinnung und Weiterverarbeitung von Natursteinen Zertifizierungssysteme, die insbesondere die Einhaltung von Arbeits-, Sozial- und Umweltstandards sicherstellen sollen. Die bekanntesten sind:

● Fair Stone: Das Siegel wird von Fair Stone e.V. vergeben. Der zugrundeliegende Standard wurde 2007 von der WiN=WiN GmbH in Zusammenarbeit mit einem deutschen Natursteinhändler, sowie Expert:innen der ISSA (International Social Security Association) und internationalen Arbeitsrechts- und Sozialexpert:innen im Rahmen eines ko-finanzierten DeveloPPP-Projekts entwickelt. Zielsetzung und Schwerpunkt des Siegels sind die Überprüfung und Verbesserung der Arbeitsbedingungen in Steinbrüchen und steinverarbeitenden Betrieben in Entwicklungs- und Schwellenländern. Fair Stone ist seit 2018 bei der Deutschen Gesellschaft Nachhaltiges Bauen DGNB akkreditiert. Importeure von Natursteinen erhalten das Siegel erst, nachdem die Einhaltung von Mindestkriterien in der Lieferkette durch unabhängige Auditor:innen überprüft wurde. Jährliche Audits, mit steigenden Anforderungen, bereiten die Lieferant:innen auf eine umfangreiche Prüfung der Fair Stone Standardinhalte nach einer Phase von maximal 36 Monaten vor. Die Abgabe einer Selbstverpflichtung oder Eigenbestätigung durch die Lieferant:innen ist nicht ausreichend für die Siegel-Nutzung (vgl. http://fairstone.org)
● XertifiX ist eine NGO, die als Verein ihren Sitz in Hannover hat. Sie setzte sich für bessere Arbeitsbedingungen und Umweltschutz im asiatischen Steinsektor ein. Für die so genannten „Third-Party-Audits“ beauftragt XertifiX in Indien, China und Vietnam Auditor:innen mit den Kontrollen der Lieferketten. Dabei werden regelmäßig Fabriken und Steinbrüche in Indien, China und Vietnam überprüft, um sicherzustellen, dass die Standardkriterien erfüllt werden: Der Standard umfasst die IAO-Kernarbeitsabkommen, darunter das Verbot von Kinderarbeit und Sklaverei, einen besseren Schutz der Gesundheit und Sicherheit von erwachsenen Arbeitnehmer:innen, gerechte Löhne und Arbeitszeiten, Umweltschutz und Rechtmäßigkeit. Neben der Bekämpfung von Kinder- und Sklavenarbeit werden schulische und berufliche Bildung gefördert und die deutsche Öffentlichkeit für sozialverträglich hergestellte Produkte aus Naturstein sensibilisiert. XertifiX versteht seine Audits nicht nur als Prüfinstrument, sondern als langfristig angelegte Bausteine zur Verbesserung der Arbeitsbedingungen und des Umweltschutzes (vgl. http://www.xertifix.de)
● IGEP: Das Siegel wird von der IGEP Consult Pvt. Ltd. vergeben. IGEP steht ursprünglich für Indo German Export Promotion, ein gemeinsames Projekt der deutschen und indischen Regierung, welches bis 2005 von der GIZ (ehemals GTZ) durchgeführt wurde. Seit 2005 wird IGEP unabhängig von privaten Beratungsunternehmen fortgeführt. IGEP setzt sich unverändert für die Förderung der wirtschaftlichen Zusammenarbeit zwischen indischen und deutschen Unternehmen ein. Ziel des Siegels ist es, Kinderarbeit in der Natursteinindustrie in Indien und China zu verhindern und die Eignung für den europäischen Markt sicherzustellen. Dies geschieht durch den ISES 2020-Standard, der zusätzlich zu Kinderarbeit Managementsysteme, Zwangsarbeit, Gesundheit und Sicherheit an Arbeitsplatz, Vereinigungsfreiheit und Recht auf Kollektivverhandlungen, Diskriminierung, Disziplinarpraktiken, Arbeitszeiten, Vergütung, Zulieferer und Umweltaspekte umfasst. Die Gebühr für die IGEP-Zertifizierung fließt nicht nur in die Organisation selbst, sondern wird auch für die Finanzierung sozialer Aktivitäten, wie Ausbildungsinitiativen und Gesundheitsversorgung an Schulen, in ganz Indien verwendet (vgl. http://www.igep.org/)

Neben diesen Zertifikatssystemen, die speziell für Natursteine angelegt sind, existieren weitere Kennzeichnungs- und Zertifikat Systeme, Lieferketten Initiativen und Richtlinien. Sie lassen sich den CSR-Initiativen (Corporate Social Responsibility) zuordnen und fußen auf der gesellschaftliche Unternehmensverantwortung (unternehmerische Sozialverantwortung) und verstehen sich als freiwilligen Beitrag der Wirtschaft zu einer nachhaltigen Entwicklung. Im Folgenden werden ausgewählte CSR-Initiativen im Zusammenhang mit Natursteinen aufgeführt:

● INTERNATIONAL COUNCIL ON MINING AND METALS (ICMM) Der International Council on Mining and Metals (ICMM) ist seit 2001 der Handelsverband für den Bergbausektor. Als Unternehmen können Sie Mitglied werden, was eine Verpflichtung zur Einhaltung der 10 Grundsätze erfordert. Auf der Website finden Sie auch weitere Informationen und Hilfsmittel. vgl. https://www.icmm.com/en-gb
● VOLUNTARY PRINCIPLES ON SECURITY AND HUMAN RIGHTS Die Voluntary Principles on Security and Human Rights sind freiwillige Richtlinien für die Öl- und Gasindustrie und den Bergbau. Sie entstanden aus Gesprächen zwischen der amerikanischen Regierung, der britischen Regierung, Unternehmen und NGOs. Ziel ist es, die Sicherheit ihrer Operationen zu gewährleisten. Die Einhaltung der Menschenrechte und die Gewährung der Grundfreiheiten durch die Unternehmen ist von zentraler Bedeutung. Die Initiative enthält Leitlinien zur Einschätzung der Auswirkungen auf die Menschenrechte sowie zu Fragen der öffentlichen und privaten Sicherheit. Vgl. http://www.voluntaryprinciples.org/for-companies/
● SPONSIBLE MINERALS INITIATIVE Die Responsible Minerals Initiative wurde von der Responsible Business Alliance und der Global e-Sustainability Initiative gegründet und unterstützt Unternehmen aus einer Reihe von Branchen dabei, sich mit der verantwortungsvollen Mineralienbeschaffung in ihren Lieferketten zu beschäftigen. Ihr „Responsible Minerals Assurance Process“ bietet Unternehmen und ihren Lieferanten eine unabhängige, externe Prüfung, anhand derer festgelegt wird, welche Schmelzanlagen und Raffinerien entsprechend der geltenden weltweiten Standards als „Responsibly Sourced“ bestätigt werden können. Die Initiative stellt eine Online-Liste der konformen Hütten und Raffinerien zur Verfügung. http://www.responsiblemineralsinitiative.org/

Darüber hinaus sind noch folgende CSR-bezogene Datenbanken und Information Tools erwähnenswert:

● ITC Standards Map: enthält Informationen zu über 150 Standards, Verhaltenskodizes und Audit-Protokollen, die sich mit Nachhaltigkeits-Hotspots in globalen Lieferketten befassen https://sustainabilitymap.org
● Ecolabel Index: größtes globales Verzeichnis von Umweltzeichen, derzeit 460 Umweltzeichen in 25 Branchen weltweit. http://www.ecolabelindex.com/
● Der Stand der Nachhaltigkeitsinitiativen 2014: Der Bericht „State of Sustainability Initiatives“ gibt einen Überblick über die Markt- und Leistungstrends in 16 der gängigsten Standardinitiativen, die in zehn verschiedenen Rohstoffsektoren durchgeführt werden“. http://www.iisd.org/

Abschließend sei auf den Kompass zur nachhaltigen Beschaffung hingewiesen (Kompass Nachhaltigkeit 2022). Dort finden sich für zahlreiche Produkte ein Gütezeichenfinder, unter anderen auch für eine Reihe von Natursteinen sowie Gestaltungshinweise und Praxisbeispiel für öffentliche Ausschreibungen zur sozial verantwortlichen Beschaffung von Natursteinen (vgl. BA Berlin 2020).

Zudem findet sich dort ein Zugang zum CSR Risiko Check. Dabei handelt es sich um ein Online-Tool zur Einschätzung der lokalen Menschenrechtssituation sowie Umwelt-, Sozial- und Governance Themen. Es wurde von MVO Nederland entwickelt und wird vom niederländischen Außenministerium finanziert. Die deutsche Version des CSR Risiko-Check wird von dem Helpdesk Wirtschaft und Menschenrechte der Bundesregierung in der Agentur für Wirtschaft & Entwicklung finanziert. Der CSR Risiko-Check liefert für Unternehmen vertiefte Informationen über länderspezifische CSR-Risiken und deren Vermeidung für ausgewählte Produktgruppen und Wirtschaftsbereiche. Für Natursteine sind insbesondere die Produktgruppe „Steine, Sand und Kies“ sowie der Wirtschaftsbereich „Dienstleistungen für die mineralgewinnende Industrie & Bergbau“ von besonderer Relevanz (CSR Risiko Check 2022)

Nachhaltiger Zement

Beton ist das zentrale Konstruktionsmaterial der deutschen Bauwirtschaft. Er prägt wie kein anderer Baustoff unsere gebaute Umwelt. Mit mehr als 10 Mrd. m³ weltweiter Jahresproduktion ist Beton weltweit der häufigste Baustoff (BFT International 2015). Dafür wurden im Jahr 2021 weltweit geschätzte 4,4 Milliarden Tonnen Zement produziert. Im Vergleich zum Jahr 1995 entspricht dies einer Produktionssteigerung von knapp drei Milliarden Tonnen oder einer Vervierfachung (Statista 2022b). Zement ist der Kleber im Beton, das hydraulische Bindemittel, das Sand, Wasser und Kies zusammenhält. Um ihn herzustellen, braucht es Zementklinker, der aus Kalkstein, Sand und Ton bei ca. 1.450 Grad gebrannt wird. Genau bei diesem Prozess entsteht allerdings jede Menge klimaschädliches CO2. Unterschieden wird zwischen prozessbedingten und energiebedingten CO2-Emissionen. Die prozessbedingten Emissionen machen ca. 2/3 der Gesamtemissionen aus. Sie stammen aus dem eingesetzten Kalkstein und betragen 530 kg pro produzierte Tonne Zementklinker (NIR 2022). Insgesamt bedeutet 1 t Portlandzement circa 1 t CO2 (BFT International 2018).

Die energiebedingten CO2. Emissionen entstehen aus der Verbrennung fossiler Energieträger wie Stein- oder Braunkohle um den Drehofen auf mehr als 1400°C zu erhitzen. Aufgrund der hohen Temperaturen im Drehofen werden die Kohlen oft durch sogenannte Ersatzbrennstoffe wie Tiermehl, Klärschlamm, Altreifen, Altöl oder Siedlungsabfälle ersetzt, die in ganz unterschiedlicher Höhe CO2-Emissionen freisetzen. Weltweit fallen durch die Herstellung von Zement ca. 2,8 Milliarden Tonnen CO2 an. Das sind fast acht Prozent der weltweiten Emissionen und damit mehr als Flugverkehr und Rechenzentren zusammen ausstoßen. Und angesichts der steigenden Nachfrage in Schwellenländern wie Indien, Asien und Afrika dürfte dieser Wert in den nächsten Jahren sogar noch steigen. Auch in Deutschland wäre eine Bauwirtschaft ohne Beton natürlich undenkbar. Hierzulande wurden 2019 immerhin 34 Millionen Tonnen verbaut – und 20 Millionen Tonnen CO2 emittiert (Handelsblatt 2022).

Weil ein Großteil der CO2 Emissionen aus dem Zement selber stammt, steht der Beton als Baustoff grundsätzlich in Frage. Im Gebäudebereich spielen zwar Holz und Lehm als klimafreundlicher Betonersatz eine zunehmende Rolle, doch eine wirkliche Alternative zu Beton ist noch nicht in Sicht. Eine Möglichkeit die eingesetzte Betonmenge zu reduzieren stellt der sogenannte Carbonbeton dar, bei dem als Bewehrung der Stahl durch Kohlenstofffasern ersetzt wird und sich aufgrund dessen größere Zugfestigkeit (ca. 3000 N/mm² statt der ca. 550 N/mm² des üblichen Bewehrungsstahls) dadurch die Betonmenge reduzieren lässt (Schneider et al 2017).

Eine weitere Möglichkeit, um die rohstoffbedingten CO2-Emissionen bei der Zementherstellung zu senken, ist die Substitution des gebrannten Portlandzementklinkers durch Kompositmaterialien. Dabei geht es darum, die klimaschädliche Umwandlung von Calciumcarbonat – zu verringern. Dazu bieten sich neben den traditionellen Materialien wie Hüttensand und Flugasche, deren nutzbare Mengen zukünftig zurückgehen werden, bieten sich insbesondere calcinierte Tone, Gesteinsmehl, Vulkanasche aber auch modifizierte Stahlwerksschlacken an (BFT International 2018).

Möglichkeiten werden auch in neuen CO2-armen Bindersystemen gesehen, die nicht auf klassischem Portlandzementklinker basieren. Viele dieser alternativen Binder weisen allerdings nicht das Potenzial für einen Massenbaustoff auf. Große Potenziale bieten jedoch alternative, hochreaktive Belitzemente (LTBB), die bei deutlich niedrigeren Brenntemperaturen und verbesserter Leistungsfähigkeit eine wesentlich bessere CO2-Bilanz als Portlandzemente aufweisen (BFT International 2018).

Für die deutsche Zementindustrie wird die CO2-Abscheidung im Zementwerk und dessen anschließende Nutzung bzw. Speicherung (CCUS) bei der Dekarbonisierung von Zement und Beton eine entscheidende Rolle spielen. Für eine klimaneutrale Zementindustrie wird es dabei erforderlich sein, nach Ausschöpfung aller übrigen Potenziale ab 2050 jährlich rund 10 Mio. Tonnen CO2 abzuscheiden. Für die Nutzung oder Speicherung des abgeschiedenen CO2 bedarf es jedoch einer entsprechenden CO2-Infrastruktur, die insbesondere in Gestalt von Pipelinesystemen und anderen Transportkapazitäten wie Tankwagen, Kesselwagen oder Schiffe erst noch aufzubauen ist. Allerdings wird sich der Strombedarf der Klinkerherstellung bei einem breiten Einsatz von Technologien zur CO2-Abscheidung mehr als verdoppeln, was eine hinreichende Verfügbarkeit von regenerativ erzeugtem Strom und entsprechender elektrischer Übertragungsnetze erfordert (VDZ 2020).

Betonstraßen

Bei der Wiederherstellung von Verkehrsflächen kommt oftmals Beton als Deckschicht zum Einsatz. Dabei stehen die Ziele Lärmminderung, Verbesserung des Fahrkomforts und Nachhaltigkeit der Konstruktion im Hinblick auf Planung, Bauausführung und Erhaltung im Mittelpunkt. Sowohl die Nutzenden als auch die Eigentümer:innen erwarten von Verkehrsflächen aus Beton hohe Dauerhaftigkeit bei geringem Wartungsaufwand sowie gute Oberflächeneigenschaften (Wolf 2022). Für die Oberfläche hat sich die sogenannte Grinding-Struktur, die durch eingefräste Rillen erzeugt wird, als eine erfolgversprechende Variante herausgestellt. Vorteilhaft ist nicht nur die Lärmminderung von bis zu 5 dB(A) gegenüber der üblichen Waschbetonstruktur sondern auch Griffigkeit, Herstellung, Verfügbarkeit der Gesteinskörnung und Fahrkomfort stellen weitere Vorteile dar. Doch auch die Dauerhaftigkeit ist verbessert. Gemäß geltender Richtlinien für die Standardisierung des Oberbaus von Verkehrsflächen (RStO 12) ist der Oberbau von Verkehrsflächen (RStO 12) auf eine Nutzungsdauer von 30 Jahren ausgelegt. Rechnerisch können Betondecken jedoch auf deutlich längere Lebensdauern dimensioniert werden, zumal bereits eine geringe Erhöhung der Betondicke der Decke um zwei Zentimeter die Dauerhaftigkeit um zehn und mehr Jahre verlängern kann. Bei der Waschbetonbauweise ist bereits heute die Verfügbarkeit von Rohstoffen problematisch. Die betrifft insbesondere die Verfügbarkeit von Gesteinen mit einem hohen Widerstand gegen schädigende Alkali-Kieselsäure-Reaktion. Betonoberflächen mit Grinding-Struktur hingegen ermöglicht die Anwendung neuer Materialien wie zum Beispiel grobe Rundkiese und Splitte und können damit dem Rohstoffmangel entgegenwirken (Wolf 20122).

Asphalt

Eine weitere gebräuchliche Art Verkehrsflächen wieder herzustellen, ist der Einsatz von Asphalt. Asphalt ist ein Kompositbaustoff aus dem fossilen Bindemittel Bitumen sowie aus groben und feinen Gesteinskörnungen einschließlich von Füllern und ggf. weiteren Zusätzen. Das Mischungsverhältnis liegt grob bei 95 % Gesteinskörnung und 5 % Bitumen, dieses Verhältnis kann jedoch nach oben oder unten geringfügig verändert werden.

Im Jahr 2021 wurden in Deutschland etwa 38 Mio. Tonnen Asphalt als Mischgut produziert. Im Jahr 2000 lag diese Produktionsmenge noch bei 65 Mio. Tonnen. Im Jahr 2021 wurden knapp 12 Mio. Tonnen Asphalt als sogenannter Ausbauasphalt zurückgewonnen. Ausbauasphalt ist die Sammelbezeichnung für aus Straßen- und Verkehrsflächen aufgebrochener oder abgefräster Asphalt. Die Menge an Ausbauasphalt lag in Deutschland im Jahr 2021 bei 14 Mio. t. Davon wurden 85%, also knapp 12 Mio t, wieder in der Mischgutproduktion eingesetzt. Insgesamt lag damit der Anteil der Wiederverwendung bei 31% der produzierten Mischgutmenge (Dav 2022).

Als Baustoff eignet sich Bitumen wie nur wenige andere Baustoff für eine Mehrfachverwendung, denn die temperaturbedingte Erweichung und Erhärtung ist umkehrbar. Durch diese thermoplastische Eigenschaft des Bindemittels Bitumen kann Asphalt relativ gut wiederverwendet werden. Dies geschieht in erster Linie in den Mischwerken durch Zugabe von Ausbauasphalt bei der Herstellung von neuem Asphalt. Daneben gibt es auch Verfahren zum Recycling von Asphalt direkt auf der Baustelle. Die vorhandene alte Deckschicht wird dabei erwärmt, aufgenommen und nach Zugabe von Gesteinskörnungen, Bitumen oder neuem Asphalt qualitativ verbessert und wieder eingebaut.

Warmasphalt

Eine Möglichkeit, den Einsatz von Asphalt nachhaltiger zu gestalten, ist die Reduktion des Energieeinsatzes und damit die CO2 Reduktion bei der Herstellung von Asphalt. Denn nahezu zwei Drittel der gesamten CO2 Emissionen aus dem Asphalteinsatz entstehen in Asphaltmischanlagen (Porr o.J.). Eine Möglichkeit ist der sogenannte Warmasphalt. Während beim konventionellen Heißasphalt die Temperatur über 150°C beträgt, liegt sie beim Warmasphalt darunter und der Einbau erfolgt bei 120°C. Zudem wird eine längere Haltbarkeit der Asphaltschicht erwartet, denn durch die niedrigere Mischtemperatur wird das Bitumen weniger stark beansprucht. Zudem profitieren auch Arbeiter*innen und Anlieger*innen der Asphaltmischanlagen und Baumaßnahmen davon, denn die geringere Misch- und Verarbeitungstemperatur führt auch zu einer Reduktion der vom erhitzen Asphalt freigesetzten Dämpfe und Aerosole. Ihre Toxikologie ist in den vergangenen Jahren zunehmend in Verruf geraten und das enthaltene Bitumen steht in dem Verdacht krebserzeugend zu sein. So wurden die Expositionen von oxidierten Bitumina und deren Emissionen bei Dacharbeiten von der internationalen Krebsforschungsagentur IARC im Jahr 2013 in die Gruppe 2A der wahrscheinlich krebserzeugender Stoffe eingestuft, während „Hartbitumina“ und deren Emissionen bei Gussasphaltarbeiten sowie „Straight-Run-Bitumina“ und deren Emissionen der Gruppe 3 der möglicherweise krebserzeugend zugeordnet wurde (ASU 2020).

Substitution von Asphalt durch Altkunststoffe

Eine Möglichkeit, ganz auf bitumenhaltigen Asphalt zu verzichten, ist deren Substitution durch Kunststoff. Schon länger wird zur Reparatur von Straßen Kunststoff eingesetzt. In Indien ist das seit 2015 sogar Pflicht. Allerdings ersetzt der recycelte Kunststoff nur einen kleinen Teil des Bitumens. Neu ist, dass ganze Straßen aus Plastik gebaut werden. Dazu werden vorgefertigte Module zusammengesetzt, die aus recycelten Kunststoffen hergestellt werden. Durch die Modulbauweise und weil keine schweren Fundamente und keine aufwendigen Aushubarbeiten benötigt werden, lassen sich insbesondere Geh- und Fußwege deutlich schneller und unkomplizierter herstellen. Zudem sind die leichten Module innen hohl. Dies ermöglicht die einfache Verlegung und spätere Reparatur von Rohren und Leitungen. Ferner kann der Hohlraum bis zu 300 Liter Regenwasser pro Quadratmeter speichern. Dadurch lassen sich Überschwemmungen aufgrund von klimabedingt zunehmenden Starkregenereignissen vermeiden. Das im Hohlraum gespeicherte Wasser wird nach und nach an den Boden abgegeben und erhält damit die biologische Funktion des Bodens und hilft mit, Grundwasserverluste zu verringern. (PlasticRoad 2020).

Zudem lassen sich mit der Verwendung von Altkunsstoffen im Straßenbau zwei Problem gleichzeitig lösen. Im Straßenbau kann auf den Einsatz von Asphalt mit dem kanzerogenen Bindemittel Bitumen sowie dem Einsatz mineralischer Zuschlagstoffe verzichtet werden. Darüber hinaus wird zudem der Kunststoffabfall einer stofflichen Verwertung zugeführt und braucht nicht verbrannt zu werden. Die maximale CO2-Reduktion soll bei 72 % liegen (Porr o.J.).

Weitere Asphalt-Substitution

Bei der Wiederherstellung von Verkehrsflächen werden zum größten Teil neue Rohstoffe eingesetzt und nur zu geringen Teilen recycelte Materialien. Verkehrsflächen sollten daher wie jedes Produkt nach den Regeln der Kreislaufwirtschaft idealerweise aus einem bereits produzierten oder schon geförderten Rohstoff hergestellt werden, sodass der Stoffkreislauf vollständig geschlossen verläuft und keine neuen Rohstoffinputs benötigt werden. Verkehrsflächen bestehen aus vier Schichten: Dem Untergrund, dem Unterbau, der Tragschicht mitsamt Planum und dem Oberbau. Neben dem Asphalt für den Oberbau besteht der überwiegende Anteil einer Verkehrsfläche aus stets neu geförderten Steinen und Quarzsand. Dies bedeutet letzten Endes, dass eine jede neue, umgebaute oder wiederhergestellte Verkehrsfläche in der Gesamtrechnung äußerst viele Rohstoffe verschwendet. Statt auf Rohmaterialien zu setzen, lässt sich jedoch ein Mischmaterial aus Bauschutt und Altreifen herstellen, das sich als Tragschichten eignet. Genauso wie Bauschutt, stellen auch alte Reifen ein großes Entsorgungsproblem dar. Jährlich werden weltweit rund eine Milliarde Altreifen „produziert“. In Deutschland werden Altreifen in Zementwerken als Brennstoff eingesetzt. Die Möglichkeit zur gemeinsamen Wiederverwendung von Reifen und Bauschutt bietet gleichzeitig eine sehr gute funktionale Performance hinsichtlich der Flexibilität, der Festigkeit und den bleibenden Verformungen. Um maximale Festigkeit und optimale Kohäsion zwischen den beiden Inputmaterialien zu erreichen, liegt das optimale Verhältnis bei 99,5% Bauschutt und 0,5% Altreifen, die zuvor zu feinem Gummigranulat verarbeitet werden. Das Mischmaterial ist sehr gut für den Straßenbau geeignet und kann einen Beitrag zu einem nachhaltigen Tiefbau leisten (FCC o. J.).

Quellenverzeichnis

BA Berlin (2020): Bezirksamt Friedrichshain-Kreuzberg von Berlin und Bezirksamt Neukölln von Berlin (Hrsg.) (2020): Sozial verantwortliche Beschaffung von Natursteinen. Dokumentation von Pilotausschreibungen und Anregungen für die Praxis. Berlin 2020. Online: https://www.berlin.de/ba-neukoelln/politik-und-verwaltung/beauftragte/nachhaltigkeit/web_bza_leitfaden_201111.pdf

BBR (2007) Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR) (Hrsg.) (2007). Thomas Preuß, Stephanie Bock, Christa Böhme, Arno Bunzel, Gregor Jekel, Ulrike Meyer, Manuela Rottmann, Uwe Ferber, Peter Rogge, Ariane Ruff, Kilian Bizer, Georg Cichorowski, Fabian Dosch, Peter Jakubowski, Eckhard Bergmann: Perspektive Flächenkreislaufwirtschaft-Kreislaufwirtschaft in der städtischen/stadtregionalen. Flächennutzung – Fläche im Kreis. Ein ExWoSt-Forschungsfeld. Band 2 Was leisten bestehende Instrumente? Bonn, August 2007. Online: https://www.irbnet.de/daten/rswb/07109002616.pdf

BFH (2021): BFH-Berner Fachhochschule (2021): Nachhaltigkeit im Straßenbau: langlebige, lärmarme Asphaltbeläge. News Institut für Siedlungsentwicklung und Infrastruktur ISI News vom 22.09.2021 Online: https://www.bfh.ch/de/aktuell/news/2021/nachhaltigkeit-im-strassenbau/

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Wolf (2022) Wolf, Thomas (2022): Betonstraßen von heute und morgen. Nachhaltiger Straßenbau. In: Bauingenieur, 2022, Volume 97, Issue 6, pp 24-8. Springer-VDI-Verlag. Online: https://trid.trb.org/view/1998949

SDG 11 “Nachhaltige Städte und Gemeinden”

“Städte und Siedlungen inklusiv, sicher, widerstandsfähig und nachhaltig gestalten”

Das SDG 11 zielt darauf ab, Städte und Siedlungen inklusiv, sicher, widerstandsfähig und nachhaltig zu gestalten.

Für den Bausektor sind dazu die folgenden Unterziele von besonderer Relevanz:

● SDG 11.1: “Bis 2030 den Zugang zu angemessenen, sicherem und bezahlbarem Wohnraum und zur Grundversorgung für alle sicherstellen (und Slums sanieren)”
● SDG 11.1: “11.2 Bis 2030 den Zugang zu sicheren, bezahlbaren, zugänglichen und nachhaltigen Verkehrssystemen für alle ermöglichen und die Sicherheit im Straßenverkehr verbessern, insbesondere durch den Ausbau des öffentlichen Verkehrs, mit besonderem Augenmerk auf den Bedürfnissen von Menschen in prekären Situationen, Frauen, Kindern, Menschen mit Behinderungen und älteren Menschen”
● SDG 11.1: “11.3 Bis 2030 die Verstädterung inklusiver und nachhaltiger gestalten und die Kapazitäten für eine partizipatorische, integrierte und nachhaltige Siedlungsplanung und -steuerung in allen Ländern verstärken”
● SDG 11.1: “11.6 Bis 2030 die von den Städten ausgehende Umweltbelastung pro Kopf senken, unter anderem mit besonderer Aufmerksamkeit auf der Luftqualität und der kommunalen und sonstigen Abfallbehandlung”

Die Schnittmenge von SDG 11 mit der Standardberufsbildposition ergibt sich aus den Nummern b,d,e und f der Standardberufsbildposition (BIBB 2020):

a. Möglichkeiten zur Vermeidung betriebsbedingter Belastungen für Umwelt und Gesellschaft im eigenen Aufgabenbereich erkennen und zu deren Weiterentwicklung beitragen
b. bei Arbeitsprozessen und im Hinblick auf Produkte, Waren oder Dienstleistungen Materialien und Energie unter wirtschaftlichen, umweltverträglichen und sozialen Gesichtspunkten der Nachhaltigkeit nutzen
d. Abfälle vermeiden sowie Stoffe und Materialien einer umweltschonenden Wiederverwertung oder Entsorgung zuführen
e. Vorschläge für nachhaltiges Handeln für den eigenen Arbeitsbereich entwickeln
f. unter Einhaltung betrieblicher Regelungen im Sinne einer ökonomischen, ökologischen und sozial nachhaltigen Entwicklung zusammenarbeiten und adressatengerecht kommunizieren

Nachhaltige Baustelle

Die Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (DGNB) hat 2021 ein Zertifizierungssystem für nachhaltige Baustellen entwickelt. Es versteht sich als Planungs- und Management Tool und die Zertifizierung soll bei der Qualitätssicherung und Risikominimierung auf der Baustelle helfen. Zertifiziert werden Ressourcenschutz, Gesundheit und Soziales sowie die Kommunikation mit der lokalen Öffentlichkeit. Einsetzbar ist das Zertifikat für Hoch- und Tiefbauprojekten. Es wird prozessbegleitend während der gesamten Baustellenabwicklung angewandt (DGNB 2021).

Über fünf Kriterien werden die wesentlichen Indikatoren abgebildet, die zu einer möglichst hohen Nachhaltigkeitsqualität einer Baustelle beitragen (DGNB 2021):

● Das Kriterium „Baustellenorganisation“ definiert Vorgaben zur Baustellenplanung sowie zum Sicherheits- und Gesundheitsschutz. Hinzu kommen Maßnahmen zur Vermeidung der Belastung der lokalen Umwelt. Dabei geht es um Konzepte für eine lärm-, staub- und abfallarme Baustelle, den Boden- und Grundwasserschutz sowie eine umwelt- und anwohnerorientierte Logistik.
● Das Kriterium „Ressourcenschutz“ bezieht sich auf die Ressourceneinsparung und Emissionsminderung in Bezug auf die genutzte Energie. Insbesondere zum Einsatz erneuerbarer Energie und umweltgerechte Transportmittel. Ferner werden die Wiederverwendung und -verwertung von Baumaterialien, die aktive Beeinflussung der Verwertungs- und Entsorgungswege sowie der Wasserverbrauch adressiert.
● Im Kriterium „Gesundheit und Soziales“ steht die Gesundheitsprävention arbeitender Personen auf der Baustelle im Mittelpunkt. Ein Arbeits- und Sicherheitsplan für die Bauhauptgewerke sowie eine Gefährdungsbeurteilung durch die beauftragten Unternehmen sind weitere Indikatoren. Hinzu kommen Aspekte wie die Arbeitsplatzqualität oder die Absicherung der Sozialleistungen für alle Beteiligten.
● Das Kriterium „Kommunikation mit der lokalen Öffentlichkeit“ beurteilt die prozessbegleitende Kommunikation und das Erscheinungsbild der Baustelle für die Öffentlichkeit.
● Im Kriterium „Qualität der Bauausführung“ werden Planverwaltungsmanagement, eine Schnittstellenkoordination oder ein Verbesserungsmanagement positiv bewertet. Auch der Einsatz intelligenter Maschinensteuerung fließen in das Zertifizierungsergebnis ein.

Baumaschinen RAL-UZ 53

Arbeitsgeräusche von Baustellen werden häufig als sehr laut und störend empfunden. Zum Schutz von Arbeitern und Anwohnern ist es wichtig, lärmarme Baumaschinen zu betreiben. Daher werden mit dem Blauen Engel Grenzwerte für den zulässigen Schallpegel von mobilen Geräten und Maschinen festgelegt, die einen lärmarmen Baustellenbetrieb ermöglichen. Durch die Vergabe des Umweltzeichens für lärmarme und emissionsarme Baumaschinen soll eine Reduzierung der Geräusch-, Abgas- und Partikelemissionen erreicht werden. Die meisten Baumaschinen werden durch Verbrennungsmotoren betrieben, die dabei in erheblichem Maße Geräusche, Abgase und Partikel erzeugen. Besonders in städtischen Gebieten werden dadurch die lokale Luftqualität sowie die Gesundheit betroffener Personen stark beeinträchtigt.

Mit dem Blauen Engel RAL UZ 53 können Baumaschinen ausgezeichnet werden die gemäß Anhang I der Richtlinie 2000/14/EG (EU 2000/14/EG) definiert und dort in Tabelle 1 erfasst sind. Grundsätzlich wird unterschieden zwischen Maschinen kleiner 19 kW und alle anderen Baumaschinen. Für Baumaschinen kleiner 19 kW müssen Grenzwerte für Betriebsgeräusche eingehalten werden. Baumaschinen mit mehr als 19 kW installierter Nutzleistung müssen zusätzlich Grenzwerte bei der Emission von CO, NOX, HC (flüchtige organische Substanzen) und Feinstaub einhalten.

Der maximale Prüfwert für den garantierten Schallleistungspegel darf 104 dB nicht überschreiten. In Abhängigkeit von Baumaschinentypen und deren installierter Nutzleistung gelten unterschiedliche maximale Schallleistungspegel zwischen 87 und 103 dB (RAL-UZ 53 2015).

Quellenverzeichnis

BIBB Bundesinstitut für Berufsbildung (2020): Empfehlung des Hauptausschusses des Bundesinstituts für Berufsbildung vom 17. November 2020 zur „Anwendung der Standardberufsbildpositionen in der Ausbildungspraxis“. BAnz AT 22.12.2020 S4. Online: https://www.bibb.de/dokumente/pdf/HA172.pdf

DGNB (2021) Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen – DGNB e.V.(2021): Zertifizierung für nachhaltige Baustellen. Stuttgart 10.06.2021. Online: https://www.dgnb.de/de/aktuell/pressemitteilungen/2021/zertifizierung-nachhaltige-baustellen

(EU 2000/14/EG) Richtlinie 2000/14/EG des europäischen Parlaments und des Rates vom 8. Mai 2000 zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über umweltbelastende Geräuschemissionen von zur Verwendung im Freien vorgesehenen Geräte und Maschinen. Online: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/HTML/?uri=LEGISSUM:l28048

RAL-UZ 53 (2015) RAL gGmbH (2015): Vergabegrundlage für Umweltzeichen Baumaschinen RAL-UZ 53. Sank Augustin, Februar 2015. Online: https://produktinfo.blauer-engel.de/uploads/criteriafile/de/DE-UZ%20053-201502-de-Kriterien-V5.pdf

SDG 12 “Nachhaltige/r Konsum und Produktion”

“Nachhaltige Konsum- und Produktionsmuster sicherstellen”

Das SDG 12 “Nachhaltige Konsum- und Produktionsmuster sicherstellen”, fordert im Kern zu nachhaltigem Konsum und nachhaltigen Produktionsmustern auf („Ensure sustainable consumption and production patterns“). Die Entwicklung einer funktionierenden Abfall- und Kreislaufwirtschaft leistet zudem einen positiven Beitrag zu weiteren Zielen, beispielsweise Gesundheit (SDG 3), menschenwürdige Beschäftigung (SDG 8) und Klimaschutz (SDG 13). Darüber hinaus kann die Kreislaufwirtschaft auch noch zu weiteren Nachhaltigkeitszielen, wie sauberes Wasser (SDG 6), Industrie, Innovation und Infrastruktur (SDG 9, Leben an Land (SDG 15) sowie nachhaltige Städte und Gemeinden (SDG11) führen. (BMZ o.J.) SDG 12 wird daher auch als Querschnittsziel bezeichnet. Mit Blick auf die Abfall- und Kreislaufwirtschaft sind folgende Unterziele von SDG 12 von besonderer Relevanz (Destatis o.J:

● SDG 12.2: “Bis 2030 die nachhaltige Bewirtschaftung und effiziente Nutzung der natürlichen Ressourcen erreichen.”
● SDG 12.4: „Bis 2020 einen umweltverträglichen Umgang mit Chemikalien und allen Abfällen während ihres gesamten Lebenszyklus in Übereinstimmung mit den vereinbarten internationalen Rahmenregelungen erreichen und ihre Freisetzung in Luft, Wasser und Boden erheblich verringern, um ihre nachteiligen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt auf ein Mindestmaß zu beschränken.“
● SDG 12.5: „Bis 2030 das Abfallaufkommen durch Vermeidung, Verminderung, Wiederverwertung und Wiederverwendung deutlich verringern.“
● SDG 12.7: “In der öffentlichen Beschaffung nachhaltige Verfahren fördern, im Einklang mit den nationalen Politiken und Prioritäten”

Darüber hinaus sind erwähnenswert:

● SDG 12.1: “Die Umsetzung des Zehnjahresprogramms für nachhaltige Konsum- und Produktionsmuster der UNO.”
● SDG 12.3: “Bis 2030 die weltweite Nahrungsmittelverschwendung pro Kopf auf Einzelhandels- und Verbraucherebene halbieren.”
● SDG 12.6: “Unternehmen zu einer nachhaltigen Unternehmensführung ermutigen.”

“Abfall” ist aber auch eine eigene Position 3d in der Standardberufsbildposition “Umweltschutz und Nachhaltigkeit”:

d. Abfälle vermeiden sowie Stoffe und Materialien einer umweltschonenden Wiederverwertung oder Entsorgung zuführen

SDG 12 zielt im Kern auf die nachhaltige und effiziente Nutzung der Ressourcen ab. Ressourcen sind alle Stoffe der Natur (Mineralien und Metalle, biotische Ressourcen wie Holz oder Baumwolle), aber auch Luft, Wasser und Boden (vgl. ProgRess 2016). Abfälle sollen vermieden oder recycelt und gefährliche Abfälle sicher entsorgt werden. Die Nahrungsmittelverschwendung soll verringert werden (s.u.). Weitere Themen sind die nachhaltige Entwicklung von Unternehmen, eine bessere Verbraucher*innen-Bildung, nachhaltige Beschaffung und der umweltverträgliche Umgang mit Chemikalien. Das SDG 12 betrifft daher im Prinzip alle Fähigkeiten, Kenntnisse und Fähigkeiten der Standardberufsbildposition. Weitere Verbindungen zwischen den SDG und der Standardberufsbildposition werden bei den jeweiligen SDG beschrieben.

Ressourcenverbrauch

Gegenwärtig steigen sowohl der weltweite Ressourcenverbrauch als auch das globale Abfallaufkommen unvermindert an. Die Gewinnung und Verarbeitung von Ressourcen führen dabei zu hohen Treibhausgasemissionen sowie zu enormen Umweltbelastungen und Biodiversitätsverlusten. Laut Schätzungen des International Ressource Panels der Vereinten Nationen gehen etwa 50 % der globalen Treibhausgasemissionen direkt oder indirekt auf die Gewinnung und Verarbeitung von fossilen Rohstoffen, Biomasse, Erzen und Mineralien zurück. Deshalb ist es dringend geboten, den Ressourcenverbrauch auf ein zukunftsverträgliches Ausmaß zu reduzieren und das Wirtschaftswachstum mit der Begrenztheit der Ressourcen in Einklang zu bringen. Das erfordert eine Abkehr vom derzeit dominierenden linearen hin zu einem zirkulären Wirtschaftssystem. Auch Deutschland muss sich dieser Herausforderung stellen und den entsprechenden Transformationsprozess durchlaufen (Global Resources Outlook 2019).

Ziel der Transformation ist es, durch Innovation, Technologie und die Betrachtung des gesamten Systems die Basis für eine zirkuläre Wirtschaftsweise bereitzustellen. Das erfordert die Entwicklung neuer und die Verbesserung bestehender Technologien, Systeme und Prozesse. Im Fokus stehen dabei die Beschaffung und Nutzung recycelbarer, unbedenklicher und möglichst biobasierter Materialien, sämtliche Aspekte des Designs (Materialauswahl, Zerlegbarkeit, Reparierbarkeit, Re-Use) sowie die ressourceneffiziente und emissionsarme Herstellung wiederverwendbarer Produkte (Circular Futures o.J.).

Weitere zentrale Handlungsfelder sind die Rohstoffrückgewinnung (Aufbereitung) und sämtliche Aspekte des Recyclings. Überlegungen zu einem entsprechend angepassten Verhalten der Verbraucher und Verbraucherinnen wie Leasing, Sharing, Re-Use, Refurbishment und Repair sind dabei ebenso von entscheidender Bedeutung wie eine durchgängige Erfassung, Nutzung und Bereitstellung von Daten über den gesamten Lebenszyklus (BMWK 2022).

Baurestmassen

Ein besonders hohes Verwertungspotential besitzen Baurestmassen, denn sie machen über die Hälfte des gesamten Abfallaufkommens aus (DESTATIS 2022b). Jährlich sind es über 80 Millionen Tonnen, die einer Verwertung oder einer Beseitigung zugeführt werden müssen. Im Wesentlichen handelt es sich dabei um Bauschutt, Straßenaufbruch, Baustellenabfällen sowie die Fraktion Boden und Steine. Dabei sind größere Mengen an Aushubmaterial, wie Boden und Steine, typisch für bauvorbereitende Handlungen im Hoch- und Tiefbau. Abbruchabfälle hingegen sind inhomogene Gemische, die aus einer Vielzahl von Materialien, wie Boden, Sand, Natursteinen, Betonstücken, Keramik, Ziegel, Fliesen, behandelten und unbehandelten Hölzern, Metallteilen oder Asphalt zusammengesetzt sein können. Auch Installationselemente aus dem Elektrobereich wie beispielsweise Kabel und Geräte sowie Isolationsmaterialien und Rohrleitungen gehören dazu (bbs 2021b).

Die Verwertungsmöglichkeiten für Bau- und Abbruchabfälle und daraus gewonnene Materialien sind vielfältig. Bei guter und gesicherter Qualität können Gesteinskörnungen aus Beton- und Mauerwerksbruch für die Herstellung von Betonen im Hochbau eingesetzt werden. Ansonsten stellen landschaftsbauliche Maßnahmen, Unterbau- und Tragschichtherstellung im Straßen- und Wegebau sowie der Bau von Sicht- und Lärmschutzanlagen gängige Verwertungswege dar. Auch im Deponiebau besteht eine signifikante Nachfrage nach aufbereiteten Baureststoffen (bbs 2021b).

Trotz dieser guten Verwertungsmöglichkeiten wird eine hochwertige Kreislaufführung unter Weiternutzung der stofflichen-technischen Eigenschaften für die mineralischen Fraktionen noch zu selten praktiziert. Denn nur ein Bruchteil wird wieder als hochwertiger Betonzuschlagstoff eingesetzt. Der überwiegende Teil wird weniger hochwertig bodennah eingesetzt, wie beispielsweise im Landschafts- und Wegebau, als Ausgleichsmaterial, als Verfüllungsmaterial von Aushebungen oder im stillgelegten Bergbau. Der Einsatz von Recycling-Gesteinskörnungen mit definierten technischen Eigenschaften in Anwendungen, die keine besonderen Anforderungen an das Material stellen, entspricht jedoch einem Downcycling (UBA 2010).

Eine hochwertige Verwertung von Baurestmassen in anspruchsvollen Anwendungen erfordert allerdings entsprechende Verfahren zur Gewinnung und Herstellung hochwertiger und gütegesicherter mineralischer Rezyklate. Denn die späteren Verwertungsmöglichkeiten werden maßgeblich von den bautechnischen Eigenschaften des Ausgangsmaterials und der Zusammensetzung des Bauschutts bestimmt. Daher sind selektive Rückbau- und Abbruchverfahren, bei denen die Baustofffraktionen bereits an der Abbruchstelle sorgfältig getrennt und Schadstoffe frühzeitig ausgeschleust werden, von zentraler Bedeutung. Denn sortenreine mineralische Bauabfälle lassen sich durch Zerkleinern, Sieben und Klassieren zu Recycling-Baustoffen aufbereiten und können dann im konstruktiven Bau als gleichwertiger Betonzuschlag eingesetzt werden und auf diese Weise dazu beitragen wertvolle Rohstoffvorkommen zu schonen.

Mittelfristig ist es wichtig, die große Abhängigkeit vom Straßen(neu)bau bei der Entsorgung von Abbruchabfällen zu reduzieren, denn der materialintensive Neubau von Straßen wird, vor allem in strukturell benachteiligten Regionen, abnehmen. In Regionen mit eher geringem Neubau von Straßen liegen daher die ökologischen Vorteile, Gesteinskörnungen im Hochbau zu verwerten, auf der Hand (UBA 2010).

Verwertung von teerhaltigem Straßenaufbruch

Bis zum Ende der 1980er Jahre, wurden zur Herstellung von Strassen nicht nur Bitumen, sondern auch Straßenpech und Gemische aus Straßenpech und Straßenbaubitumen als Bindemittel eingesetzt. Seit dem Jahr 1984 ist in Deutschland und seit 1990 auch in den neuen Bundesländern die Anwendung von Teer als Bindemittel im Straßenbau verboten. Denn Herstellungsbedingt sind kohlestämmige Peche, Teere und Öle unterschiedlich zusammengesetzte Aromatengemische, die einen hohen Gehalt an polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) und Phenolen enthalten. Für PAK dieser Herkunft ist die krebserzeugende Wirkung in epidemiologischen Untersuchungen nachgewiesen worden; sie sind der Stoffgruppe „Pyrolyseprodukte aus organischem Material“, Kategorie 1 der MAK- und BAT-Werte-Liste der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG 2014) zugeordnet. Phenole sind in die Kategorie 3B der MAK- und BAT-Werte-Liste eingestuft, d. h. es liegen Anhaltspunkte für eine krebserzeugende Wirkung vor. Pechhaltiger Straßenaufbruch ist zudem als stark wassergefährdend (WGK 3) eingestuft (VAwS 2014).

Pechhaltiger Straßenaufbruch mit einem Gehalt an PAK von ≥ 1000 mg/kg und/oder einem Gehalt an Benzo(a)pyren ≥ 50 mg/kg ist gefährlicher Abfall. Er wird dem Abfallschlüssel 17 03 01: Kohlenteerhaltige Bitumengemische zugeordnet (AVV 2001) und unterliegt grundsätzlich den Pflichten der Nachweisverordnung (NachwV 2006). Er darf entsprechend der Anzeige- und Erlaubnisverordnung (AbfAEV 2003) gewerbsmäßig nur mit Genehmigung der zuständigen Behörde eingesammelt oder befördert werden.

Europaweit gilt teerhaltiger Straßenaufbruch seit 2002 aufgrund seines hohen PAK-Gehalts ebenfalls als gefährlicher Abfall und ist als besonders überwachungsbedürftig eingestuft. Je nach Höhe der PAK-Gehalte und des Phenolindex wird der Straßenaufbruch einer sogenannten Verwertungsklasse zugeordnet und in Abhängigkeit von dieser Klasse entsprechende Verwertungsmöglichkeiten definiert. Allerdings unterscheiden sich die PAK- Grenzwerte, die zur Einstufung als teerhaltiger Abfall führen, in den einzelnen Bundesländern teilweise erheblich. Gleichwohl kommen grundsätzlich folgende vier Verwertungsoptionen in Betracht (REMEX 2021):

● Stoffliche Verwertung im Straßenbau –
● Stoffliche Verwertung auf der Deponie
● Thermische Behandlung
● Beseitigung auf der Deponie

In Deutschland fallen jedes Jahr über 3 Mio. t teerhaltiger Straßenaufbruch an (Destatis 2023). Denn die alten teerhaltigen Asphaltschichten sind vielfach noch immer im Straßenkörper vorhanden, weil gerade im kommunalen Straßennetz einige Straßen noch nicht erneuert wurden. Um den Ausbau des pechhaltigen Materials nach Möglichkeit zu vermeiden, verbleiben die belasteten, teerhaltigen Schichten oftmals im Straßenkörper, werden dort als Unterbau genutzt und mit einem neuen Straßenkörper überbaut.

Allerdings stellt dann jede weitere Baumaßnahme eine erneute Konfrontation mit diesem schadstoffbelasteten Material dar. Das verursacht zusätzliche Kosten. Zudem bleibt das Belastungspotenzial bestehen und das schadstoffbelastete Material wird nicht aus dem Materialkreislauf ausgeschleust (REMEX 2021).

Um jedoch die kreislaufwirtschaftlich gebotene Ausschleusung von Schadstoffen zu bewerkstelligen, verbleiben anstatt einer Weiterverwendung im Straßenbau lediglich die thermische Behandlung und die Deponierung als mögliche Entsorgungspfade übrig. Bei der Deponierung ist allerdings zu unterscheiden ob es sich um eine einfache Ablagerung (Beseitigung) handelt oder ob der teerhaltige Straßenaufbruch stofflich verwertet wird. Eine stoffliche Verwertung auf der Deponie liegt vor, wenn das Material z.B. zur Modellierung des Deponiekörpers und der Ausgestaltung der endgültigen Kubatur, als Baustoff für den Wegebau, als Schutzlage auf Kunststoff-Dichtungsbahnen, in der Sickerwasserschicht oder als filterstabile Schicht auf der Sickerwasserschicht genutzt wird (Knappe et al 2017).

Mehr als 60 % des anfallenden teerhaltigen Straßenaufbruchs werden auf Deponien verbracht. Davon wiederum werden lediglich knapp 60 % dort abgelagert. Die darin enthaltenen hochwertigen mineralischen Rohstoffe werden somit nicht als Deponieersatzbaustoff genutzt (Sutor-Fiedler 2021).

Aus ökologischer Sicht kann der Einsatz von teerhaltigem Straßenaufbruch als Deponiebaustoff im Vergleich zur thermischen Reinigung vorteilhafter sein. Entscheidend sind dabei die Transportwege sowie die Transportart von der Anfallstelle zur Deponie bzw. zur thermischen Behandlungsanlage. Ist die zusätzliche Transportstrecke zur thermischen Behandlung größer als 60 km per Schiff, ist eine stoffliche Verwertung in Form von Deponiebaustoffen ökologisch vorteilhafter (Knappe et al. 2017). Dies ist in Deutschland jedoch überwiegend der Fall, denn in Ermangelung einer entsprechenden Behandlungsanlage in Deutschland kann das Material derzeit ausschließlich in spezielle thermische Behandlungsanlagen in die Niederlande gebracht werden. Dies führt zu unverhältnismäßig langen Transportwegen, die sich in der Ökobilanz, aber auch wirtschaftlich niederschlagen (Kurth et al. 2019).

Betonrecycling

Beton ist ein Baustoff der im gesamtzen Baubereich vielfältig und in großer Menge zum Einsatz kommt. Er kommt besonders dann zum Einsatz, wenn hohe Belastungen zu erwarten sind. Typische Anwendungsfälle sind daher z. B. Lkw-Fahrspuren auf Autobahnen, Parkflächen auf Lkw-Rastplätzen oder Rangierflächen. Zudem sind Betonstraßen deutlich langlebiger als Asphaltstraßen (Baunetzwerk 2019). Allerdings ist der Einbau von Beton deutlich komplizierter als der von Asphalt, denn mit dem Einbau der ersten Lage wird auch direkt die Oberfläche hergestellt, welche beim Asphalt aus als sogenannte Verschleißdecke erst als letzte Schicht hergestellt wird. Des Weiteren sind Sanierungen aufwändiger und die Zeit zwischen dem Baubeginn und der Nutzung ist erheblich länger als bei asphaltierten Oberflächen (Baunetzwerk 2019).

Im Jahr 2021 wurden in Deutschland etwa 54 Mio. m3 Transportbeton produziert. In den letzten Jahren ist die produzierte Betonmenge kontinuierlich gestiegen. Lag die Produktionsmenge im Jahr 2012 noch bei 46 Mio. m3, kletterte sie im Jahr 2019 bereits auf 53 Mio. m3 (Statista 2022c).

Zum Schutz der natürlichen Rohstoffe werden bereits seit geraumer Zeit als Zuschlagstoffe für Betone sogenannte rezyklierte Gesteinskörnungen anstelle von Kies oder Splitt, die aus natürlichen Lagerstätten gewonnen werden, eingesetzt (IZB o.J.). Beim Betonrecycling wird zwischen dem Recycling von Frischbeton und von Festbeton unterschieden.

Das Recycling von Frischbeton erfolgt in der Regel bereits im Betonmischwerk, wo überzähliger Frischbeton und das sogenannte Restwasser aus der Betonherstellung aufbereitet und fast vollständig der Produktion des Betons wieder zugeführt werden. Frischbeton, der entweder auf der Baustelle zu viel bestellt wurde oder bei der Fertigteilherstellung nicht benötigt wurde, landet in der Recyclinganlage des Betonwerks. Dort werden flüssige und feste Bestandteile effizient getrennt. Die festen Bestandteile werden anschließend den Lagerbeständen der Gesteinskörnungen für die weitere Betonherstellung zugeführt. Das sogenannte Restwasser fällt nicht nur beim Frischbetonrecycling an, sondern auch beim Reinigen des Betonmischers, der Fahrmischertrommel oder der Betonpumpe. Die Verwendung von Restwasser als Zugabewasser für Betone regelt DIN EN 1008.

Beim Recycling von Festbeton werden Betonbauteile am Ende ihrer Lebensdauer zerkleinert und nahezu vollständig als Baustoff wiederverwertet, sei es im Straßenbau oder als rezyklierte Gesteinskörnung bei der Betonherstellung. Die notwendigen technischen Regelwerke für das Betonrecycling liegen vor und sind bauordnungsrechtlich eingeführt (Zementmerkblatt (2021). Doch auch eine Wieder- oder Weiterverwendung nach dem Prinzip „Produktrecycling vor Materialrecycling“ lässt sich bei Betonfertigteilen und Betonwaren oft sehr gut realisieren. Tragende Bauteile aus Beton können im Ganzen demontiert und in anderen Bauwerken wiederverwendet werden. Aufgenommene Wegebefestigungen aus Betonsteinpflaster oder Betonplatten werden z. B. beim Bau von Deichen, Bus- und Straßenbahnhaltestellen wieder eingesetzt.

Andere Betonbauteile werden nach dem Abbruch eines Bauwerks in Brechanlagen zerkleinert und anschließend zu hochwertiger Gesteinskörnung aufbereitet. Allerdings sind ein sorgsamer Abbruch und Rückbau mit getrennter Erfassung der Restbaumassen eine zentrale Voraussetzung für das Recycling von Festbeton (IZB o.J.).

Der Festbeton, der mit rezykliertem Material hergestellt und meist als ressourcenschonender oder R-Beton bezeichnet wird, besitzt praktisch dieselben Festigkeiten wie ein Beton, der vollständig mit natürlichen Gesteinskörnungen hergestellt wurde. Die Herstellung und Verwendbarkeit von Beton mit rezyklierter Gesteinskörnung ist in der DAfStb-Richtlinie „„Beton mit rezyklierter Gesteinskörnung – R-Beton“ geregelt (DAfStb-RiLi B30 2021). Sie legt z. B. Grenzwerte für den Anteil der rezyklierten Gesteinskörnungen im Beton fest, um u.a. die Dauerhaftigkeit des Betons zu gewährleisten. Doch auch die Herstellung von Beton mit bis zu 100 % rezyklierter Gesteinskörnung ist möglich. Dazu muss allerdings die Produkteigenschaft durch bauaufsichtliche Zulassung oder einer Zustimmung als Einzelfall nachgewiesen werden.

Recycling-Baustoffe decken in Deutschland bereits heute fast 13 % des Bedarfs an Gesteinskörnung und ersetzen damit Rohstoffe, die sonst natürlichen Lagerstätten entnommen werden müssten. Angesichts der erschwerten Erschließung weiterer Lagerstätten natürlicher Gesteinskörnungen und Möglichkeiten, Bauschutt zu deponieren, wird das Recycling von Baustoffen in Zukunft weiter an Bedeutung gewinnen (IZB o.J.).

Asphaltrecycling

Die stoffliche Wieder- und Weiterverwendung von benutztem Asphalt ist ein etabliertes Verfahren, um den Verbrauch von natürlichen Rohstoffen zu reduzieren und Ressourcenschutz zu betreiben.

Es gibt einschlägige abfallrechtliche Bestimmung wie die Abfallverzeichnisverordnung (AVV 2001) die unter der AVV-Nr.: 170302 Bitumengemische definiert und von kohlenteerhaltigen Bitumengemische abgrenzt (vgl. Kapitel Teerhaltiger Straßenaufbruch unter SDG 12). Zudem gibt es länderspezifische technische Leitfäden zum Umgang mit Ausbauasphalt z.B. (WVB Asphalt 2019, LSV 2006, LANUV 2021, LfU- Bayern 2019). Zur Vereinheitlichung der umwelttechnischen Anforderungen an die stoffliche Verwertung wurden von der Länderarbeitsgemeinschaft Abfall (LAGA) Anforderungen an die stoffliche Verwertung von mineralischen Reststoffen und Abfällen herausgegeben. Dort werden unter II 1.3 bzw. III 4.2.2 die abfallspezifischen Anforderungen sowie die Probenahme und Analytik für Straßenaufbruch dargelegt (LAGA 2003).

Für das Asphaltrecycling relevant ist die dort formulierte Forderung , die Schichten des Straßenoberbaus getrennt zu erfassen, also bitumengebundene Trag-, Binder- und Deckschichten selektiv auszubauen und einer spezifischen Verwertung zuzuführen. Ausbauasphalt ist darüber hinaus grundsätzlich getrennt auszubauen, um es möglich hochwertig als Zugabematerial für Heißmischgut einzusetzen. Der Einsatz in ungebundenen Schichten ist zu vermeiden. Soll Ausbauasphalt dennoch ohne Bindemittel unter wasserdurchlässige Deckschichten verwertet werden, ist nachzuweisen, dass keine schädlichen Verunreinigungen aus PAK- und Phenolhaltigen teergebundenen Straßenaufbruch vorliegen (vgl. Kapitel Teerhaltiger Straßenaufbruch unter SDG 12) Der ungebundene Einbau von Ausbauasphalt in Trinkwasser- und Heilquellenschutzgebieten wird untersagt.

Im Jahr 202 sind in Deutschland 14 Mio. t Ausbauasphalt angefallen von denen 12 Mio. t. Wieder in der als Zugabematerial für Heißmischgut wiederverwendet wurden. Insgesamt wurden im selben Jahr 38 Mio. Tonnen Asphalt als Mischgut produziert (Dav 2022).

Ausbauasphalt fällt hauptsächlich als Fräsmaterial an. Dabei kommt ein rotierende Fräswalze zum Einsatz die entsprechend der eingestellten Frästiefe das Material aus den gebundenen Oberbauschichten entfernt. Allerdings ist auch der Schollenaufbruch möglich bei dem aus den bestehende Asphaltschichten große Ausbaustücke (Asphaltschollen) mittels Schaufel am Hydraulikbagger aufgebrochen werden. Schollenaufbruch muss vor einer Wiederverwendung oder Verwertung zuvor erst in Brechern zerkleinert werden.

Für die Wiederverwendung und stoffliche Verwertung von Ausbauasphalt ergeben sich verschiedene Anwendungsmöglichkeiten im Oberbau und Unterbau von Straßen, Rad- und Gehwegen, ländlichen Wegen, Waldwegen, Wirtschaftswegen, Flugbetriebsflächen, Gleisanlagen, Industrieflächen, Plätzen sowohl im öffentlichen als auch im privaten Bereich. Grundsätzlich ist dabei zwischen dem gebundenen und dem ungebundenen Einbau zu unterscheiden. Für den gebundenen Einbau wird weiter zwischen der Wiederverwendung Heißbauweise in Asphalt und in Asphaltfundationsschichten sowie in Kaltbauweise in Fundationsschichten in Situ in Kaltbauweise. Hinzu kommt der gebundene Einbau in Schichten mit hydraulischen Bindemitteln. Für den ungebundenen Einbau sind die Verteilung der Stückgröße sowie die Stoffkonzentration und die Einbaukonfiguration maßgeblich für die Einsatzmöglichkeiten von Ausbauasphalt in Verkehrsflächen. Grundsätzlich wird bei der Wiederverwendung von Ausbauasphalt der gebundene Einbau in Heißbauweise präferiert (Jähnig et al 2020).

Das typische Recycling von Ausbauasphalt durchläuft die Prozessschritte Kaltfräsen, Brech- und Siebanlagen sowie Asphaltmischanlagen an deren Ende der Altasphalt als Teil des neuen Mischgutes von Straßenfertigern wieder eingebaut wird. Wesentlichen Einfluss auf die Effizienz der Prozesskette haben dabei aufeinander abgestimmte Maschinen, Verfahren und Technologien, denn dadurch lässt sich die ökonomische wie auch die ökologische Effizienz des Asphaltrecycling maßgeblich steigern (Wirtgen 2019).

Das Abtragen des Fahrbahnaufbaus durch Kaltfräsen erfolgt schichtweise, denn dadurch lässt sich das Fräsgut nach Mischgutarten getrennt erfassen und entsprechend der bautechnischen und qualitativen Eigenschaften dem Materialkreislauf spezifisch zur erneuten Nutzung zuführen. Diese Art der selektiven Rückgewinnung der Deck-, Binder- und Tragschicht bietet aus umwelttechnischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten deutliche Vorteile. Denn die theoretisch größtmögliche Zugabemenge des Ausbauasphalts hängt maßgeblich von dessen Sieblinie, aber auch von den Inhaltsstoffen in Menge, Größe und Zusammensetzung ab. Ziel ist es, die Sieblinie des zerkleinerten Ausbauasphalts weitestgehend der gewünschten Sieblinie des Endprodukts Fertigasphalt anzunähern. Mit Hilfe von mobilen Siebanlagen lassen sich bis zu 80 % des ausgebauten Asphalts direkt weiterverarbeiten und die Prozesskosten einer vollständigen Nachbearbeitung des Fräsguts vermeiden (Wirtgen 2019). Eine intelligente Frästechnologie verfügt zudem über eine lastabhängige Wasserberieselung der Kaltfräsen. Dabei wird das zur Kühlung der Fräsmeißel benötigte Wasser, je nach Motorbelastung und Fräsgeschwindigkeit, geregelt. Durch das automatische Zuschalten des Kühlwassers beim Ansetzen der Fräswalze und das Abschalten beim Stopp der Fräsarbeiten kann den Wasserverbrauch um bis zu 20% verringern und zudem eine geringere Restfeuchte des Fräsgranulats von 3-4 % pro t Asphalt erreicht werden, was wiederum den Energiebedarf bei der Herstellung des Mischgutes in der Asphaltmischanlage reduziert. Denn 1 % trockeneres Ausgangsmaterial spart ungefähr 1 l Heizöl pro t Fertigasphalt bei der Weiterverarbeitung zu Recycling-Mischgut, mit einer entsprechenden Reduktion der energiebedingten CO2-Emissionen (Wirtgen 2019b).

In der Asphaltmischanlage erfolgt die Zugabe des Fräsgranulats und die Erhitzung des Mischgutes klassischerweise im Gleichstromprinzip. Dabei ist jedoch die Temperatur durch die entstehenden Abgasemissionen auf 130°C beschränkt. Physikalisch bedingt liegt jedoch die Abgastemperaturen darüber, was zu einem erhöhten Energieverbrauch und höherer Belastung der Entstaubung führt. Um eine Mischguttemperatur von 160°C zu erreichen, muss in diesem Fall das zugesetzte Weißmineral überhitzt werden. Daher ist es vorteilhaft, wenn das Fräsgut im Gegensatz zu klassischen Recycling-Parallel-Trommeln im Gegenstromverfahren indirekt erhitzt wird. Das Fräsmaterial fließt dabei in der Recyclingtrommel der Wärmequelle entgegen. Dadurch lassen sich höhere Materialtemperaturen bei gleichzeitiger Senkung der Abgastemperatur erzielen. Die Auslauftemperatur von 160°C entspricht dann bereits der weiteren Verarbeitungstemperatur und die Abgastemperatur liegt über dem Taupunkt bei 100°C , wodurch sich die Emissionen massiv senken lassen. Voraussetzung ist jedoch die indirekte Erhitzung durch den Einsatz eines Heißgaserzeugers, denn bei einer Direktbefeuerung würde das Mischgut verbrennen und somit unbrauchbar werden. Ein weiterer energetischer Vorteil ist, dass das Weißmineral nicht mehr überhitzt gefahren werden muss. Je nach Qualität des Recycling-Materials lassen sich auf diese Weise Recycling-Quoten von über 90% erreichen (Wirtgen 2019b).
Der Einsatz von Ausbauasphalt in Asphaltmischanlagen ist jedoch mit der Herausforderung konfrontiert, dass die Qualität des eingesetzten Sekundärrohstoff hinsichtlich Bitumenanteil, mineralische Körnung und möglicher Schadstoffgehalte variieren kann. Zudem konnte festgestellt werden, dass die Emissionen von flüchtigen Kohlenwasserstoffen (Kytzia et al. 2021) aber auch die Geruchsemissionen (Gronewäller 2011) bei der Produktion deutlich ansteigen, wenn Ausbauasphalt zugesetzt wird. Ein ökobilanzieller Vergleich zwischen Deck- und Binderschicht ohne und mit Ausbauasphalt zeigt jedoch, dass über den gesamten Lebensweg betrachtet die Umweltwirkung abnimmt je höher der Anteil von Rezyklat im Asphalt ist. Denn den die größten Umweltwirkungen werden durch die Bereitstellung der Ressourcen wie Brechsand und Split aber insbesondere Bitumen verursacht, da zur Bereitstellung von Bitumen sehr viel nicht erneuerbare Energie aufgebracht wird was mit einer entsprechend hohen Klimawirkung verbunden ist.

Wird der gesamte Lebensweg der Herstellung, Errichtung, Nutzung (ohne verkehrliche Nutzung) und Entsorgung betrachtet, so hat der Asphalt ohne Recycling ein Treibhauspotenzial von 1,3 t CO2äq./m2a während ein Asphalt mit einem Recyclinganteil von 50% in der Deck- und von 60% in der Binderschicht, lediglich ein Treibhauspotential von 0,8 1,3 t CO2äq./m2a hat. Doch auch in einer Aggregation mit anderen Wirkungskategorien zeigt sich, dass Recyclingasphalt deutliche ökologische Vorteile besitzt. Eine Berechnung der Gesamtumweltbelastung nach der Methode der ökologischen Knappheit ergibt -ausgedrückt in Umweltbelastungspunkten (UBP)- für Asphalt ohne Recycling 3.205 UDP/m2a, während obiger Recyclingasphalt lediglich 2.100 UDP/m2a verursacht (Kytzia et al. 2021).

Urban Mining

Die Bauindustrie zählt zu den materialintensivsten Wirtschaftsbereichen. So werden jährlich 560 Millionen Tonnen, also rund 90 Prozent aller in Deutschland verwendeter mineralischer Rohstoffe für die Produktion von Baustoffen verwendet. Insgesamt wurden damit in Deutschland rund 50 Milliarden Tonnen mineralischer Rohstoffe wie Kalk, Gipsstein, Kies, Sand oder Ton für die Errichtung, den Ausbau und die Modernisierung vom Gebäudebestand verwendet. Allein im Jahr 2020 wurden in Deutschland 35,5 Mio. Tonnen Zement produziert. Dafür waren 51,0 Mio. Tonnen Rohstoffe und etwa 30 Terawattstunden Energie notwendig. Von diesen 35,5 Mio. Tonnen Zement wurden wiederum 30,1 Mio. Tonnen für die Herstellung von Mörtel und Beton verbraucht (VDZ 2021). Das entspricht in etwa 55,3 Mio. Kubikmeter an Transportbeton. Um den Materialbedarf zu decken, wurden in Deutschland im Jahr 2018 rund 485 Mio. Tonnen Natursteine, Kiese und Sande gewonnen. Nur 12,5 Prozent des nationalen Gesamtbedarfs an Gesteinskörnungen konnten mit Recycling-Baustoffen und weitere 4,9 Prozent durch industrielle Nebenprodukte gedeckt werden (bbs 2021). Darüber hinaus produziert Deutschland – im Vergleich zu anderen EU-Ländern – mit jährlich etwa 40 Mio. Tonnen die größte Menge an Rohstahl (Wirtschaftsvereinigung Stahl 2022). Die eingesetzte Stahlmenge in der Bauindustrie machten damit ca. 35 Prozent des gesamten deutschen Stahlbedarfs im Jahr 2019 aus (Statista 2022d).

Jährlich fallen etwa 230 Mio. Tonnen an Bau- und Abbruchabfällen an. Damit dominiert die Bauwirtschaft mit über 54 Prozent maßgeblich das gesamte Abfallaufkommen (BBSR 2020).

Der hohe Ressourcenbedarf des Bauwesens birgt jedoch auch große Einsparpotenziale, weshalb dem Bauwesen eine Schlüsselrolle bei der Umsetzung von Ressourceneffizienz zukommt. Denn der enorme Materialeinsatz hat zur Folge, dass sich Rohstoffe in der gebauten Umwelt (sog. anthropogenes Lager) ansammeln. So fassen deutsche Wohn- und Nichtwohngebäude beispielsweise aktuell etwa 28,4 Milliarden Tonnen Baumaterial. Darin enthalten sind vor allem mineralische Materialien, gefolgt von Stahl, Holz und Kunststoffen (UBA 2022).

Zwar wird bereits heute ein hoher Anteil der Bau- und Abrissabfälle wiederverwertet, doch häufig ausschließlich im sogenannten Downcycling. Dabei wird der beim Gebäudeabriss gewonnene Schutt lediglich als minderwertiges Füllmaterial im Straßen- und Erdbau sowie für Baugruben verwendet. Ressourceneffizienz Potenziale und Herausforderungen bestehen somit darin, diese Materialmengen auch für höherwertigere Zwecke einzusetzen bzw. Abfälle zu vermeiden (bbs 2021).

Dazu ist es jedoch unerlässlich, beim Rückbau und dem Abriss mit höchstmöglicher Selektivität vorzugehen, um die verschiedenen Baumaterialien möglichst sortenrein zu erfassen. Denn nur so ist eine höherwertige Weiternutzung möglich. Mineralische und biogene Baustoffe sind dabei strikt getrennt zu halten sowie Kunststoffe und Metalle auszusortieren. Eine fortschrittliche Materialtrennung unterscheidet zudem Metall- und Kunststoffsorten und differenziert die mineralische Fraktion nach Korngröße und Bestandteilen.

Während der aktiven Nutzung von Gebäuden und Straßen sind die verbauten Materialien nicht für eine Weiternutzung verfügbar. Jedoch gibt es am Lebenszyklus Ende durch die Verwertung der verbauten Materialien große Potenziale für mehr Ressourceneffizienz. Denn Städte und Siedlungen mit ihren Ver- und Entsorgungssystemen und ihren Verkehrswegen stellen riesige Rohstofflager dar. Angesichts der Verknappung wichtiger Rohstoffe liegt die Erschließung und Nutzung dieser Rohstofflager auf der Hand. Diese Rohstoffe finden sich in Konsumgütern wie Autos oder elektronischen Geräten, auf Mülldeponien und in Produkten, die wir länger nutzen, wie Häuser und andere Immobilien. Der größte Teil dieser Materialien sind Steine, Beton, Asphalt und Erde. Alleine in Deutschland finden sich über 50 Milliarden Tonnen Material, die nach dem Rückbau von Gebäuden wieder neu eingesetzt werden könnten. Doch in großen Teilen landet dieses Material nach dem Abriss auf Deponien oder sie werden “recycelt” und für minderwertige Funktionen eingesetzt. Die systematische Nutzung dieser verbauten Materialien als Rohstoffquelle wird Urban Mining genannt, was so viel wie “Bergbau im städtischen Bereich” bedeutet. Doch Urban Mining beschränkt sich nicht nur auf städtische Lager, sondern umfasst den gesamten Bestand langlebiger Güter. Ziel des Urban Mining ist also eine Kreislaufwirtschaft, die dadurch erreicht werden soll, dass urbane Umgebungen als Rohstofflager begriffen werden, in denen wertvolle Materialien lagern, die abgebaut und genutzt werden können, wie bei einem Bergwerk.

Zudem lassen sich durch den Ausbau und die direkte Wiederverwendung von Betonteilen die Kosten für die Entsorgung sowie für die Neuproduktion einsparen. Im Plattenbau werden die Kosteneinsparungen bei einer direkten Wiederverwendung von Betonplatten auf bis zu 50% geschätzt (Garus 2022).

Ökologischer Vergleich von Oberbaukonstruktionen

Um die Oberbaukonstruktion im Straßen- und Wegebau ökologisch zu vergleichen, wurden Ökobilanzen nach DIN ISO 14040 (DIN ISO 14040:2021-02:) durchgeführt. Beauftragt vom SLG – Betonverband Straße, Landschaft, Garten wurden die Umweltwirkungen von:

● Oberbaukonstruktionen von repräsentative Verkehrsfläche der Bauklasse VI (RStO1- Richtlinien für die Standardisierung des Oberbaus von Verkehrsflächen)
● Oberbaukonstruktionen von Gehwegen

Verglichen wurden dabei Oberbaukonstruktionen als Asphaltdecke, Betonpflaster-, Klinkerpflaster- und Natursteinpflaster. Im Rahmen der Wirkungsabschätzung wurden die in der Sachbilanz ermittelten Emissionen in Luft, Wasser und Boden ermittelt und zu den Wirkungskategorien Treibhauspotenzial (GWP), Ozonabbaupotenzial (ODP), photochemisches Ozonbildungspotential (POCP), Versauerungspotential (AP) sowie Eutrophierungspotential (EP) aggregiert.

Insgesamt zeigen die Ökobilanzen, dass die Umweltwirkungen vor allem durch Abbau, Herstellung, Transport, Einbau und End-of-Life der Baustoffe für die Oberbaukonstruktionen beeinflusst werden (Kittelberger 2015). Zudem zeigt sich, dass insbesondere bei Straßen die Umweltwirkung während der Nutzung im Vergleich zur Herstellung deutlich überwiegen. Bei Natursteinpflaster ist es insbesondere der Transport von Exportware die maßgeblich die Umweltwirkungen beeinflussen. Insofern sind importierte Natursteine aus Übersee für den Straßen- und Wegebau aus ökobilanzieller Sicht stark zu kritisieren. Bei der Asphaltvariante sind es indes die Emissionen durch die Straßenbelagsarbeiten, welche in der Wirkungskategorie Sommersmogpotenzial besonders hohe Umweltwirkungen erzeugen. In den Wirkkategorien Versauerungspotenzial und Nährstoffeintragpotenzial wurden die günstigsten Werte von der Asphalt- und der Betonpflastervariante erreicht. In der Wirkkategorie Ozonabbaupotenzial hingegen verursachen die Natursteinvarianten im Vergleich zur Asphalt- und Betonsteinvariante geringere Umweltwirkungen. Insgesamt zeigt sich, dass für Gehwege das Betonpflaster die geringsten Umweltwirkungen hat (Ulonska 2011).

Der ökobilanzielle Vergleich für die Herstellung und Nutzung eines Autobahnabschnitts durchgeführt von Centrum Baustoffe und Materialprüfung der Technische Universität München und gefördert vom BetonMarketing Deutschland zeigt hingegen, dass die größten Umweltwirkungen in der Herstellung, von den in den oberen Schichten verbauten Baustoffen Asphalt bzw. Beton stammen. Allerdings ist das Eutopierungspotential bei den Betonbauweisen am geringsten. Jedoch liefert Beton den größten Beitrag zum Treibhauspotential, der größtenteils aus der Zementherstellung stammt. Asphalt liefert den größten Anteil am Ozonabbaupotential und weist zudem ein hohes Treibhauspotential auf. Die größten Umweltwirkungen entstehen jedoch während der Nutzung. Die Umweltwirkungen der verkehrlichen Nutzung der Autobahn liegen um den Faktor 100 über denen aus Erhaltung und Herstellung zusammen, so dass hier das größte Einsparpotenzial vorliegt. Eine Reduzierung des Treibstoffverbrauchs um lediglich 0,5%, würde bei einer angenommenen Nutzungsdauer von 30 Jahren zu einer Einsparung von über 1.150 t CO2-Äqu. führen. Eine Reduzierung des Treibstoffverbrauches um 2 % führt beim Treibhauspotential bereits zu Einsparung um den Faktor 1,3 (Kompositbauweise) bis 1,8 (Gussasphaltbauweise) gegenüber den gesamten Umweltwirkungen aus Herstellung und Erhaltung der Straßenbaukonstruktion. Eine Reduzierung des Treibstoffverbrauchs beim Schwerlastverkehr um 10% wäre eine Einsparung von knapp 10.760 t CO2-Äqu. Eine treibstoffsparende Nutzung kommt demnach eine deutlich größere Bedeutung als eine Bauweise mit geringen Umweltwirkungen während der Herstellung (Milachowski et al. 2010) zu.

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Ministerium für Umwelt, Landwirtschaft und Energie des Landes Sachsen-Anhalt, Kompetenznetzwerk Mitteldeutsche Entsorgungswirtschaft, Landesarbeitsgemeinschaft der Industrie- und Handelskammern in Sachsen-Anhalt und Bauindustrieverband Ost (Hrsg.) Magdeburg, Halle Potsdam Okrober 2019. Online: https://www.ihk.de/blueprint/servlet/resource/blob/4587810/a74c06354bffdd5f647d2a98847629ca/wiederverwendung-verwertung-und-beseitigung-von-ausbauasphalt-data.pdf

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SDG 13 “Maßnahmen zum Klimaschutz”

“Umgehend Maßnahmen zur Bekämpfung des Klimawandels und seiner Auswirkungen ergreifen”

Das SDG 13, gehört zu den besonders zentralen Nachhaltigkeitszielen und zielt darauf ab den Klimawandel als globale Bedrohung, die bereits heute jedes Land auf allen Kontinenten betrifft und sich negativ auf die Volkswirtschaften und das Leben jedes Einzelnen auswirkt, zu begrenzen.

Für den Spezialtief- und Brunnenbau sind insbesondere die folgenden Unterziele von Relevanz (Destatis 2022):

● 13.1: “Die Widerstandskraft und die Anpassungsfähigkeit gegenüber klimabedingten Gefahren und Naturkatastrophen in allen Ländern stärken”
● SDG 13.2: “Klimaschutzmaßnahmen in die nationalen Politiken, Strategien und Planungen einbeziehen”
● SDG 13.3: “Die Aufklärung und Sensibilisierung sowie die personellen und institutionellen Kapazitäten im Bereich der Abschwächung des Klimawandels, der Klimaanpassung, der Reduzierung der Klimaauswirkungen sowie der Frühwarnung verbessern”

Die Schnittmengen mit der Standardberufsbildposition liegen vor allem in der Reduzierung der direkten und indirekten Emissionen von Treibhausgasen sowie der Dekarbonisierung der Energieerzeugung (vg.:BIBB 2020):

Die Auswirkungen des Klimawandels sind bereits heute Realität: Die Wetterverhältnisse ändern sich, der Meeresspiegel steigt, die Wetterereignisse werden immer extremer und die Treibhausgasemissionen erreichen heute die höchsten Werte in der Geschichte. Ohne entsprechende Maßnahmen dürfte die durchschnittliche Oberflächentemperatur der Welt in diesem Jahrhundert 3 Grad Celsius überschreiten. Am stärksten betroffen sind die Ärmsten und die Schwächsten. Doch erschwingliche und ausbaufähige Lösungen sind bereits jetzt verfügbar, denn immer mehr Menschen greifen auf erneuerbare Energien und eine Reihe anderer Maßnahmen zurück, welche die Emissionen von Treibhausgasen reduzieren und die Anpassung an den Klimawandel stärken. Der Klimawandel ist jedoch eine globale Herausforderung, die keine nationalen Grenzen kennt. Für die Lösung dieses globalen Problems ist daher eine Koordination auf internationaler Ebene unverzichtbar (UNRIC o.J.)

Der Klimawandel wird durch die Emission von Treibhausgase verursacht. Zahlreiche Gase sind verantwortlich für den Klimawandel. Ihnen gemeinsam ist ihre Undurchlässigkeit für die (Infrarot-)Wärmestrahlung der Erde. Dies führt bekanntlichermaßen zum Klimawandel. Jedes dieser Gase trägt in unterschiedlichem Maße zum Klimawandel bei. Die Stoffe bleiben zudem unterschiedlich lange in der Atmosphäre, weshalb sie unterschiedlich zum Treibhauseffekt beitragen. Das IPCC (International Panel for Climate Change) definiert deshalb ein GWP Global Warming Potential (Erwärmungswirkung für den Klimawandel) eines Stoffes in hundert Jahren im Vergleich zu Kohlendioxid CCO2 wie folgt (vgl. My Climate (o.J.):

● Kohlendioxid CO2: 1 (Bezugswert)
● Methan CH4: 28
● Stickstoffdioxid N2O: 265
● FCKW (verboten) > 12.000

Beitrag des Bausektors zum Klimawandel

Das Bauwesen ist einer der größten Treiber des Klimawandels. Im Jahr 2014 entfielen auf den Bausektor rund 40 % der nationalen THG-Emissionen. In ähnlicher Größenordnung gilt dies auch für den weltweiten THG-Ausstoß. Insgesamt entstehen bei der Errichtung und Nutzung von Gebäuden ca. 75 % der THG-Emissionen während der Nutzung und durch den Gebäudebetrieb. Der restliche Anteil entfällt auf die Emissionen der Baustoffindustrie und von weiteren zuliefernden Unternehmen. Diese sogenannten grauen Emissionen entstehen überwiegend durch energieintensive Prozesse in der Herstellung von bei der Herstellung und beim Transport der Baumaterialien wie Beton, Stahl, Zement, Kalk und Gips sowie die Verwendung von Kohle zur Stromproduktion. Auch Rückbau und Entsorgung der Materialien fallen darunter (BBSR 2020).

THG-Emissionen von Spezialtief- und Brunnenbau

Der gemäß Klimarahmenkonvention der UN (UNFCCC 1992) und Kyoto-Protokoll (UNFCCC 1997) erstellte nationale Inventarbericht zum Deutschen Treibhausgasinventar (NIR 2022) beziffert die emittierte Menge an CO2-Äquivalenten aus Fahrzeugen und mobilen Maschinen der Bauwirtschaft für das Jahr 2021 auf 3,8 Millionen Tonnen. Bezogen auf die nationale Emissionsmenge desselben Jahres von 762 Mio.t. CO2-Äquivalenten (UBA 2022c), entspricht diese Menge einem Anteil von 0,5 %.

In der Systematik der nationalen THG-Emissionen werden die Emissionen aus dem Bau von Straßen in der Kategorie 1.A.2.g vii “Bauwirtschaftlicher Verkehr” erfasst und umfassen Fahrzeuge und mobile Maschinen der Bauwirtschaft (NIR 2022). Kategorisch ist der bauwirtschaftliche Verkehr damit zwar der Kategorie Energie (CRF 1) und der Verbrennung von Brennstoffen (CRF 1.A), nicht aber dem Verkehr (CRF 1 A 3) sondern dem verarbeitenden Gewerbe (CRF 1.A.2) und dort der sonstigen Energieerzeugung (CRF 1.A.2.g) zugeordnet (Harthan et al 2017). Kategorie 1.A.2.g Verarbeitendes Gewerbe – Sonstige Energieerzeugung ist für CO2 eine Hauptkategorie nach der Emissionshöhe und dem Trend (NIR 2022: 198).

Als Aktivitätsraten für die Emissionsberechnung wird der Verbrauch von Benzin und Diesel herangezogen. Allerdings wird dabei auf die Energiebilanz zurückgegriffen, die den Treibstoffverbrauch für den gesamten Sektor Gewerbe, Handel, Dienstleistungen und übrige Verbraucher auf einem höheren Aggregationsniveau berücksichtigt. Daher werden jährlich erzeugte Verteilschlüssel genutzt, die den Gesamtverbrauch auf die verschiedenen Sub-Sektoren wie z.B. mobile Quellen in CRF 1.A.4.a ii, land- (1.A.4.c ii) und forstwirtschaftlicher Verkehr – (1.A.4.c ii) und eben bauwirtschaftlichen Verkehr (1.A.2.g vii) verteilt (NIR 2022:242).

Vor diesem methodischen Hintergrund betrugen die THG-Emissionen aus Fahrzeugen und mobilen Maschinen der Bauwirtschaft für das Jahr 2019 ca. 3.500 kt CO2 äq. Lagen sie im Jahr 2010 noch bei ca. 3.000 kt, stiegen sie im Jahr 2017 auf 3.750 kt, um bereits im Jahren 2018 wieder auf ca. 3.500 kt zurückfallen NIR (2022:206).

Allerdings sind die CO2-Emissionen aus den zunehmend eingesetzten Biokraftstoffen wie Bioethanol und Biodiesel dabei nicht berücksichtigt. Der THG-relevante fossile CO2-Anteil der Biokraftstoffe bei Verkehr und Maschinen der Bauwirtschaft betrug im Jahr 2019 zusätzliche 230 kt CO2 äq.

Baumaschinen und schweren Nutzfahrzeuge

Die meisten Baumaschinen und schweren Nutzfahrzeuge werden durch Dieselmotoren betrieben, die dabei in erheblichem Maße Geräusche, Abgase und Partikel erzeugen. Besonders in städtischen Gebieten werden dadurch die lokale Luftqualität sowie die Gesundheit betroffener Personen stark beeinträchtigt. Gleichzeitig empfinden viele Betroffene die Geräusche von Baumaschinen und Baustellen als eine erhebliche Lärmbelastung.

Weltweit verursachen Baumaschinen insgesamt rund 400 Tonnen CO2 pro Jahr, was etwa 1,1 Prozent der weltweiten CO2-Emissionen entspricht. Die Dekarbonisierung mobiler Maschinen ist daher ein wichtiger Hebel zur Begrenzung des Klimawandels. Dabei wird die Elektrifizierung des Antriebsstrangs zu einer Schlüsseltechnologie für emissionsfreie Baumaschinen. Ein zentraler Treiber ist dabei die Verpflichtung einer zunehmenden Anzahl von Ländern zu einer kohlenstofffreien Zukunft. Zudem versuchen viele Städte, durch die Einführung von Umweltzonen den Betrieb von stark umweltbelastenden Fahrzeugen in städtischen Umgebungen entweder zu verbieten oder Gebühren dafür zu erheben. Dies stellt einen Anreiz für emissionsfreie Maschinen dar, indem Bauprojekte, die weiterhin nur auf Dieselausrüstung angewiesen sind, erhebliche Kosten verursachen. In einigen Städten sind darüber hinaus auch explizite Verpflichtungen zur Nutzung elektrischer Baumaschinen erlassen worden. So verlangt beispielsweise die norwegische Stadt Oslo, dass bis 2025 zunächst auf allen kommunalen Baustellen zur Errichtung öffentlicher Gebäude und ab 2030 auf allen Baustellen nur noch emissionsfreie Baufahrzeuge eingesetzt werden dürfen. Ähnliche Verpflichtungen sind Metropolen wie Los Angeles, Budapest und Mexiko-Stadt dazu verpflichtet, die Emissionen bei allen neuen Gebäuden und Infrastrukturprojekten bis zum Jahr 2030 um mindestens die Hälfte zu reduzieren. Bis 2025 wollen diese Städte nur noch emissionsfreie Baumaschinen einsetzen (DW 2021). Die Europäische Kommission setzt ebenfalls Akzente: Derzeit werden Richtlinien im Bereich „Buying green“ (vgl. ICLAI 2016) und “ Green Public Procurement“ (vgl. EC 2016) erstellt, um die Emissionen auf Baustellen zu reduzieren. Allerdings befindet sich der Markt für geländegängige Elektro-Baufahrzeuge in einem viel früheren Entwicklungsstadium als die Märkte für straßentaugliche Elektrofahrzeuge. Daher ist eine Reihe von elektrischen Baumaschinen erst als Prototyp verfügbar. Ausgangspunkt der Entwicklung sind meist kleinere Kompaktmaschinen sein, deren Anforderungen an den Arbeitszyklus relativ gering sind. Dadurch kann der tägliche Energie- und Leistungsbedarf mit einer praktischen Größe der Lithium-Ionen-Batterie, Elektromotoren und einer gut definierten Ladestrategie gedeckt werden. Allerdings wird das Emissionsgeschehen bei Baufahrzeugen eher von großen Maschinen bestimmt. So sind für etwa 46 Prozent der gesamten CO2 Emissionen von Baufahrzeugen Bagger über 10 Tonnen verantwortlich, daher ist es von entscheidender Bedeutung, dass für große Maschinen emissionsfreie Lösungen entwickelt werden
Aufgrund der anstrengenden Arbeitszyklen dieser schweren Fahrzeuge benötigen Fahrzeuge mit einem Gewicht von über 20 Tonnen mehr als 300 kWh Energie für einen vollen 8-Stunden-Arbeitstag. Mögliche Lösungen für diese Herausforderung sind Batteriewechsel und Kabelbetrieb sowie große Batteriesysteme mit einer schnellen Gleichstrom-Schnellladung (bis zu 300 kW) welcher die Ladezeit auf eine Dreiviertelstunde verkürzt (Wyatt 2022).

Für den erfolgreichen Einsatz von Elektromaschinen sind die Gesamtbetriebskosten entscheidend. Im Vergleich zu Dieselmaschinen sind Elektromaschinen aufgrund der Kosten für die großen Batteriepakete teurer. Allerdings können diese Mehrkosten z.B. für einen elektrischen Minibagger so gering sein, dass die Einsparungen beim Dieselkraftstoff und die geringere Wartung aufgrund entfallender Motoröl-, Kraftstofffilter- und Motorölfilterwechsel, den zusätzlichen Aufpreis weitgehend ausgleichen könnten. Bei größeren Maschinen sind die Mehrkosten für die Elektrifizierung jedoch deutlich höher und können bis jetzt noch nicht durch die Einsparungen bei Treibstoff und Wartung vollständig kompensiert werden (Wyatt 2022).

Allerdings ist die Reduktion von THG-Emissionen nicht der einzige Grund zur Elektrifizierung von Maschinen und Fahrzeugen im Bausektor. Vielmehr sind auch Gesundheits- und Sicherheitsaspekte im Zusammenhang mit dem Betrieb von Dieselmotoren auf Baustellen ausschlaggebend. So ist das Baugewerbe maßgeblich für die meisten jährlichen Fälle von berufsbedingten Krebserkrankungen verantwortlich, von denen wiederum ca. ca. 10% direkt auf die Abgase von Dieselmotoren zurückzuführen sind. Arbeitsbedingte Krebserkrankungen sind Schätzungen zufolge die Ursache für ca. die Hälfte aller arbeitsbedingten Todesfälle in der EU (OSHA 2022). Doch auch im Hinblick auf Arbeitsunfällen sind das Baugewerbe sowie die dort eingesetzten Maschinen und Fahrzeugen signifikant ursächlich. Im Jahr 2020 ereigneten sich ca. 18% aller meldepflichtigen und 41% aller tödlichen Arbeitsunfälle im Baugewerbe. Ortsfeste oder veränderliche Maschinen sowie Förder-, Transport- und Lagereinrichtungen sind für ca. 17% aller meldepflichtigen Arbeitsunfälle und sogar für ca. 22% aller tödlichen Arbeitsunfälle verantwortlich (DGUV 2021). Das Baugewerbe ist auch eine Hochrisikobranche für lärmbedingte Krankheiten. Elektrische Maschinen sind wesentlich leiser und bieten das Potenzial für eine verbesserte Kommunikation, Sicherheit und Produktivität auf der Baustelle, während gleichzeitig die Lärmbelästigung für die Umgebung reduziert wird. Die Beseitigung giftiger Abgasemissionen könnte die Luftqualität auf den Baustellen und in der Umgebung verbessern und damit das Arbeitsumfeld für die Bauarbeiter:innen erheblich verbessern Zudem können elektrische Baumaschinen aufgrund ihrer Abgasfreiheit in Innenräumen eingesetzt werden und erleichtern durch ihre geringen Geräuschemissionen auch Bautätigkeiten außerhalb der normalen Tagesarbeit (Wyatt 2022).

Digitalisierung und elektronische Baumaschinen

Elektrische Baumaschinen sind ein wesentlicher Baustein zur Elektrifizierung des Energiesystems auf dem Weg zur sogenannten All-Electric-Society (vgl. VDE 2022, ZVEI 2022, Handke 2016) und ermöglichen eine weitere Digitalisierung von Bauausführungen. Dabei sind nicht nur die unmittelbaren Vorteile elektrischer Baumaschinen wie geringerer Wartungsaufwand, weniger Lärm und Vibrationen, eine geringere vor-Ort-Belastung durch Schadstoffe, eine Reduktion des Verbrauchs fossiler Treibstoffe und entsprechender Minderung von THG-Emissionen zu berücksichtigen. Vielmehr sind elektrifizierte Baumaschinen eine zentrale Voraussetzung zur erfolgreichen Digitalisierung von Baustellen sowie der effizienten Planung und Steuerung der Bauprozesse. Elektrische Baumaschinen lassen sich digital vernetzen und können dadurch digital gesteuert und kontrolliert werden bis hin zu ihrem sensorgestützten autonomen Einsatz.

Im Bereich der Baumaschinen ist die Digitalisierung daher ein wichtiger Trend und auch ein Hebel zu mehr Nachhaltigkeit im Spezialtief- und Brunnenbau. Denn die Elektrifizierung von Baumaschinen, angefangen von schweren Nutzfahrzeugen bis hin zu Handgeräten, ermöglicht erst Automatisierungslösungen. Bauprozesse lassen sich so sensorgestützt, wireless und in Echtzeit planen, koordinieren, monitoren, steuern und kontrollieren. Ausrüstungen, Kraftstoffe und Energie können effektiv und effizient eingesetzt werden.

Beispielsweise können datengestützte Assistenzsysteme bei Betonierungsprozessen die Betonverdichtung und den Verdichtungsfortschritt in Echtzeit verfolgen und der Einsatz von Verdichtungsmaschinen damit präziser und bedarfsgerechter erfolgen. Dies führt insgesamt zu einer einfacheren Betonfertigung in reproduzierbarer Qualität (Ingenieur.de 2022).

Energetische Effizienzgewinne lassen sich auch durch die digitale Kontrolle und Steuerung der Temperierung von Frischbeton in Echtzeit erzielen. Dazu kommen Eis- und Heißwasseranlagen mit Wärmepumpen zum Einsatz, die je nach Bedarf im Heiz- oder im Kühlbetrieb laufen und sowohl eine sorgfältigere als auch eine energieeffizientere Aushärtung des Betons ermöglichen (Ingenieur.de 2022).

Auch wenn autonom fahrende und arbeitende Maschinen technisch inzwischen prinzipiell möglich sind, bleibt fraglich, ob ihr Einsatz aufgrund der komplexen technischen und sicherheitstechnischen Anforderungen in absehbarer Zeit vorstellbar ist. Deutlich realistischer und für die Bauwirtschaft greifbarer ist der Einsatz „intelligenter“ Baumaschinen mit unterstützenden, halb automatisierten oder automatisierten Faktoren. Sie lassen sich mit hohem Automatisierungsgrad bei spezifischen Bauprozessen mit gleichbleibenden und wiederholenden Tätigkeiten wie beispielsweise im Erd-, Straßen- oder Spezialtiefbau einsetzen und merkliche Effizienz- und Produktivitätssteigerungen erzielen. Zudem entlasten sie die maschinenführenden Fachkräfte bei monotonen sich wiederholenden und dadurch ermüdenden Tätigkeiten. Intelligente Maschinen ermöglichen zudem eine höhere Unabhängigkeit von individuellen Fähigkeiten der Fachkräfte (Wirtgen 2022).

Darüber hinaus erleichtert der Einsatz intelligenter Baumaschine die Dokumentation und damit auch die Nachweisführung von erbrachten Bauleistungen. Dazu kommen satellitengestützte Autotracking- und Lenksysteme zur Anwendung die den Einsatz der Baumaschinen zentral erfassen, steuern und in den Gesamtprozess der Baustellensteuerung integrieren (Wirtgen 2022).

Praxisbeispiele für den Tiefbau

Inzwischen wird eine Reihe von fossilfreien Baumaschinen auf dem Markt angeboten

● Elektrische Kompressoren – Mit der Modellreihe Mobilair e-power bietet das Unternehmen Kaeser Kompressoren in Coburg elektrische Baukompressoren für den stationären Betrieb an. Die beiden Modelle MOBILAIR M250E oder M255E werden anschlussfertig mit Lasttrennschalter ausgeliefert und können mit einem Modem ausgestattet mit dem Plant Control Center oder einem eigenen Telematik-System verbunden werden. Dies ermöglicht den ferngesteuerten Zugriff auf Informationen über den technischen Zustand der Anlage, die Betriebsstundenzahl und die Standortbestimmung inklusive Geoleashing unterstützt aber auch Auswertung der Anlagenauslastung, bei der Wartungsplanung und Ferndiagnose. Der Kompressor läuft mit 400 oder 480V, ist wahlweise mit einem Motorenleistung von 132 oder 160 kW ausgestattet und liefert einen Betriebsüberdruck von 8,6 bis 14 bar bei Volumenströmen von 16 bis 28 m3/min. Der abgaslose und geräuscharme Betrieb erlaubt den Einsatz in Umwelt- oder Lärmschutzzonen und Gebäuden aber auch auch Anwendungen in Tunneln, Baugruben oder Gebäuden sind möglich. Dank des Elektroantriebs entfallen der Motoröl-, Kraftstofffilter- und Motorölfilterwechsel. Dies bedeutet längere Wartungsintervalle und somit weniger Stillstandszeiten der Anlage. Bis zu 25 % Einsparungen bei den Energiekosten gegenüber eines Baukompressor mit Dieselmotor sind möglich.
● Das österreichische Unternehmen Wacker Neuson bietet bereits seit dem Jahr 2015 den elektrischen Vibrationsstampfer AS-50 bzw. AS-60 an und soll die üblichen Benzin-Öl-Gemisch betriebene Stampfer ersetzen. Vibrationsstampfer sind ein vielfach genutztes Handgerät zur Bodenverdichtung das im Landschaftsbau für Gräben und kleine – oftmals verwinkelte und eingeengte – Flächen, z.B. für Fundamente, Leitungen und Tragschichten eingesetzt wird. Der elektrische Stampfer ist mit einem aufladbaren Akku ausgestattet der eine Energiemenge von 614 Wattstunden (Wh) speichern kann mit dem Schnellladegerät bei einem vollständigen Ladezyklus von einer Stunde ca. 800 Wh bei 220 Volt. Inklusive Akku wiegt der AS 50 mit 73,5 kg. Der Akku ist werkzeuglos wechselbar und kann für weiterer Baugeräte von Wacker Neuson verwendet werden. Wartungsarbeiten, wie bei Verbrennungsmotoren nötig, entfallen komplett. Es gibt beispielsweise keine Probleme mit Vergaser- Verschmutzungen oder minderwertigem Öl. Dies reduziert Wartungsaufwände und Kosten über die Lebensdauer der Maschine erheblich (Wacker 2022).
● Das Unternehmen VOLVO Construction Equipment bietet drei unterschiedliche Ausführungen von elektrisch betriebenen Kleinbaggern (ECR25, ECR18) sowie zwei Radlader (L25 und L20) an. Die ECR Serie ist mit einer 48 V Batterie ausgestattet, deren Kapazität zwischen 16 und 20 kWh liegt. Der Motor hat eine Spitzenleistung von 188 kW. Mit einem Einsatzgewicht von zwischen 1,9 und 2,8 Tonnen sind die Abgasfreien sowie Geräusch- und vibrationsarmen Elektrobagger besonders für den Einsatz in engen Gebäudestrukturen, ruhigen Wohngebieten oder vollen Innenstädten geeignet. Bei den Radladern der Modelle L25 und L20 sind ebenfalls 48 V Lithium-Ionen- Batterien allerdings mit einer Kapazität zwischen 33 und 40 kWh verbaut. Die Elektromotoren liefern bei beiden Modellen eine Leistung von 22 kW. Das Einsatzgewicht liegt zwischen 4,6 und 5,3 Tonnen und das Schaufelvolumen zwischen 0,8 und 0,9 m3 (VOLVO CE 2022)
● Hyundai Construction Equipment hat im Jahr 2020 einen 14 Tonnen schweren Wasserstoffbagger sowie einen 1,8-Tonnen-Mini Elektrobagger entwickelt. Darüber hinaus wird Hyundai Doosan Infracore einen 1,7 Tonnen schweren Minibagger mit Elektroantrieb und einen Bagger mit Hybridmotor ausstellen, die beide im Jahr 2023 auf den Markt kommen (Ingenieur.de 2022).
● Das Unternehmen Bobcat Bensheim GmbH in Bensheim bietet mit dem vollelektrischen Kompakt-Raupenlader T7X die erste Maschine ihrer Art, die vollständig ohne hydraulische Komponenten auskommt. Der T7X ist vollständig batteriebetrieben und die hydraulische Arbeitsgruppe wurde vollständig durch ein elektrisches Antriebssystem ersetzt. Dank der vollelektrischen Plattform werden Leistung und Drehmoment versprochen die dreimal höher liegen als bei dieselbetriebenen Ladern. Der Bobcat T7X ist im Januar 2022 auf der Elektronikmesse CES in Las Vegas für den nordamerikanischen Markt präsentiert worden. Für die Region Europa, wird zunächst das Marktpotenzial des elektrischen Kompaktladers ermitteln. Den Strom für den Elektromotor des T7X liefern Lithium-Ionen-Batterien mit 62 kWh Energieinhalt. Zudem arbeitet der T7X emissionsfrei und sehr geräusch- und vibrationsarm – anders als bei herkömmlichen Baumaschinen fallen die Vibrationen und der Geräuschpegel des Dieselmotors und der Hydraulikpumpe weg. Die Baumaschine kann dadurch gut in lärmsensiblen Bereichen und Innenräumen eingesetzt werden. Die laufenden Betriebskosten können durch den Wegfall von Diesel, Motoröl, Dieselabgasflüssigkeit und Hydraulikteilen sowie durch die Reduzierung der jährlichen Wartungskosten erheblich gesenkt werden (Stellmach 2022).
● Der erste vollständig elektrisch angetriebene Asphaltverteiler wurde vom niederländischen Tiefbauunternehmen BAM Infra Nederland gemeinsam mit den Partnern Wirtgen und New Electric entwickelt und seit dem Jahr 2022 angeboten. Es handelt sich um eine Umrüstung eines dieselbetriebenen Stage-V-Motor der durch zwei E-Motoren ersetzt wurde, die über eine fest verbaute Batterie mit einer Kapazität von 270 kWh verfügen. Ein zweiter 270-kWh-Akku ist austauschbar und soll nach einem erfolgten Arbeitstag den Transport zur nächsten Baustelle ermöglichen. Darüber hinaus kann er auch für andere elektrisch betriebene Geräte genutzt werden. Mit vollgeladenen Batterien kann der elektrische Asphaltfertiger den Angaben zufolge acht bis zehn Stunden lang seine Arbeit verrichten. Im Laufe eines achtstündigen Arbeitstages lassen sich rund 150 Liter Diesel einsparen und dadurch pro Jahr mehr als 93 kt CO2 und 115 kg NOX vermeiden (Sciurti 2022).
● Bam Infra hat bereits im Jahre 2020 die weltweit erste rein elektrische Straßenwalze im Segment 10-12-Tonnen in Betrieb genommen. Es handelt sich ebenfalls um ein von Diesel- auf Elektroantrieb umgerüstetes Schwergerät. Die verbaute Batterien haben eine Reichweite von ca. acht Stunden und das Aufladen dauert drei bis fünf Stunden. Die umgerüstete Walze spart pro Arbeitstag ca. 73 l Kraftstoff und rund 236 kg CO2 ein. Hochgerechnet auf 180 Arbeitstage pro Jahr lassen sich so 42 kt CO2 vermeiden (Werwitzke 2020).
● Im Bereich der leichten Tandem Walzen existieren bereits mehrere elektrisch angetriebene Modelle. So präsentierte die Firma BOMAG auf der bauma 2022 mit den Modellen BW 100 AD e-5 und BW 120 AD e-5 zwei leichte elektrische Tandemwalzen. Sie verfügen über fest verbaute, langlebige Akkus, die mit einer Spannung von 230 V oder 400 V geladen werden können. Diese lassen sich direkt an einer externen DC-Ladestation oder dank AC-On-Board-Ladegerät über CEE-Steckdose, Wallbox oder den Hausanschluss aufladen BOMAG (2022). Ebenfalls im Segment leichter Tandem Walzen hat das schwedische Maschinenbauunternehmen Dynapac im Jahr 2022 mit der Serienproduktion der rein elektrischen Tandemwalzen CC900e und CC1000e begonnen. Leichte Tandemwalzen werden vor allem in der Straßenreparatur eingesetzt und sind dabei intermittierend im Einsatz. Das bedeutet, dass sie oft im Leerlauf arbeiten, während der Asphalt walzbar eingebaut wird. Nach der Verdichtung fahren die Maschinen zur nächsten Reparaturstelle, wo sie erneut für längere Zeit im Leerlauf stehen bleiben. Mit Diesel angetriebene Walzen verbrauchen dabei Dieselkraftstoff und belasten die Umwelt durch Emissionen. Eine elektrisch angetriebene Walze läuft hingegen bei Nichtgebrauch nicht im Leerlauf, hat dadurch auch keinen Energieverbrauch und emittiert entsprechend keine Luftschadstoffe. Ferner sind beide Modelle deutlich leiser als dieselbetriebene Walzen, was insoweit von besonderer Bedeutung ist, als diese Art von Walzen in der Regel in städtischen Gebieten eingesetzt werden, in denen Lärm und Emissionen im besonderen Maße vermieden werden sollen (Stellmach 2022b).
● Das niederländische Unternehmen Green Road Equipment BV hat sich gänzlich auf die Entwicklung emissionsfreier Baumaschinen für den Tiefbau-Sektor spezialisiert. Es verfolgt dabei einen Cradle-to-Cradle Ansatz, indem es alte dieselbetriebene Baumaschinen auf elektrischen Antrieb umrüstet. Im Bereich schwerer Walzen erwirbt das Unternehmen die sehr beliebten, aber seit 10 Jahren nicht mehr produzierten, 12 Tonnen schweren, statischen Drei-Rollen-Walzen vom Typ HAMM HW90 und unterzieht sie einer Generalüberholung. Anstelle des alten Dieselmotors erhält die Walze einen Elektroantrieb mit Akkupack, der eine Reichweite von mindestens 10 Betriebsstunden garantiert (GRE o.J.).
● Synthetische Kraftstoffe Das Unternehmen Liebherr nutzt hydrierte Pflanzenöle (Hydrotreated Vegetable Oil, kurz HVO) die in Reinform oder als Zugabe fossilen Diesel in Baumaschinen, Kränen und Mining Geräten des Unternehmens eingesetzt werden können. HVO gilt als erster kommerziell erwerbbare Kraftstoff, mit dem Verbrennungsmotoren nahezu klimaneutral betrieben werden können. Während des Lebenszyklus einer Maschine lassen sich die Treibhausgasemissionen um bis zu 90 % senken, wenn sie anstelle von fossilem Diesel mit Renewable Diesel (= HVO 100) betankt wird. Im Bereich der alternativen Antriebskonzepte präsentieren die Liebherr-Komponenten den ersten Wasserstoffmotor, den H 964, mit hohen Wirkungsgraden und sehr niedrigen NOX-Emissionen bei gleicher Lebensdauer und gleichen Wartungsintervallen wie Dieselmotoren. Zu den Neuentwicklungen des Unternehmens zählt außerdem das mobile Energiespeichersystem, welches zukünftig einen lokal emissionsfreien Betrieb von elektrifizierten oder hybrid versorgten Baustellen mit höchster Leistungsdichte, Effizienz und Qualität sichern wird (Ingenieur.de 2022)
● Das Unternehmen Hilti hat auf der Bauma 2022 seine neue Akku-Plattform Nuron vorgestellt. Die Vereinheitlichung der Akku-Plattform zielt darauf die Nutzung von kabelgebundenen Geräten zu reduzieren sowie der Lagerbestand als auch der Umfang des Geräteparks zu minimieren. Nuron bietet eine kabellose Plattform, die über 70 Akku-Geräte von leichten bis hin zu schweren Anwendungen in allen Gewerken abdeckt, wodurch auf kabelgebundene oder benzinbetriebene Geräte zunehmend verzichtet werden kann. Von der präzisen Befestigung bis hin zum Betonbrechen, arbeiten alle Nuron Geräte mit den gleichen austauschbaren 22 Volt-Akkus und Ladegeräten. Die Nuron Akkus stehen in fünf Größen zur Verfügung und können je nach Leistungs- und Einsatzdauer ausgewählt werden. Alle Nuron Akkus, Ladegeräte und Nuron Geräte sind miteinander kompatibel. Das Akku-Management wird somit einfacher, da das Verwalten von verschiedenen Spannungen und unterschiedlichen Ladegeräten wegfällt. Die Kompatibilität steigert die Produktivität und hilft, die Kosten mit weniger Ladegeräten und Akkus sowie einer geringen Platzauslastung zu verwalten. Die Nuron Akkus und Geräte liefern eine verbesserte Reichweite, als aktuell vergleichbare 18 oder 20 Volt-Plattformen und versprechen eine Leistung wie ein Netzgerät. Die Schnittstelle zwischen Nuron Akku und Gerät ist völlig neu konzipiert, wodurch Nuron Geräte bis zu 50 Prozent mehr Strom aus dem Nuron 22 Volt -Akku ziehen können, um Leistungsspitzen abzudecken. Entwickelt auf Basis der Lithium-Ionen-Akku-Technologie, enthalten die Nuron Akkus starke Zellen die eine hohe Leistungsdichte erzielen (Ingenieur.de 2022b).

Schwere Nutzfahrzeuge

Ein besonders großes Potenzial wird im Einsatz von Wasserstoff betriebenen Brennstoffzellen in großen Nutzfahrzeugen gesehen. Denn dadurch lassen sich der schweren und teils voluminöse Elektrostrang batteriebetriebener Fahrzeuge vermeiden (KIT 2020). Wasserstoffbetriebene Fahrzeuge sind leiser, wartungsärmer und – bei Herstellung des Wasserstoffs aus regenerativen Quellen – CO2-neutral. Umweltzonen und emissionsbedingte Durchfahrtsverbote stellen keine Probleme mehr dar. Zwar sind erste Fahrzeuge bereits auf dem Markt verfügbar, jedoch muss die Brennstoffzellenentwicklung bei einer Einführung bis 2025 deutlich beschleunigt werden. Taktgeber für die Beschleunigung der Brennstoffzellenentwicklung ist dabei die Produktionstechnik (KIT 2020).

Gleichwohl ist die Entwicklung von LKW-Antrieben auf Wasserstoffbasis branchenweit auf einem nie dagewesenen Höchststand. Etablierte Unternehmen, darunter Hersteller wie Hyundai oder Daimler Trucks, aber auch völlig neue Anbieter wie die US-amerikanische Firma Nikola, die in Kooperation mit IVECO und Bosch an der Marktreife von Brennstoffzellen-LKW feilt, überbieten sich im Rennen um Effizienz, Reichweite und Fortschrittlichkeit. Verwunderlich ist diese Entwicklung angesichts der Vorteile von grünem Wasserstoff nicht: Große Tanks ermöglichen hohe Reichweiten mit einer Tankfüllung. Verschiedene Hersteller arbeiten mit Konzepten, die Reichweiten zwischen 400 und über 1000 Kilometern versprechen. Der Tankprozess ähnelt dabei dem bisherigen Ablauf. Ein Umstellen ganzer Prozesse auf längere Lade- und Standzeiten ist daher nicht nötig. Und Innenstädte, die lärm- und feinstaubbelastet sind, können schon in wenigen Jahren deutlich entlastet werden.

Die Elektrifizierung schwerer Nutzfahrzeuge wie sie im Tiefbau insbesondere zur Lieferung von Material wie Boden, Kies und anderer mineralischer Rohstoffe, aber auch zum Abtransport von Baggergut und Baurestmassen zum Einsatz kommen, stellt eine besondere Herausforderung dar. Denn für den mobilen Einsatz kommen batteriebetriebene Antriebskonzepte aufgrund des schweren und teils voluminösen Elektrostrang mit Batterien aber auch aufgrund der limitierten Reichweite und der beschränkten Verfügbarkeit von Ladeinfrastruktur weniger in Betracht. Stattdessen bieten immer mehr Hersteller von Nutzfahrzeugen Brennstoffzellen an. Maßgeblicher angeschoben wird dies durch die EU-Klimaziele den CO2-Ausstoß von neuen Pkw bis 2030 um 37,5 Prozent zu senken und dies bereits in fünf Jahren auch auf schwere Nutzfahrzeuge auszudehnen. Um bis zum Jahr 2025 bei schweren Nutzfahrzeugen 15 % CO2-Emissionen und bis 2030 sogar 30 % einzusparen, erscheint die Brennstoffzellentechnologie daher besonders vielversprechend. Denn einerseits sind konventionelle Lkw-Antriebsstränge mit Dieselaggregaten bereits in hohem Maße optimiert und bieten daher nur noch wenig Einsparpotenzial. Andererseits lassen sich bestehende Lösungen zum batterieelektrischen Antrieb von Pkw nicht direkt von Pkw´s auf Lkw´s übertragen, da die benötigte Batterie zu schwer und die Ladezeiten zu lang wären. Bei Fahrzeugen zum Transport von Schüttgütern ist zudem die Nutzlast entscheidend. Diese wird jedoch bei reinen E-Fahrzeuge aufgrund ihrer schweren Akkumulatoren sehr stark herabgesetzt.

Praxisbeispiel

● Die südkoreanische Firma Hyundai Motor bietet seit dem Jahr 2020 das Model Xcient Fuel Cell auf dem Markt an. Es ist der weltweit erste in Serie produzierte elektrische Schwerlast-Lkw mit Wasserstoff-Brennstoffzellen. Das Unternehmen hat bereits 47 Einheiten in der Schweiz eingesetzt, wo sie bis Juli 2022 mehr als vier Millionen Kilometer gefahren sind. Das Traktormodell XCIENT Fuel Cell 6×4 ist mit einem 180-kW-Brennstoffzellensystem und einem E-Motor mit einer maximalen Leistung von 350 kW ausgestattet. Der Wasserstofftank des Traktors kann 67 kg Wasserstoff aufnehmen, wobei die Batterie 72 kWh für ein Gesamtgewicht von 37.200 kg liefert, um eine durchschnittliche Reichweite von über 450 Meilen pro Tank zu liefern. Im vergangenen Jahr kündigte Hyundai Motor auch sein NorCal Zero-Projekt an, das auch als Zero-Emission Regional Truck Operations with Fuel Cell Electric Trucks bekannt ist. Hyundai Motor wird ab dem zweiten Quartal 2023 30 Elektro-Lkw der Klasse 8 XCIENT Fuel Cell in Kalifornien in Betrieb nehmen. Dies wird der größte kommerzielle Einsatz von Elektro-Lkw der Klasse 8 mit Wasserstoff-Brennstoffzellen in den USA sein (Hyundai 2022).
● In der Hyzon HyMax Serie biete der US-amerikanischen Firma Hyzon Motors Inc. drei Fahrzeugtypen mit 24, 46 und 70 Tonnen an. Die Reichweiten liegen zwischen 400 und 680 km und die Tanks fassen zwischen 32 und 95 kg Wasserstoff und treiben Brennstoffzellen an, die im Dauerbetrieb zwischen 160 und 240 kWh leisten. Die Speicherkapazität der Batterien beträgt zwischen 70 und 140 kWh und die Motorleistung liegt zwischen 160 und 450 kW (Hyzon 2022). Die Modellreihe ist seit 2021 auf dem Markt. Hyzon Motors hat im Jahr 2021 Kaufverträge über insgesamt 20 Brennstoffzellen-Lkw mit Tochtergesellschaften der niederländischen Transportunternehmen Jan Bakker und Millenaar & van Schaik abgeschlossen. Bis zu drei wurden noch 2021 und der Rest 2022 ausgeliefert. Millenaar & van Schaik ist eines der größten Asphalttransportunternehmen in den Niederlanden (Electriv.net 2021).
● Mercedes hat Ende 2020 mit seinem Modell GenH2 einen neuen Schwerlast-Lkw mit Brennstoffzelle präsentiert. Bereits 2023 sollen erste Vorserienfahrzeuge in die Kundenerprobung gehen und ab 2026 die Serienproduktion beginnen. Der weiterentwickelte Lkw ist mit zwei E-Motoren mit je 230 kW Dauerleistung und 330 kW Spitzenleistung ausgestattet. Die Brennstoffzellen liefern zweimal 150 kW Strom. Die HV-Batterie unterstützt kurzzeitig – beispielsweise bei Beschleunigungsphasen – mit bis zu 400 kW Energie, die Speicherkapazität beträgt 70 kWh (Electriv.net 2021b).
● Der Fahrzeugbauer IVECO hat zusammen mit dem Unternehmen Nikola auf der IAA Transportation 2022 die europäische Version der batterieelektrischen 4×2 Sattelzugmaschine Nikola Tre BEV vorgestellt. Das Fahrzeug verfügt über 9 Batterien mit einem Gesamtenergiespeicher von bis zu 738 kWh und einer Dauerleistung von 480 kW, die eine Reichweite von bis zu 500 Kilometern ermöglichen. Mit einem 175 kW-Lader beträgt das Aufladen lediglich ca. 160 min. Die Tanks fassen 70 Kg Wasserstoff. Im September 2022 startete am homePORT in Hamburg die Demophase mit den ersten drei batterieelektrischen (BEV) Nikola Tre Sattelzugmaschinen in Europa (ingenieur.de 2022c).

Quellenverzeichnis

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SDG 15 “Leben an Land”

“Landökosysteme schützen, wiederherstellen und ihre nachhaltige Nutzung fördern, Wälder nachhaltig bewirtschaften, Wüstenbildung bekämpfen, Bodendegradation beenden und umkehren und dem Verlust der biologischen Vielfalt ein Ende setzen”

Die Schnittmengen mit der Standardberufsbildposition “Umweltschutz und Nachhaltigkeit” ergeben sich aus den erheblichen Eingriffen in die Bodenökologie und den damit verknüpften lokalen Wasserkreisläufen die mit den Tätigkeiten im Brunnen- und Spezialtiefbau verbunden sind. Hierbei kommt am ehesten noch das Unterziel 15.1 (internationale Einkünfte) und 15.8 (Maßnahmen invasiver, gebietsfremder Arten zu verhindern) in Frage:

15.1 Bis 2020 im Einklang mit den Verpflichtungen aus internationalen Übereinkünften die Erhaltung, Wiederherstellung und nachhaltige Nutzung der Land- und Binnensüßwasser-Ökosysteme und ihre Dienstleistungen, insbesondere der Wälder, der Feuchtgebiete, der Berge und der Trockengebiete, gewährleisten.
15. 8 Bis 2020 Maßnahmen einführen, um das Einbringen invasiver gebietsfremder Arten zu verhindern, ihre Auswirkungen auf die Land- und Wasserökosysteme deutlich zu reduzieren und die prioritären Arten zu kontrollieren oder zu beseitigen.

Die Bezüge zur Standardberufsbildposition wären dann (vgl. BMBF 2022):

a) Möglichkeiten zur Vermeidung betriebsbedingter Belastungen für Umwelt und Gesellschaft im eigenen Aufgabenbereich erkennen und zu deren Weiterentwicklung beitragen
b) bei Arbeitsprozessen und im Hinblick auf Produkte, Waren oder Dienstleistungen Materialien und Energie unter wirtschaftlichen, umweltverträglichen und sozialen Gesichtspunkten der Nachhaltigkeit nutzen
e) Vorschläge für nachhaltiges Handeln für den eigenen Arbeitsbereich entwickeln
f) unter Einhaltung betrieblicher Regelungen im Sinne einer ökonomischen, ökologischen und sozial nachhaltigen Entwicklung zusammenarbeiten und adressatengerecht kommunizieren

SDG 15 und Wasserwirtschaft

Im Mittelpunkt des SDG 15 steht die Wiederherstellung, der umfassende Schutz und die nachhaltige Nutzung von Land- und Binnen Süßwasser-Ökosystemen, insbesondere von Wäldern und Feuchtgebieten, die Beendigung von Bodendegradation und der Erhalt der biologischen Vielfalt. Böden und Wälder erfüllen wichtige Funktionen im Wasserkreislauf. Je besser die natürlichen Ökosysteme ihre Funktionen erfüllen können (z.B. Filterfunktion intakter Böden; Auwälder als Überflutungsgebiete zum vorsorgenden Hochwasserschutz), desto weniger müssen technische, oft ressourcen- und energieaufwendige, wasserwirtschaftliche Maßnahmen ergriffen werden (z.B. zusätzliche Aufbereitungsstufen oder technischer Hochwasserschutz).

Boden

Bodenfunktionen im Wasserkreislauf

Intakte Böden übernehmen wichtige Funktionen im Wasserkreislauf. Die Beschaffenheit des Bodens nimmt Einfluss darauf, welche Anteile des Niederschlagswassers “über den Oberflächenabfluss, den Zwischenabfluss und die Grundwasserneubildung in die Gewässer gelangen” (StMUV o.J., S. 202). Boden trägt wesentlich zur Qualität des Trinkwassers bei, indem verschmutztes und belastetes Sickerwasser durch die Bodenpassage gereinigt wird. Er hat außerdem durch die Aufnahme von Niederschlagswasser eine Ausgleichsfunktion. Kann der Boden jedoch aufgrund von Verdichtung und Versiegelung kaum Wasser aufnehmen, verstärkt sich der Oberflächenabfluss und erhöht unter Umständen die Scheitel von Hochwasserganglinien (StMUV o.J.).

Bodenschutz

Die gesetzliche Grundlage zum Bodenschutz ist das Bodenschutzgesetz (BBodSchG). Zur Sicherung bzw. Wiederherstellung der Funktionen des Bodens sind “schädliche Bodenveränderungen abzuwehren, der Boden und Altlasten sowie hierdurch verursachte Gewässerverunreinigungen zu sanieren und Vorsorge gegen nachteilige Einwirkungen auf den Boden zu treffen” (BBodSchG §1).

Für die Planung und Durchführung von Baumaßnahmen könnte eine übergeordnete Beratung in Form von Umweltbaubegleitung, ökologischer Baubegleitung oder hydrologischer Baubegleitung herangezogen werden. Diese Beratungen tragen entscheidend zur Vermeidung oder Minderung von Umweltauswirkungen bei. Ein wesentlicher Aspekt wäre dabei die Ausarbeitung eines Bodenschutzkonzeptes. Um die Verwertung oder Entsorgung von überschüssigem Material regeln zu können, kann zusätzlich ein Bodenverwertungskonzept in Auftrag gegeben werden (BfN 2021, 11). Konkrete Maßnahmen zum Bodenschutz bei Baumaßnahmen sind hierbei (BfN 2021):

● Maßnahmen zur Lastverteilung auf Bauflächen und Zuwegen, um Bodenverdichtungen aufgrund des Einsatzes schwerer Fahrzeuge zu mindern
● Beobachtung des Witterungsverlaufes und regelmäßige Bestimmung der Bodenfeuchte zur Beurteilung der Befahrbarkeit des Bodens (ausreichend Zeitpuffer für mögliche Bauunterbrechungen im Bauzeitenplan einplanen) (LLUR 2021)
● Vermeidung einer Vermischung von Bodenschichten beim Aus- und Wiedereinbau des Bodens: Sorgfältige Trennung der Bodenschichten bzw. Bodenhorizonte beim Aushub, fachgerechte Zwischenlagerung und Wiedereinbau in natürlicher Schichtung
● Vermeidung bzw. Reduktion des Einsatzes von Schmiermitteln, Hydraulikölen, Rostlösern etc., wo möglich Verwendung umweltverträglicher Alternativen

Feuchtgebiete

Im November 2022 hat die UNO-Konferenz für Feuchtgebiete (Ramsar-Konvention) alle Staaten dazu aufgerufen, verstärkte Maßnahmen zur Sicherung und Wiederherstellung der Feuchtgebiete zu übernehmen. Feuchtgebiete werden definiert als “Feuchtwiesen, Moor- und Sumpfgebiete oder Gewässer, die natürlich oder künstlich, dauernd oder zeitweilig, stehend oder fließend, Süß-, Brack- oder Salzwasser sind, einschließlich solcher Meeresgebiete, die eine Tiefe von sechs Metern bei Niedrigwasser nicht übersteigen” (Ramsar 1971).

Feuchtgebiete stellen wichtige Ökosystemleistungen bereit, weshalb deren Erhalt bzw. Wiederherstellung eine besondere Bedeutung zukommt (Kanton Aargau 2021, S. 5 f):

● Feuchtgebiete können auftretende Wassermengen bei Starkniederschlägen speichern und dienen so dem Hochwasserschutz
● Feuchtgebiete können Sedimente, Nährstoffe und toxische Stoffe speichern und gesundheitsgefährdende organische Verbindungen abbauen und so die Wasserqualität verbessern
● Feuchtgebiete erhalten und fördern die Biodiversität, indem sie Lebensraum für eine große Vielfalt an spezialisierten Tieren, Pflanzen und Pilzen sind – darunter auch seltene und bedrohte Arten
● Intakte Moorböden sind essentiell für den Klimaschutz (vgl. Unterkapitel “Schutz der Moore”)
● Die Schaffung und Aufwertung naturnaher Lebensräume für mehr Landschafts- und Lebensqualität.
● Feuchtgebiete dienen dem Hochwasserschutz, indem sie auf Grund des Klimawandels vermehrt auftretende Starkniederschläge speichern und später in gleichmäßigen Mengen wieder abgeben.
● Feuchtgebiete verbessern die Wasserqualität, indem sie Sedimente, Nährstoffe und toxische Stoffe speichern und gesundheitsgefährdende organische Verbindungen abbauen.
● Die Wiederherstellung von Feuchtgebieten ist eine günstige Alternative zur kostspieligen Sanierung von Drainagen.
● Eine standortangepasste Nutzung der Moorböden verhindert den Abbau des organischen Materials, welcher ansonsten einen enormen Ausstoß von Kohlenstoff in die Atmosphäre zur Folge hätte.
● In Feuchtgebieten lebt eine außergewöhnliche Vielfalt an spezialisierten Tieren, Pflanzen und Pilzen. Die Wiederherstellung und Vernetzung von Lebensräumen tragen deshalb maßgeblich zur Erhaltung und Förderung der Biodiversität bei. Vor allem seltene und bedrohte Arten werden dadurch gefördert.

Auen

Naturnahe Auenflächen sind wertvolle Lebensräume für eine große Vielfalt an Pflanzen und Tieren. Neben der Stärkung der Biodiversität ist die Rückgewinnung von Überschwemmungsflächen eines der wichtigsten Ziele bei der Renaturierung von Auen (BMUB 2015) (siehe auch SDG 6, Unterkapitel “Renaturierung von Fließgewässern”). An den Bundeswasserstraßen in Deutschland sind zwei Drittel der ehemaligen Auen durch den Bau von Deichen oder anderen Hochwasserschutzmaßnahmen verloren gegangen. Etwa ein Drittel der Auen sind als Überschwemmungsflächen erhalten geblieben (Blaues Band Deutschland 2016). Ziel des Programms “Blaues Band” der Bundesregierung ist es, die Lebensräume Fluss, Ufer und Aue wieder zu vernetzen. Bis 2035 sollen 15 Prozent der Bundeswasserstraßen ihre naturtypische Funktion zurück erhalten (UBA 2019e). Durch den Rückbau von Deichen oder deren Rückverlegung ins Hinterland können Flächen für artenreiche Auen Ökosysteme wiedergewonnen werden. Die Auenflächen dienen u.a. als natürliche Rückhalteräume für den vorsorgenden Hochwasserschutz (BMUB 2015). Renaturierungsmaßnahmen zur Wiederherstellung naturnaher Auenlandschaften unterliegen jedoch aufgrund des Flächenbedarfs unter Umständen vielfältigen Nutzungskonkurrenzen. Die Belange der Auenentwicklung sind deshalb in der Landschaftsplanung und räumlichen Entwicklungsplanung (Landesentwicklungsplan, Flächennutzungsplan etc.) geltend zu machen. Für die erfolgreiche Umsetzung von Maßnahmen zur Auenrenaturierung sollten verschiedene Interessen frühzeitig eingebunden und abgestimmt sowie Synergien ausgeschöpft werden (u.a. Wasserwirtschaft, Naturschutz, Naherholung, Landwirtschaft) (BMUB 2015: 14-16).

Schutz der Moore

Moore sind die Hinterlassenschaften der Eiszeit vor rund 12.000 Jahren (vgl. Böll-Stiftung o.J.). Beim Rückzug der Eismassen entstanden viele große Seen, die Niederschläge erhöhten sich und der Grundwasserspiegel stieg. Täler, Senken und Niederungen wurden überflutet und in diesen Seen lagerten sich organische Pflanzenbestandteile in großen Mengen ab (Krumbach o.J.). Bei unzureichender Sauerstoffzufuhr – z.B. wenn Eismassen den Abfluss verhinderten und sich tiefe Seen gebildet hatten – wurden die Pflanzenreste nicht abgebaut und über Jahrtausende hinweg bildeten sich die Moore.

Es wird geschätzt, dass rund 4% der Fläche von Deutschland einst Moore waren (1,8 Mio. Hektar, Böll-Stiftung o.J.). Die meisten Moore in Deutschland befinden sich mit einer Fläche von 600.000 ha in Niedersachsen. Allerdings werden 70% dieser Moorflächen landwirtschaftlich vor allem für Grünland (Viehweiden), aber auch für den Ackerbau genutzt (ebd.). An zweiter Stelle steht Mecklenburg-Vorpommern mit rund 12% der Landesfläche (ca. 146.000 Hektar). Hier wird etwas mehr als die Hälfte für die Landwirtschaft genutzt. Nach der Böll-Stiftung liegen in diesen Mooren noch 7.000 km Entwässerungsleitungen aus DDR-Zeiten, um die Flächen für die landwirtschaftliche Nutzung trockenzulegen. Heutzutage gelten nur noch 5% der ehemaligen Moorflächen als naturnah (90.000 Hektar, Sielmann-Stiftung o.J.).

Als die Bedeutung der Moore für den Klimaschutz noch nicht erkannt war, wurden die Moore im großen Umfang in Ackerland umgewandelt. 1950 wurde vom Bundestag der “Emsland-Plan” beschlossen. Dieser umfasste eine jährliche Investition von 1% des Bundeshaushalts in das Emsland. Mit den Mitteln wurden im Laufe der Jahre rund 130.000 Hektar Moorland entwässert und der Landwirtschaft zur Verfügung gestellt (ebd.).

Moore sind essentiell für den Klimaschutz. Es wird geschätzt, dass sich 30% des erdgebundenen Kohlenstoffs in Mooren befindet, die aber nur 3% der globalen Landfläche bedecken (ebd.). Die Trockenlegung der Moore hat erhebliche Folgen für den Klimawandel. Es gelangt Sauerstoff in die trocken gelegten Moorböden, der Zersetzungsprozesse in der Torfschicht anregt. Durch diese Prozesse wird der in Mooren gespeicherte Kohlenstoff in Form von CO2 freigesetzt und trägt als Treibhausgas zur Erwärmung der Erde, mit negativen Folgen für Ökosysteme und die Landwirtschaft, bei (UBA & DEHst 2022). Politische, wirtschaftliche und ökologische Akteure stehen nun vor folgendem Dilemma: Intakte Moore könnten einerseits als wertvolle Kohlenstoffsenken dienen und überschüssiges CO2 speichern. Andererseits spielt die Nutzung von Torf als Blumenerde, als Kultursubstrat oder zur Bodenverbesserung eine wirtschaftliche Rolle, führt aber dazu, dass durch den Abbau der Moorböden gebundener Kohlenstoff in großem Umfang als CO2 freigesetzt wird.

Süßwasser-Ökosysteme

Der Schutz der biologischen Vielfalt der Süßwasserökosysteme ist noch immer eine große Herausforderung. Die Tier- und Pflanzenarten im Süßwasser sind besonders gefährdet. Von der biologischen Vielfalt in Binnengewässern sind wichtige Funktionen im Ökosystem insgesamt abhängig. So sind diese Süßwasserökosysteme von entscheidender Bedeutung für die Speicherung und Bindung von Kohlenstoff und Methan, was zur Klimaregulation wichtig ist. Für die Regulierung des Wasserhaushaltes in der Landschaft sind Ufer- und Wasserpflanzen wichtig, weil sie die Wasserfließgeschwindigkeit verringern, die Ufer Stabilität verbessern, Sedimente zurückhalten und Nähr- und Schadstoffe filtern. Für die Trinkwassergewinnung ist von entscheidender Bedeutung, dass die Selbstreinigung in den Gewässern erfolgen kann, das heißt, die Stoffkreisläufe zwischen Milliarden von Mikroorganismen, Pflanzen, Algen und Tieren sorgen dafür, dass Nährstoffe verwertet werden, Schadstoffe und Krankheitserreger gefiltert werden und dadurch das Wasser gereinigt werden kann. Ein zu hoher Eintrag von Nährstoffen kann aber zur Eutrophierung führen, was die Selbstreinigungsfunktionen des Ökosystems empfindlich stören kann (IGB o.J.).

Der Verlust der biologischen Vielfalt in Binnengewässern könnte künftig auch für den Menschen zum Problem werden, wenn die Gewässer wichtige Funktionen wie beispielsweise die Versorgung mit Trinkwasser, die Bereitstellung von Fischereiressourcen, den Abbau von Schadstoffen oder die Naherholung nicht mehr leisten können. “Der dramatische Rückgang der Biodiversität, also das Verschwinden von Arten, Populationen, Lebensräumen oder gar ganzen Ökosystemen, verläuft in Binnengewässern deutlich schneller als an Land oder im Meer.“ Nirgendwo sonst können Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler so viele aussterbende Arten dokumentieren wie in Flüssen, Seen, Küstengebieten und im Grundwasser. „Auch in Deutschland stehen Süßwasserarten und ihre Lebensräume an der Spitze der Roten Liste.” (Wasser Abwasser Technik 2023)

Wald und Wasserkreislauf

Bewaldete Gebiete sind wichtige Komponenten des Wasserkreislaufs. Sie regulieren den Wasserabfluss, fördern die Grundwasserneubildung und tragen durch Evapotranspiration¹ zu Wolkenbildung und Niederschlag bei (Springgay 2019). Intakter Wald bietet Erosionsschutz (durch mechanischen Schutz, Verfestigung der Bodenoberfläche und durch Transpiration) sowie natürlichen und kostengünstigen Hochwasserschutz, indem der Waldboden überschüssiges Wasser aufnimmt und so Hochwasserspitzen streckt (Huber 2006, Keller 1971). Waldboden bildet den größten Süßwasserspeicher Deutschlands und über 40 Prozent der Wasserschutzgebiets Flächen in Deutschland liegen im Wald (BMEL 2021b). Das Grundwasser unter Wäldern ist sauber und sauerstoffreich, da das Wasser auf dem Weg durch den Waldboden gereinigt und gefiltert wird (BMEL 2021a). “98 Prozent der im Wald gewonnenen Trinkwassermenge hat Trinkwasserqualität” (BMEL 2021c, S.6).

¹Evapotranspiration: Verdunstung von Wasser, von Pflanzen (Transpiration) sowie von Boden- und Wasseroberflächen aus (Evaporation) (Wasser-Wissen o.J.)

Quellenverzeichnis

Aichi-Biodiversitätsziele (2010): siehe IBN (o.J.)

BfN Bundesamt für Naturschutz (BfN) 2021: Hinweise und Empfehlungen zu Vermeidungsmaßnahmen bei Erdkabelvorhaben. Online: https://www.bfn.de/sites/default/files/2022-03/Skript606.pdf

BfN Bundesamt für Naturschutz (o.J.b): Früherkennung. online: https://neobiota.bfn.de/unionsliste/art-16-frueherkennung.html

Blaues Band Deutschland (2016): Fachliche Grundlagen zum Bundesprogramm “Blaues Band Deutschland” (erarbeitet durch: Generaldirektion Wasserstraßen und Schifffahrt, Bundesanstalt für Gewässerkunde, Bundesanstalt für Wasserbau, Bundesamt für Naturschutz, Umweltbundesamt). Online: https://www.blaues-band.bund.de/Projektseiten/Blaues_Band/DE/neu_05_Informationen/Fachinformationen/Fachstudie_BBD.pdf

BMEL Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (2021a): Waldböden. Online: https://www.bmel.de/DE/themen/landwirtschaft/pflanzenbau/bodenschutz/boden-wald.html

BMEL Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (2021b): Waldbericht der Bundesregierung 2021. Online: https://www.bmel.de/SharedDocs/Downloads/DE/Broschueren/waldbericht2021.pdf

BMUV Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (2022): Kabinett beschließt Nationale Moorschutzstrategie. Online: https://www.bmuv.de/pressemitteilung/kabinett-beschliesst-nationale-moorschutzstrategie)

BMUV Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (o.J.): SDG 15: Leben an Land. Online: https://www.bmuv.de/themen/nachhaltigkeit-digitalisierung/nachhaltigkeit/17-nachhaltigkeitsziele-sdgs/sdg-15-leben-an-land

Böll-Stiftung (o.J.): Im Norden und Süden zuhause: Diese Bundesländer sind reich an Mooren. Online: https://www.boell.de/de/2023/01/10/diese-bundeslaender-sind-reich-mooren

Bundesamt für Naturschutz (BfN) 2021: Hinweise und Empfehlungen zu Vermeidungsmaßnahmen bei Erdkabelvorhaben. Online: https://www.bfn.de/sites/default/files/2022-03/Skript606.pdf

Bundesbodenschutzgesetz (BBodSchG): https://dejure.org/gesetze/BBodSchG

Springgay, E. (2019): Forests as nature-based solutions for water. In: FAO Food and Agriculture Organization. unasylva – An international journal of forestry and forest industries. Online: https://www.fao.org/3/ca6842en/ca6842en.pdf

Huber, T. (2006): Wald – ein natürlicher und kostengünstiger Hochwasserschutz. Online: https://www.waldwissen.net/de/lebensraum-wald/schutzfunktion/hochwasser/guenstiger-hochwasserschutz-mit-wald

IBN Institut für Biodiversität (o.J.): Aichi-Biodiversitätsziele 2010. Online: https://biodiv.de/biodiversitaet-infos/konvention-ueber-die-biologische-vielfalt/aichi-biodiversitaets-ziele-2020.html

IGB Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (o.J.): 9 Gründe warum wir Menschen die Biodiversität im Süßwasser zwingend brauchen. Online: https://www.igb-berlin.de/news/9-gruende-warum-wir-menschen-die-biodiversitaet-im-suesswasser-zwingend-brauchen

Kanton Aargau (2021): Das Potenzial für die Wiederherstellung entwässerter Feuchtgebiete erkennen, erhalten und nutzen. Online: https://www.ag.ch/media/kanton-aargau/bvu/umwelt-natur/natur-und-landschaftsschutz/oekologische-vernetzung/faktenblatt-feuchtgebiete-v2021-web-def.pdf

Keller, H. M. (1971): Der Einfluss des Waldes auf den Kreislauf des Wassers. Online: https://www.dora.lib4ri.ch/wsl/islandora/object/wsl%3A17499/datastream/PDF/Keller-1971-Der_Einfluss_des_Waldes_auf-%28published_version%29.pdf

Krumbach (o.J.): Entstehung eines Moores. Online: https://www.krumbach.at/Moore_Krumbach/Moorbiotope/Entstehung_eines_Moores

LLUR Landesamt für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume des Landes Schleswig-Holstein (2021): Leitfaden zum Bodenschutz beim Bauen. Online: https://www.umweltdaten.landsh.de/nuis/upool/gesamt/geologie/praxisleitfaden_bodenschutzbau.pdf

Moor Futures (o.J.): Königsmoor (Schleswig-Holstein). Online: https://moorfutures-schleswig-holstein.de/Koenigsmoor

Nehring, S.; Skowronek, S. (2020): Die invasiven gebietsfremden Arten der Unionsliste. Online: Die invasiven gebietsfremden Arten der Unionsliste der Verordnung (EU) Nr. 1143/2014 – Erste Fortschreibung 2017 (bfn.de)

Ramsar (1971): Übereinkommen über Feuchtgebiete, insbesondere als Lebensraum für Wasser- und Watvögel, von internationaler Bedeutung. Online: https://www.ramsar.org/sites/default/files/documents/library/current_convention_text_g.pdf

Ramsar-Konvention (1971): Übereinkommen über Feuchtgebiete, insbesondere als Lebensraum für Wasser- und Watvögel, von internationaler Bedeutung.. Online:https://www.ramsar.org/sites/default/files/documents/library/current_convention_text_g.pdf

Sielmann-Stiftung (o.J.): Moor-Wissen. Online: https://www.sielmann-stiftung.de/natur-schuetzen/lebensraeume/moore

StMUV Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz (o.J.): Reservoir und Filter – Die Rolle des Bodens im Wasserkreislauf. Online: https://www.stmuv.bayern.de/themen/boden/lernort_boden/doc/modul_d.pdf

UBA & DEHst Umweltbundesamt und Deutsche Emissionshandelsstelle(2022) – Umweltbundesamt und Deutsche Emissionshandelsstelle: Factsheet Moorschutz ist Klimaschutz. Online: www.dehst.de/SharedDocs/downloads/DE/publikationen/Factsheet_Moore.pdf?__blob=publicationFile&v=6

UBA Umweltbundesamt (2019e): Blaues Band. Online: https://www.umweltbundesamt.de/themen/wasser/fluesse/blaues-band#bundesprogramm-blaues-band-und-deutschland

UN United Nations (1992): Convention on Biological Diversity. Online: https://www.cbd.int/doc/legal/cbd-en.pdf

UN United Nations (1992): Rahmenübereinkommen der Vereinten Nationen über Klimaänderungen. Online: http://unfccc.int/resource/docs/convkp/convger.pdf

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Wasser Abwasser Technik (2023): Biologische Vielfalt der Binnengewässer. Online: https://wasser-abwasser-technik.com/biologische-vielfalt-der-binnengewaesser/

Wasserhaushaltsgesetz (WHG): https://dejure.org/gesetze/WHG

Wasserwissen (o.J.): Verdunstung (Evapotranspiration). Online: http://www.wasser-wissen.de/abwasserlexikon/v/verdunstung.htm

WBW Wissenschaftlicher Beirat für Waldpolitik beim Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (2021): Die Anpassung von Wäldern und Waldwirtschaft an den Klimawandel. Gutachten des Wissenschaftlichen Beirats für Waldpolitik. Online: https://www.bmel.de/SharedDocs/Downloads/DE/_Ministerium/Beiraete/waldpolitik/gutachten-wbw-anpassung-klimawandel.pdf

Transportmittel	Gramm je Tonnenkilometer
Frachtschiff	17
LKW	68-113
Binnenschiff	30
Güterzug	17-32

Brunnenbauer/Brunnenbauerin

Einleitung

BBNE und BNE - Ziele der Projektagentur PA-BBNE

Die Materialien der Projektagentur

Berufliche Bildung für Nachhaltige Entwicklung

Die Standardberufsbildposition “Umweltschutz und Nachhaltigkeit”

Bildung für nachhaltige Entwicklung

Ausbildungsverträge

Glossar

Quellenverzeichnis

SDG 3 Gesundheit und Wohlergehen”

Gesundheitliche Risiken im Spezialtief- und Brunnenbau

Bauchemie

Typische bauchemische Stoffgruppen

Weichmacher

Flammschutzmittel

Stabilisatoren

Tenside und Phasenvermittler

Pestizide und Konservierungsmittel

Monomere

REACH

Mikroplastik

Quellenverzeichnis

SDG 4 “Hochwertige Bildung”

10 “Goldene Handlungsregeln” für eine BBNE

Schritt 1 - Richtig anfangen: Identifizierung von Anknüpfungspunkten für BBNE

Schritt 2 - Selbstwirksamkeit schaffen: Eröffnung von Nachhaltigkeitsorientierten Perspektiven

Schritt 3 - Ganzheitlichkeit: Gestaltung transformativer Lernprozesse

Schritt 4 - Lernort Betrieb: Entwicklung nachhaltiger Lernorte

BBNE für Spezialtiefbauer*innen und Brunnenbauer*innen

Weiterführende Bildungs- und Unterstützungsangebote

Quellenverzeichnis

SDG 6 Sauberes Wasser und Sanitäreinrichtungen”

Die Bedeutung der Agenda 2030 für Deutschland

Abwasserreinigung

Phosphorfällung

Spurenstoffe im Wasserkreislauf

Umweltdelikte

Nachhaltige Abwassertechnik

Abwasseraufbereitung und Wasserwiederverwendung

Gewässer- und Wasserqualität in Deutschland

Grundwasser

Oberflächengewässer

Verschmutzung und wassergefährdende Stoffe

Mikroplastik

Mikroplastik in der Nahrungskette

Mikroplastik in urbanen Wasserkreisläufen

Mikroplastik in uns

Quellenverzeichnis

SDG 7 Bezahlbare und saubere Energie”

Erneuerbare Energien

Photovoltaik

Solarwärme

Bioenergie

Erd- und Umgebungswärme

Beleuchtung

Rationelle Energienutzung und Energiesparen

Mobilität und Logistik

Geschäftsreisen

Nutzungsverhalten

Fuhrpark für den motorisierten Individualverkehr

Nutzfahrzeuge: Elektrisch oder mit Brennstoffzellen?

Transport, Logistik, Produkte und Umweltschutz

Ferntransporte

Energiespeicherung

Umweltschutz und Rohstoffe

Fracking

Feinstaub

Rohstoffe für Akkus

Folgen für Ökologie und Gesundheit der Energienutzung

Quellenverzeichnis

SDG 8 „Menschenwürdige Arbeit“

Menschenwürdige Arbeit

Saisonarbeit

DGB Index Gute Arbeit

BDA - Die Arbeitgeber

Prekäre Beschäftigungsverhältnisse

Arbeitsschutz, Gesundheit und Gute Arbeit

Gender Pay Gap

Deutsches Sorgfaltspflichtengesetz

BBNE für Spezialtiefbauerinnen und Brunnenbauerinnen