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LUWG-Bericht 2012 LANDESAMT FÜR UMWELT, WASSERWIRTSCHAFT UND GEWERBEAUFSICHT KONTROLLANALYTIK VON BAUSTOFFRECYCLINGMATERIAL in Rheinland-Pfalz 2012

KontroLLanaLytiK von BaUstoffrecycLinGmateriaL · KontroLLanaLytiK von BaUstoffrecycLinGmateriaL in rheinland-Pfalz 2012 Bearbeitung Dr. Reinhard Meuser mainz, Dezember 2012

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LUWG-Bericht 2012

LANDESAMT FÜR UMWELT,WASSERWIRTSCHAFT UNDGEWERBEAUFSICHT

KontroLLanaLytiK von BaUstoffrecycLinGmateriaLin rheinland-Pfalz 2012

KontroLLanaLytiK von BaUstoffrecycLinGmateriaL

in rheinland-Pfalz 2012

Bearbeitung

Dr. Reinhard Meuser

mainz, Dezember 2012

Impressum

Herausgeber: LandesamtfürUmwelt,Wasserwirtschaft undGewerbeaufsichtRheinland-Pfalz Kaiser-Friedrich-Str.7•55116Mainz

Titelbild: LUWG

©Dezember2012NachdruckundWiedergabenurmitGenehmigungdesHerausgebers

DaNKSaGUNG

DieautorenbedankensichherzlichbeiallenBetrieben,dieanderUntersuchungteilgenommenhaben,fürdieErlaubnisunddietatkräftigeUnterstützungbeiderPro-benahmederRecyclingbaustoffe.

5 LanDesamt für UmWeLt, WasserWirtschaft UnD GeWerBeaUfsicht rheinLanD-PfaLz

Kontrollanalytik von Baustoffrecyclingmaterialin rheinland-Pfalz 2012

Inhaltsverzeichnis

Zusammenfassung 7

1. Aufgabenstellung und Zielsetzung 8

2. Probenahmestrategie und Probenahme 11

3. Durchführung der Analysen und Parameterumfang 12

3.1 einstufung nach LaGa und Deponieverordnung 12

3.2 einstufung nach „mantelverordnung“ 12

4. Ergebnisse 13

4.1 Betrieb 1 13

4.2 Betrieb 2 14

4.3 Betrieb 3 14

4.4 Betrieb 4 15

4.5 Betrieb 5 15

5. Diskussion der Ergebnisse 28

5.1 aufwand bei der Probenahme nach LaGa Pn 98 28

5.2 reduzierung der Probenanzahl – checkliste „Probenahmeprotokoll“ des LUWG 28

5.3 zuordnung der Baustoffe zu den einbauklassen nach LaGa 29

5.4 zuordnung der Baustoffe nach mantelverordnung 29

5.5 Parameter vanadium nach mantelverordnung 29

5.6 vergleich LaGa – mantelverordnung 29

5.7 Deponierung der materialien 30

Literatur 31

7 LanDesamt für UmWeLt, WasserWirtschaft UnD GeWerBeaUfsicht rheinLanD-PfaLz

Kontrollanalytik von Baustoffrecyclingmaterialin rheinland-Pfalz 2012

ZUSaMMENFaSSUNG

DasLUWGhat2012dieQualitätgüteüberwachterRecyclingbaustoffevonfünfrheinland-pfälzischenBetriebennachdenVorgabenderLaGaM20sowiedesEntwurfsderMantelverordnung(2011)unter-suchtunddieErgebnissemiteinanderverglichen.BeprobtwurdenjeweilszweiHaufwerkeeinesErzeu-gersnachdenVorgabenderLaGaPN98,wobeidreiLaborprobenjeHaufwerkzurUntersuchungaus-gewähltwurden.ausdenanalytischenErgebnissenwurdedieZuordnungzueinerEinbauklassenachLaGabzw.einerRC-KlassenachMantelverordnungvorgenommen.

BeiderEinstufungnachLaGahieltenfünfRecyclingmaterialiendieZuordnungswerteZ1.1,dreidieZuordnungswerteZ1.2undzweidieZuordnungswerteZ2ein.KeinBaustoffwurde>Z2eingestuft.

DieZuordnungnachMantelverordnungergibtfürsiebenBaustoffedieEinstufungnachRC1,fürzweidieEinstufungunterRC2(erhöhteSulfatwerte,EinstufungunterRC3ab31.12.2019wegenÜber-gangswert)undbeieinemdieEinstufung>RC3.

ImVergleichLaGa–MantelverordnungkonnteeineguteKorrelationZ1.1–RC1undZ2–RC3fest-gestelltwerden.alleZ1.1MaterialiengenügtendenKriterienRC1unddiebeidenZ2BaustoffefielenunterRC3.DiedreiZ1.2BaustoffefindensichnichtunterRC2wieder,sondern„wechselten“dieEin-bauklasse(zweizuRC1,einerzu>RC3).

alsentscheidendeParameterfürdieEinstufungstelltensicherwartungsgemäßPaKundSulfatheraus.DieMaterialqualitätsolltedurchkonsequentereEingangskontrollenRichtungZ1.1bzw.RC1verbessertwerdenkönnen.

BeidenuntersuchtenBaustoffenwurdenkeineerhöhtenVanadium-Gehaltefestgestellt,dieeineEin-stufungunterRC2bzw.höherbedingenwürden.

aufgrunddeskleinerenParameterumfangswarendieKostenfürdieUntersuchungnachMantelver-ordnungtrotzdesaufwendigerenElutionsverfahrensgeringeralsdienachLaGa.

MittlerweileliegteinneuerEntwurfderMantelverordnung(Stand30.10.2012)mitgeändertenGrenz-werten,ua.fürdiebeidieserUntersuchungkritischenParameterPaKundSulfat(beiSulfatauchWeg-fallderÜbergangsregelungbiszum01.01.2020),vor.NachZuordnungzudiesenKriterienergibtsicheinleichtgeändertesBild:SiebenBaustoffegenügendenanforderungenRC1,zweientsprechenRC2undeinerRC3.Insbesonderesolltedervon220mg/lauf450mg/langehobeneSulfatgrenzwertRC1durchverbesserteEingangskontrollenundausschleusungvonGipsabfälleneingehaltenwerdenkönnen.

LanDesamt für UmWeLt, WasserWirtschaft UnD GeWerBeaUfsicht rheinLanD-PfaLz8

Kontrollanalytik von Baustoffrecyclingmaterialin rheinland-Pfalz 2012

1. aUFGaBENStELLUNGUNDZIELSEtZUNG

DasLandesamtfürUmwelt,WasserwirtschaftundGewerbeaufsichtRheinland-Pfalz(LUWG)hat2012dieQualitätvongüteüberwachtenRecyclingbaustoffenrheinland-pfälzischerErzeugerstichpro-benartiguntersucht.VonfünfBetriebenwurdenjeweilszweiHaufwerkevonca.500m³nachLaGaPN98(1)beprobtunddieProbenanschließendanalytischaufihreSchadstoffgehalteuntersucht.EswurdenbewusstgüteüberwachteBetriebebzw.RC-Materialienausgewählt,daimEntwurfderMan-telverordnung(s.u.)generelleineGüteüberwachunggefordertist.DerEinsatzdieserBaustoffeistinRheinland-PfalzdurchdieEinführungderLaGaM20(5.auflage,Stand6.11.2003,(2))geregelt.DieLaGaM20legtfürdieVerwertungaußerhalbvonDeponienEinbauklassenvonZ0(uneingeschränk-terEinbau)bisZ2(EingeschränkterEinbaumitdefiniertentechnischenSicherungsmaßnahmen)fest.Z0istnichtrelevant,dahierfürdieVerwertungvonbodenähnlichenMaterialienvorgesehenistundBauschuttnichtdenanforderungendesBodenschutzrechtsentspricht.DieEinbauklasseZ1.1(einge-schränkteroffenerEinbau)hatinderPraxisdiegrößteBedeutung,daaufgrundgeringfügigerVerun-reinigungenkeinetechnischenSicherungsmaßnahmenerforderlichsind.NähereInformationenüberdenEinsatzvonRC-MaterialienkönnenderSchriftenreihe„StoffstrommanagementBauabfall“(3)desMinisteriumsfürWirtschaft,Klimaschutz,EnergieundLandesplanung(MWKEL)unddesLUWGent-nommenwerden.

ZukünftigsollderEinsatzvonRC-MaterialiendurchdieMantelverordnung(VerordnungzurFestlegungvonanforderungenfürdasEinbringenunddasEinleitenvonStoffenindasGrundwasser,andenEin-bauvonErsatzbaustoffenundfürdieVerwendungvonBodenundbodenähnlichemMaterial,arbeits-entwurfvom06.01.2011)bundeseinheitlichgeregeltwerden.HierinwerdendieLaGa-EinbauklassendurchdieKlassenRC1–RC3ersetzt(4).analytischbedeutetdiesdenErsatzdesbisherigenS4-Elu-tionsverfahrens(Schüttelverfahren)(5)durcheinSäulenverfahren(Perkolation)(6).aufGrundderunterschiedlichenVerfahrenzurEluatherstellungsinddieZuordnungswertenachLaGaM20(tab.1)nichtdirektmitdenMaterialwerten(tab.2)nachMantelverordnungvergleichbar.

Tab. 1: Zuordnungswerte nach LAGA M20 (tabelleII.1.4-5,Recyclingbaustoffevom6.11.2003)

Parameter Einheit Z1.1 Z1.2 Z2

KWC10-C40 mg/kgtS 300 500 1000

EOX mg/kgtS 3 5 10

PaK16 mg/kgtS 5(20) 15(30) 75(100)

arsen mg/kgtS 30 50 150

Blei mg/kgtS 200 300 1000

Cadmium mg/kgtS 1 3 10

Chrom mg/kgtS 100 200 600

Kupfer mg/kgtS 100 200 600

Nickel mg/kgtS 100 200 600

Quecksilber mg/kgtS 1 3 10

Zink mg/kgtS 300 500 1500

9 LanDesamt für UmWeLt, WasserWirtschaft UnD GeWerBeaUfsicht rheinLanD-PfaLz

Kontrollanalytik von Baustoffrecyclingmaterialin rheinland-Pfalz 2012

Parameter Einheit Z1.1 Z1.2 Z2

Eluat

pH 7,0-12,5 7,0-12,5 7,0-12,5

el.Leitfähigkeit µS/cm 1500 2500 3000

arsen µg/l 10 40 50

Blei µg/l 40 100 100

Cadmium µg/l 2 5 5

Chromgesamt µg/l 30 75 100

Kupfer µg/l 50 150 200

Nickel µg/l 50 100 100

Quecksilber µg/l 0,2 1 2

Zink µg/l 100 300 400

Chlorid mg/l 20 40 150

Sulfat mg/l 150 300 600

Phenolindex µg/l 10 50 100

DieWerteindenKlammernkönnenvonderzuständigenBehördeimEinzelfallgenehmigtwerden.

Tab 2: Schadstoffgrenzwerte nach Mantelverordnung; Grenzwerte Mantelverordnung Recyclingbaustoffe

Parameter Einheit RC1 RC2 RC3

PaK16 mg/kgtS 10 10 10

Eluat

pH 6,0-13,0 6,0-13,0 6,0-13,0

el.Leitfähigkeit µS/cm 2500 3200 10000

PaK15 µg/l 6 12 20

Chromgesamt µg/l 135 555 1000

Kupfer µg/l 110 185 300

Vanadium µg/l 130 990 1500

Sulfat mg/l 220(350) 300(700) 3.500

Phenolindex µg/l 100 100 100

WerteinKlammernbis1.1.2020

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Tab. 3: Zuordnungswerte DK I, DK II und bestimmte Parameter (nachDep.Vvom27.04.2009)

Parameter Einheit DK I DK IIParameter bestimmt

tOC %tS 1 3 *

lip.Stoffe % 0,4 0,8

Eluat

pH 5,5-13 5,5-13 *

el.Leitfähigkeit µS/cm *

DOC mg/l 50 80

gel.Stoffe mg/l 3000 6000

arsen mg/l 0,2 0,2 *

Blei mg/l 0,2 1 *

Cadmium mg/l 0,05 0,1 *

Chromgesamt mg/l 0,3 1 *

Kupfer mg/l <1 <5 *

Nickel mg/l 0,2 1 *

Quecksilber mg/l 0,005 0,02 *

Barium mg/l 5 10

Selen mg/l 0,03 0,05

Molybdän mg/l 0,3 1

Zink mg/l 2 5 *

Chlorid mg/l 1500 1500 *

Fluorid mg/l 5 15

Sulfat mg/l 2000 2000 *

Cyanid,l.fr. mg/l 0,1 0,5

antimon µg/l 0,03 0,07 *

Phenolindex µg/l 0,2 50 *

ZielsetzungdesVorhabenswardieÜberprüfungfolgenderPunkte:

� ErmittlungdesZeitaufwands(ZumutbarkeitfürdenErzeugerbzw.Probenehmer)beiProbenahmenachLaGaPN98

� ZulässigkeitderReduzierungderProbenanzahlbeiorganoleptischhomogenenHaufwerkenge-mäßderCheckliste„Probenahmeprotokoll“desLUWG(7)

� ZuordnungderBaustoffezudenEinbauklassennachLaGa

� ZuordnungnachMantelverordnung

� RelevanzdesneuenParametersVanadiumbeiderMantelverordnung

� VergleichderEinstufungnachLaGa–Mantelverordnung

� IstbeieventuellerNicht-EignungdesMaterialszumRecyclingeineVerwertung/BeseitigungaufDeponienmöglich?

DieProbenahmeundanalytikwurdevonderEurofinsUmweltWestGmbH,MannheimbeifünfBau-stoffrecyclingbetriebeninRheinland-PfalzimZeitraumvonFebruar–april2012durchgeführt.

11 LanDesamt für UmWeLt, WasserWirtschaft UnD GeWerBeaUfsicht rheinLanD-PfaLz

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2. PROBENaHMEStRatEGIEUNDPROBENaHME

teilIII:ProbenahmeundanalytikderLaGaM20vom05.11.2004legtalsVerfahrenfürdieHauf-werksbeprobungdieVorgehensweisenachLaGaPN98,abschnitt4.2allgemeineabfallbeprobung/CharakterisierungvonGrundgesamtheiten,fest.NachMantelverordnungistdieProbenahmenachDINEN932-1(PrüfverfahrenfürallgemeineEigenschaftenvonGesteinskörnungen–teil1:Probenah-meverfahren,ausgabeMärz1999)durchzuführen.DieDeponieverordnung(8)fordertinanhang4,abs.2ebenfallsProbenahmenachLaGaPN98.DieanforderungenderLaGaPN98gehenweitüberdiederDINEN932-1hinausundwerdenbeiProbenahmenachLaGaPN98erfüllt.BeivorliegenderUntersuchungwurdedeshalbdieProbenahmenachLaGaPN98durchgeführt.

BeidenBetriebenwurdenjeweilsHaufwerkevonca.500m³miteinemMaximalkornvon56mm(entsprechenddenamhäufigsteneingesetztenRC-Baustoffen)ausgewählt.DiesesVolumenerforderteineanzahlvon36Einzelproben,dieimVerhältnis4/1zuinsgesamtneunMischprobenvereintwur-den.DieseneunMischprobenentsprechendenLaborproben.InabhängigkeitdesGrößtkornsbetrugdasVolumenderMisch/Laborproben10Liter.DieÖffnungderHaufwerkeerfolgtemittelsRadladermöglichstdiagonalundüberderengesamteHöhe.InallenFällenkonnteorganoleptischeineguteHomogenitätbeobachtetwerden.anneunverschiedenenVertikalendieseranschnittliniewurdendieEinzelprobeninvierunterschiedlichenHöhenentnommen(oben,obenMitte,untenMitteundunten).DurchdieseProbenahmestrategiesolltedasHaufwerkmöglichstrepräsentativbeprobtwerden.VondenneunLaborprobenderanschnittsflächewurdenjeweilsdrei(vorne,Mitte,hinten)alsanalysen-probenausgewählt,diesechsanderenalsRückstellprobenkonserviert.

NachÖffnenderHaufwerkenahmdieProbenahmedurchzweiPersonen(Probenehmer+assistent)ca.1,5Stunden/Haufwerkinanspruch.

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Kontrollanalytik von Baustoffrecyclingmaterialin rheinland-Pfalz 2012

3. DURCHFÜHRUNGDERaNaLySENUNDPaRaMEtER-UMFaNG

DerProbentransportindasUntersuchungslaborEurofinsMannheimerfolgtedirektnachProbenah-me.NachHomogenisierungwurdendieProbenfürdieunterschiedlichenUntersuchungenaufgeteilt.

3.1 einstufungnachLAGAundDeponieverordnung

DieProbenaufbereitung,derParameterumfang,dieEluatherstellungsowiedieanalysenvorschrif-tenzurBestimmungderParameterwurdengemäßdenVorgabenderLaGaM20teilIIIbzw.teilII,tab.II1.2-1vom05.11.2004durchgeführt.ausdemEluatwurdenzusätzlichdieParameterantimonundPhenolenachdenVorgabenderDepV,anhang4vom27.04.2009bestimmt.DerParameterum-fangumfasstalleParameterfürdieEinstufungnachLaGaM20Recyclingbaustoffe(siehetab.1)undliefertgleichzeitigdierelevantenSchadstoffgehaltefüreineDeponierungaufeinerDKIbzw.DKIIDe-ponienachDepV.

3.2 einstufungnach„mantelverordnung“

DieProbenaufbereitung,derParameterumfang,dieEluatherstellungsowiedieanalysenvorschriftenzurBestimmungderParametererfolgtennachdenVorgabendesarbeitsentwurfsderMantelverord-nungvom06.01.2011.DerParameterumfangentsprichtdemdertab.2.

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4. ERGEBNISSE

InfolgendemKapitelwerdendieErgebnissederUntersuchungentabellarischfürdieRecyclingbau-stoffherstellerjeweilsanonymisiertdargestellt.ÜberschreitungenderGrenzwertenachLaGaZ1.1bzw.RC1nachMantelverordnungsindfettgedruckt.BeiderEinstufungnachLaGawurdendiePaK-GrenzwerteohnebehördlicheEinzelzulassungundbeiderEinstufungnachMantelverordnungdiestrengerenSulfatgrenzwerteabdem1.1.2020herangezogen.BeiÜberschreitungdieserSulfatwerteundEinhaltungderGrenzwertederÜbergangszeiterfolgteinegesonderteBetrachtung.

DieGesamteinstufungeinesHaufwerkes(dreiMesswerte/Parameter)erfolgteunterfolgendenVorgaben:

a. VondreiProbenmüssenzweidenjeweiligenZuordnungswertunterschreiten

b. DerMittelwertderdreiMesswertemussdenZuordnungswerteinhalten

c. EinMesswertdarfdenZuordnungswertummax.100%überschreiten

BeiNichterfüllungeinesKriteriumserfolgteineEinstufungindieentsprechendhöhereEinbau/RC-Klasse.

4.1 Betrieb1

tab.4zeigtdieÜbersichtderErgebnissederUntersuchungnachLaGaderMaterialienRC-BauschuttundRC-BetonsowiederenEinstufung.DieErgebnissederjeweilsdreianalyseproben/Haufwerkbe-stätigendieschonorganoleptischfestgestellteHomogenität.DieSchwankungsbreitensindvonein-zelnenausreißernabgesehensehrgering,bspw.beidenLeitparameternpHundLeitfähigkeit.DieteilweiseerhöhtenKW-GehalteC10-C40sindaufbituminöseasphaltanteilezurückzuführenundsomitkeinausschlusskriterium.DieswirdauchdurchdiegeringenGehaltedesmobilenanteilsderC10-C22Fraktionuntermauert.DieProbendesHaufwerkes„RC-Beton“weisenLeitfähigkeiten>2000µS/cmbeigeringenChlorid-undSulfatgehaltenaufundwerdenaufhoheBeton-anteilemithohemCalcium-hydroxidanteilzurückgeführtundsindsomitebenfallskeinausschlusskriterium.

RC-Bauschutt:BeieinerProbeisteineÜberschreitungdesZ1.1WertesfürPaKmit6,85mg/kgtSfestzustellen,derMittelwertderdreiProbenhältdieWerteLaGaZ1.1mit4,33mg/kgaberein.BeiderEluatuntersu-chunggabeseineEinstufungZ1.2aufgrunddesPhenolgehalts,dieanderenbeidenProbenbliebenunterderBestimmungsgrenze.DieEluateweisenalleerhöhteSulfatgehalteauf,diebeieinerProbe(696mg/l)aucheineEinstufung>Z2bedingen.DerhoheSulfatgehaltführtebenfallszueinerÜber-schreitungdesGrenzwertesLeitfähigkeit(1640µS/cm).DerMittelwertvon413mg/lSulfatführtzueinerEinstufungalsZ2Material.NachVorliegenderErgebnissewurdezurÜberprüfungderEinstu-fungdieBestimmungdesSulfatgehaltesderEluateallerneunLaborprobendurchgeführt.DieErgeb-nissesindintabelle5dargestellt.

DieErgebnisseliegeninderselbenGrößenordnungdererstendreiProben.DerMittelwertallerneunLaborprobenistmit412mg/lmitdemdererstendreifastidentisch.

LanDesamt für UmWeLt, WasserWirtschaft UnD GeWerBeaUfsicht rheinLanD-PfaLz14

Kontrollanalytik von Baustoffrecyclingmaterialin rheinland-Pfalz 2012

Die Einstufung des Haufwerkes als LAGA Z 2 Material ist somit gerechtfertigt.

RC-Beton: BeidiesemMaterialkommtesbeieineranalysenprobezueinerÜberschreitungLaGaZ1.1beidenPaKmit12,7mg/kgtS.DieserWertliegtüberdemdoppeltendesZ1.1Wertesvon5mg/kgtS.DiebeidenanderenProbenlagenbei<4mg/kg.Das Material wird deshalb insgesamt als Z 1.2 Material eingestuft.

tab.6zeigtdieErgebnissederUntersuchungnachMantelverordnung.

BeidenPaKwirdderGrenzwertvon10mg/kgtSvonallenProbeneingehalten.DieVanadium-Gehal-tesindunauffälligundhaltendenRC1Grenzwertvon130µg/lein.

RC-Bauschutt:Inallen3ProbenwirdderRC2GrenzwertfürSulfatvon220mg/lüberschritten.Ein-stufung als RC 3 Material. Der RC 2 Grenzwert von 700 mg/l, der bis zum 31.12.2009 gelten soll, wird von allen Proben eingehalten.

RC-Beton: Einhaltung aller Grenzwerte RC 1. Einstufung als RC 1 Material

4.2 Betrieb2

UntersuchtwurdenzweiHaufwerkeFrostschutzmaterial.tab.7zeigtdieErgebnissenachLaGa.

Material1(MP1)weisteinegeringfügigeZ1.1ÜberschreitungbeidenPaKvon5,59mg/kgtSauf,derMittelwertvon4,43mg/kgtShältdenGrenzwertein.BeidenEluatwertengabeseineÜberschrei-tungbeimSulfatvon160mg/l.DerMittelwertvon143mg/lhältdenGrenzwertvon150mg/lein.BeizweiProbenwurdenerhöhteKupfergehalteimEluatnachgewiesen(zweimalje120mg/l).auchderMittelwertmit85mg/lliegtüberdemZ1.1Grenzwertvon50mg/l.

Material 1 wurde deshalb als Z 1.2 Material eingestuft.

Material2(MP2)zeigtlediglichbeieinemausreißerEOXvon11mg/kg.BeigleichemInputstromwieMaterial1wurdedieserWertalsausreißernichtberücksichtigt.alleanderenMesswertehaltendieGrenzwerteZ1.1ein.

Die Einstufung des Materials 2 erfolgte als Z 1.1 Material.

DieErgebnissederUntersuchungennachMantelverordnungsindintab.8aufgelistet.

LediglichbeieinerteilprobeliegteineÜberschreitungdesRC-1GrenzwertesfürSulfat(335mg/lvor.DerMittelwertliegtbei172mg/l.

Einstufung beider Materialien als RC-1.

4.3 Betrieb3

BeiBetrieb3wurdeeinHaufwerkBetonaufbruchundeinHaufwerkaufbereiteterBauschuttbeprobt.tab.9zeigtdieErgebnissenachLaGa.

BeidenProben„Beton“gabeslediglicheineÜberschreitungZ1.1beidenPaKmit6,21mg/kgtS.DerMittelwerthältmit4,47mg/kgtSdenGrenzwertein.

Das Material „Beton“ ist als Z 1.1 Material einzustufen.

15 LanDesamt für UmWeLt, WasserWirtschaft UnD GeWerBeaUfsicht rheinLanD-PfaLz

Kontrollanalytik von Baustoffrecyclingmaterialin rheinland-Pfalz 2012

DieanalysenvondemMaterial„Bauschutt“weisenPaK-GehalteimBereichvonZ1.2auf.Dieerhöh-tenSulfatgehalte(Mittelwert447mg/l,eineProbe>Z2mit649mg/l)führen zu einer Einstufung als Z 2 Material.

DieErgebnissenachMantelverordnungsindintab.10gelistet

KeineÜberschreitungenbeidemMaterial „Beton“, Einstufung als RC 1.

DerGrenzwertfürPaKvon10mg/kgwirdbeidemMaterial„Bauschutt“beieinerProbemit11,4mg/kggeringfügigüberschritten.DerMittelwertvon8,0mg/kghältdenGrenzwertein.Die Überschreitungen RC 1 beim Sulfat führen zu einer Einstufung RC 3. Der bis zum 1.1.2020 vorge-sehene Übergangsgrenzwert RC 2 von 700 mg/l Sulfat wird von allen 3 Proben eingehalten.

4.4 Betrieb4

DieBeprobungeinesRCMaterialssowieeinesfürdenEinsatzalsFrostschutzschichtvorgesehenenMaterialsergabfolgendeErgebnisse:

LediglichbeidemMaterial„Frostschutz“liegteineÜberschreitungderZ1.1WertebeidenSulfatge-haltenimEluatmit259mg/lvor.DerMittelwertvon124mg/lhältdenGrenzwertvon150mg/lein.Beide Materialien sind als Z 1.1 Material einzustufen.

DieUntersuchungnachMantelverordnungergabfolgendesBild:

DieanalytikergabkeineÜberschreitungderGrenzwerteRC1.

Einstufung beider Materialien als RC 1 Material.

4.5 Betrieb5

BeiBetrieb5wurdenebenfallseinRCsowieeinFrostschutzmaterialuntersucht:

ErgebnissenachLaGa:

BeidemRCMateriallaglediglichbeieinerProbederKupfergehaltimOriginalmit158mg/kgtSüberdemZuordnungswertZ1.1von100mg/kg.DerMittelwerthältmit76mg/kgtSdenZuordnungswertein.

Die Einstufung des Haufwerks ist als Z 1.1 Material vorzunehmen.

BeidemMaterial„Frostschutz“gabesbeizweiProbenÜberschreitungenderZ1.1WertebeidenPaKmit8,82mg/kgtSund29,8mg/kgtS.DerMittelwertderdreianalysenwertevon14,5mg/kgtSbe-dingteineEinstufungalsZ1.2Material.

BeizweiProbenwurdenleichteÜberschreitungendesZuordnungswertesZ1.1fürNickelimOriginalvon100mg/kgtSmit108bzw.115mg/kgtSbestimmt.DieEinstufungerfolgthierdurchalsZ1.2,obwohlderMittelwertvon99mg/kgtSdenZ1.1Grenzwerteinhält.

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Kontrollanalytik von Baustoffrecyclingmaterialin rheinland-Pfalz 2012

Das Material ist unter Z 1.2 einzustufen.

DieanalysennachMantelverordnungergabenfolgendeErgebnisse:

BeidemRC-MaterialgabesjeweilseineÜberschreitungdesRC1GrenzwertesfürPaKimOriginalundimEluat.DieMittelwertehaltendiejeweiligenGrenzwerteein.

Einstufung als RC 1.

DieerhöhtenPaK-GehaltedesHaufwerks„Frostschutz“,diemit15,8mg/kgtSimMittelsowiebeizweiEinzelprobendenGrenzwertfürRC-Materialienvon10mg/kgtSüberschreiten,führen jedoch zu einer Einstufung zu > RC 3.

17 LanDesamt für UmWeLt, WasserWirtschaft UnD GeWerBeaUfsicht rheinLanD-PfaLz

Kontrollanalytik von Baustoffrecyclingmaterialin rheinland-Pfalz 2012

Tab.

4:

Erg

ebni

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A B

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KWC

10-C

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kgt

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037

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EOX

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<1<1

PaK 16

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0,2

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Benz

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g/kg

tS

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Z1.1

LanDesamt für UmWeLt, WasserWirtschaft UnD GeWerBeaUfsicht rheinLanD-PfaLz18

Kontrollanalytik von Baustoffrecyclingmaterialin rheinland-Pfalz 2012Ta

b. 5

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19 LanDesamt für UmWeLt, WasserWirtschaft UnD GeWerBeaUfsicht rheinLanD-PfaLz

Kontrollanalytik von Baustoffrecyclingmaterialin rheinland-Pfalz 2012

Tab

6:

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LanDesamt für UmWeLt, WasserWirtschaft UnD GeWerBeaUfsicht rheinLanD-PfaLz20

Kontrollanalytik von Baustoffrecyclingmaterialin rheinland-Pfalz 2012Ta

b 7:

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21 LanDesamt für UmWeLt, WasserWirtschaft UnD GeWerBeaUfsicht rheinLanD-PfaLz

Kontrollanalytik von Baustoffrecyclingmaterialin rheinland-Pfalz 2012

Tab.

8:

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7070

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1

LanDesamt für UmWeLt, WasserWirtschaft UnD GeWerBeaUfsicht rheinLanD-PfaLz22

Kontrollanalytik von Baustoffrecyclingmaterialin rheinland-Pfalz 2012Ta

b 9:

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gebn

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931

537

6

ant

imon

µg/l

1<1

<1<1

<1<1

Phen

olin

dex

µg/l

1050

100

<10

<10

<10

<10

<10

<10

Eins

tufu

ngZ1

.1Z1

.1Z1

.2>Z

2Z2

Z2

23 LanDesamt für UmWeLt, WasserWirtschaft UnD GeWerBeaUfsicht rheinLanD-PfaLz

Kontrollanalytik von Baustoffrecyclingmaterialin rheinland-Pfalz 2012

Tab.

10:

Er

gebn

isse

Man

telv

eror

dnun

g Be

trie

b 3

Prob

eBe

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t

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met

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31

23

12

3

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g/kg

tS

1010

103,

692,

176,

8211

,46,

066,

58

Elu

at

pH

6,0-

13,0

6,0-

13,0

6,0-

13,0

11,7

11,7

11,4

11,1

11,2

11

el.L

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keit

µS/c

m25

0032

0010

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1240

1270

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µg/l

612

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Chro

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<5<5

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<10

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20

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g/l

220

300

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448

Phen

olin

dex

µg/l

100

100

100

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<10

<10

<10

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tufu

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1RC

1RC

1RC

3RC

3RC

3

LanDesamt für UmWeLt, WasserWirtschaft UnD GeWerBeaUfsicht rheinLanD-PfaLz24

Kontrollanalytik von Baustoffrecyclingmaterialin rheinland-Pfalz 2012Ta

b. 1

1:

Erge

bnis

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Prob

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Fros

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0<4

0<4

0<4

0<4

0

KWC

10-C

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050

010

0011

055

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T)44

0 (B

T)41

0 (B

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<1<1

<1<1

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20)

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251,

022,

072,

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S

0,1

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0,6

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20,

090,

20,

20,

080,

2

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2

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030

010

0010

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16

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,06

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260

3750

Elua

t

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7,0-

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7,0-

12,5

7,0-

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11,6

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<1<1

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Chro

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Nic

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25 LanDesamt für UmWeLt, WasserWirtschaft UnD GeWerBeaUfsicht rheinLanD-PfaLz

Kontrollanalytik von Baustoffrecyclingmaterialin rheinland-Pfalz 2012

Tab.

12:

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Eins

tufu

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1RC

1RC

1RC

1RC

1RC

1

LanDesamt für UmWeLt, WasserWirtschaft UnD GeWerBeaUfsicht rheinLanD-PfaLz26

Kontrollanalytik von Baustoffrecyclingmaterialin rheinland-Pfalz 2012Ta

b. 1

3:

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el.L

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Z1.2

27 LanDesamt für UmWeLt, WasserWirtschaft UnD GeWerBeaUfsicht rheinLanD-PfaLz

Kontrollanalytik von Baustoffrecyclingmaterialin rheinland-Pfalz 2012

Tab.

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PaK 15

µg/l

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Chro

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Kupf

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Vana

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2010

1010

Sulfa

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Phen

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Eins

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1>R

C3

> RC

3

LanDesamt für UmWeLt, WasserWirtschaft UnD GeWerBeaUfsicht rheinLanD-PfaLz28

Kontrollanalytik von Baustoffrecyclingmaterialin rheinland-Pfalz 2012

5. DISKUSSIONDERERGEBNISSE

BeidemProjektwurdenjeweilszweigütegesicherteRC-BaustoffevonfünfRecyclingbetriebennachLaGaPN98beprobtunddieProbenaufihrenSchadstoffgehaltuntersucht.DieunterKapitel1.auf-gabenstellungundZielsetzunggenanntenFragestellungenwerdenindiesemKapiteldiskutiert.

5.1 AufwandbeiderprobenahmenachLAGApN98

BeidenBaustoffrecyclingbetriebenwerdendieaufbereitetenRC-MaterialieninHaufwerkenzumab-transportgelagert,dieeinebeträchtlicheGrößevonüber1000m³aufweisenkönnen.DieBeprobungnachLaGaPN98forderthierfüreinehoheanzahlvonEinzelprobendiegrundsätzlichimVerhältnis4/1zuMischprobenvereintwerden.BeidenvorliegendenUntersuchungenwurdenHaufwerkevonca.500m³beprobtoderBereichevon500m³beigrößerenHaufwerkenabgeteilt.NachLaGaPN98sind36Einzelprobenzuentnehmen,diezuneunMischproben(entsprechenneunLaborproben)zuvereinensind.DieHaufwerkesindbeimErzeugeri.d.R.aufbefestigterFlächegelagert.MittelsRadla-derkonntendieHaufwerkeproblemlosgeöffnetunddieProbenahmepunkte-gleichmäßigüberdasgesamteHaufwerkverteilt-festgelegtwerden.WieunterKapitel2erläutert,betrugderZeitauf-wandfürdieBeprobungmitProbenehmer+assistentca.1,5Stunden/HaufwerkundistvergleichbarmitdemaufwandderqualifiziertenProbenahmeaneinerGrundwassermessstelle.DieProbenahmeerfüllteebenfallsalleVorgabenderinderMantelverordnungvorgegebenenDINEN932-1.DaderFokusderDINEN932–1eheraufderboden-bzw.baumechanischenEignung(Kornverteilungetc.)derRC-Materialienliegt,solltefürdieBeurteilungderSchadstoffbelastungdieBeprobungnachLaGaPN98durchgeführtwerden.

Dieser Aufwand erscheint in Hinblick auf eine korrekte Probenahme durchaus zumutbar.

Lediglich der Probentransport kann bei 18 Proben mit einem Volumen von jeweils 10 Litern und einem Gesamtgewicht von über 300 kg zu einem Problem (Zuladung PKW) werden.

5.2 reduzierungderprobenanzahl–Checkliste„probenahmeprotokoll“desLuWG

UnterPunkt6derCheckliste„Probenahmeprotokoll“desLUWG(7)kanndieanzahlderLaborprobenbeioffensichtlichhomogenenHaufwerkenaufzweiLaborprobenausjeweils18Einzelprobenredu-ziertwerden.DieoffensichtlicheHomogenitätderHaufwerkewarinallenFällengegeben.BeiderhierangewendetenProbenahmestrategiewurdenebenfalls36Einzelprobengenommen,diezuneunLa-borprobenvereintwurden.BeiBetrieb1wurdenaufgrundderunterschiedlichenSulfatgehalteexem-plarischalleneunLaborprobenuntersucht.DerMittelwertallerneunProbenvon412mg/listfastmitdemdererstenausgewähltendreiProbenidentisch(413mg/l).DieMaxi-undMinimalgehaltebewe-gensichebenfallsinvergleichbarenGrößenordnungen(siehetab.4).

Es ist davon auszugehen, dass bei Probenahme nach der „Checkliste LUWG“ mit geringerer Pro-benanzahl (2 Analyseproben aus jeweils 18 Einzelproben) vergleichbare, aussagekräftige Ergeb-nisse erzielt werden. Differieren die beiden Ergebnisse so stark, dass dies zur Einstufung in ver-schiedene Einbauklassen führt, muss eine Nachbeprobung nach Checkliste (1 Analysenprobe aus 18 Einzelproben) vorgenommen werden. Die Einstufung kann dann analog der hier gewählten Vorgaben erfolgen.

29 LanDesamt für UmWeLt, WasserWirtschaft UnD GeWerBeaUfsicht rheinLanD-PfaLz

Kontrollanalytik von Baustoffrecyclingmaterialin rheinland-Pfalz 2012

5.3 ZuordnungderBaustoffezudeneinbauklassennachLAGA

EsliegendieErgebnissevonjeweilszweigütegesichertenRC-MaterialienausfünfRecyclingbetriebenvor.DieEinstufungderHaufwerkewurdeausdenErgebnissenderdreianalyseproben/Haufwerkvor-genommen(sieheKapitel4).

Fünf Materialien erfüllen die Kriterien nach LAGA Z 1.1, drei Haufwerke sind LAGA Z 1.2 zuzuord-nen und zwei RC-Baustoffe liegen im Bereich LAGA Z 2. Kein Material lag über den Zuordnungs-werten LAGA Z 2.

alseinstufungsrelevanterwiesensichwieerwartetdieParameterPaKundSulfat.BeieinemHauf-werklagendiePaKimMittelbei14,5mg/kgtS,wasdieEinstufungalsLaGaZ1.2Materialergibt.ErhöhteSulfatgehalteführteninzweiFällenzueinerEinstufungzuLaGaZ2.IneinemFallführtedieÜberschreitungdesZ1.1GrenzwertesfürKupferimEluat,ineinemanderendieÜberschreitungfürNickelimOriginalzueinerEinstufungalsZ1.2Material.

Durch eine konsequentere Eingangskontrolle (Aussortieren von gips- bzw. teerhaltigen Materiali-en, eventuell Metallanteile) können die Materialqualitäten in Richtung Einhaltung der LAGA Z 1.1 Kriterien verbessert werden.

5.4 ZuordnungderBaustoffenachmantelverordnung

DieZuordnungnachMantelverordnungergibtfolgendesBild:

Sieben Materialien entsprechen den Kriterien RC 1, zwei RC 3 und ein Baustoff lag über den Grenzwerten RC 3.

auchhiersindalskritischeParameterSulfatundPaKzunennen.Bei beiden RC 3 Materialien erfolg-te die Zuordnung aufgrund erhöhter Sulfatgehalte; der bis 31.12.2019 geltende Grenzwert für RC 2 wird in beiden Fällen eingehalten.EinBaustofflagmit15mg/kgtSPaKimMittelüberdemfüralleRC-MaterialiengeltendenGrenzwertvon10mg/kgtSundwurdedeshalb>RC3eingestuft.

Auch für den Fall des Inkrafttretens der Mantelverordnung sollte die Eingangskontrolle in Hin-blick auf gips- und teerhaltige Materialien noch verbessert werden.

5.5 parameterVanadiumnachmantelverordnung

FürdieVanadiumgehalteimEluatsindinderMantelverordnungimGegensatzzurLaGaM20Grenz-wertefürdieZuordnungfestgelegt:130µg/lfürRC1,990µg/lfürRC2und1500µg/lfürRC3.DienachgewiesenenMengenbewegtensichimRahmenvon10–20µg/loderbliebenunterderBestimmungsgrenze.

Der Parameter Vanadium ist zumindest für die untersuchten gütegesicherten RC-Materialien unproblematisch.

5.6 VergleichLAGA–mantelverordnung

DiefünfalsLaGaZ1.1MaterialeingestuftenHaufwerkehaltenbeidenUntersuchungennachMan-telverordnungebenfallsdieGrenzwertefürRC1Materialein.EinunterLaGaalsZ1.2eingestuf-terBaustoff(erhöhteKupfergehalte>50µg/limEluat)erfülltdieunteranderenVorgabenfürdie

LanDesamt für UmWeLt, WasserWirtschaft UnD GeWerBeaUfsicht rheinLanD-PfaLz30

Kontrollanalytik von Baustoffrecyclingmaterialin rheinland-Pfalz 2012

EluatherstellunggefordertenRC1Kriterien(KupfergehaltimEluat<110µg/l).DerzweiteLaGaZ1.2BaustofferfülltaufgrundseinesPaK-Gehaltesvonca.15mg/kgtSnichtmehrdiestrengenPaK-GrenzwertenachMantelverordnung(10mg/kgtSfüralleRC-Materialien)undistsomitals>RC3einzustufen.DerdritteZ1.2BaustoffgenügtaufgrunddesPaK-GehaltesnichtmehrdenZ1.1anfor-derungen<5mg/kgtS,hältaberdenRC1Wertvon10mg/kgtSein.DiezweiLaGaZ2HaufwerkewerdennachMantelverordnungunterRC3eingestuft.

Bei den durchgeführten Untersuchungen zeigte sich eine gute Übereinstimmung LAGA Z1.1 – RC1 und LAGA Z2 – RC 3. Die drei LAGA Z 1.2 Baustoffe wurden in zwei Fällen unter RC 1, in einem unter > RC 3 eingestuft (s.o.).

BeidenEluatwertenfälltauf,dassvergleichbarepH-Werte,LeitfähigkeitenundSulfatgehaltetrotzun-terschiedlicherElutionsverfahrenerhaltenwerden.

aufdieEinhaltungdesGrenzwertesfürPaKvon10mg/kgtSbeiderMantelverordnungmussver-stärktgeachtetwerden.WarennachLaGa15mg/kgtSfürZ1.2bzw.75mg/kgfürZ2Materialzu-lässig,könnennachMantelverordnungBaustoffemitPaK-Gehalten>10mg/kgnichtmehralsRC-Materialieneingesetztwerden.

Die Einhaltung des PAK-Grenzwertes von 10 mg/kg TS nach Mantelverordnung ist möglich. Nur ein untersuchter Baustoff erfüllte mit ca. 15 mg/kg TS PAK nicht dieses Kriterium.

ÄhnlichesgiltfürdieSulfatproblematik:BeideZ2MaterialienfielenbeiderEinstufungnachMan-telverordnungunterRC3.IndiesenFällenkanndurchkonsequenteKontrolledesInputmaterialsdieQualitätinRichtungZ1.1bzw.RC1verbessertwerden.

DieEluatherstellungperSäuleneluatnachMantelverordnungistaufwendigeralsdasSchüttelver-fahrennachLaGa.DaderParameterumfangnachMantelverordnungjedochwesentlichkleinerist(WegfallderFeststoffparameterbisaufPaK)warenbeidiesemProjektdieKostenfürdieGesamtana-lytik(Probenahme,Probenaufbereitungundanalytik)nachMantelverordnunggeringeralsdienachLaGa.

5.7 Deponierungdermaterialien

DergewählteParameterumfangdecktdiewesentlichenParameterfüreineDeponierungab.aufgrunddergeringentOC-GehaltekannaufeineBestimmungderParameterlipophileStoffeundDOCver-zichtetwerden.MiterhöhtenBarium-,Selen-,Molybdän-,Fluorid-sowieCyanidgehaltendürfteherkunftsbedingtinfürDK-Ibzw.DK-IIrelevantenGrößenordnungennichtzurechnensein.DieGrenzwertefüreineDeponierungderStoffeaufeinerDK-Ibzw.DKII–Deponiewurdenvonallenun-tersuchtenHaufwerkeneingehalten.

Die Deponierung aller untersuchter Materialien auf DK- I bzw. DK II Deponien wäre möglich, sollte aber im Hinblick auf den Ressourcenschutz nicht gewählt werden.

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Kontrollanalytik von Baustoffrecyclingmaterialin rheinland-Pfalz 2012

LItERatUR

1. LaGa-RichtliniePN98(2003)„RichtliniefürdasVorgehenbeiphysikalischen,chemischenundbiologischenUntersuchungenimZusammenhangmitderVerwertung/Beseitigungvonabfällen–GrundregelnfürdieEntnahmevonProbenausfestenundstichfestenabfällensowieabgelager-tenMaterialien“,Länderarbeitsgemeinschaftabfall(LaGa).ErichSchmidtVerlag,Berlin.

2. LaGaMitteilung20(2003)„anforderungenandiestofflicheVerwertungvonmineralischenab-fällen–technischeRegeln“,Länderarbeitsgemeinschaftabfall(LaGa).ErichSchmidt-Verlag,Berlin.

3. ImInternetunter:http://www.luwg.rlp.de/aufgaben/abfallwirtschaft,-Bodenschutz,-Stoffstrommanagement/Stoffstrommanagement/Bauabfaelle/

4. VerordnungzurFestlegungvonanforderungenfürdasEinbringenunddasEinleitenvonStoffenindasGrundwasser,andenEinbauvonErsatzbaustoffenundfürdieVerwendungvonBodenundbodenähnlichemMaterial,arbeitsentwurfvom06.01.2011,BundesministeriumfürUmwelt,Na-turschutzundReaktorsicherheit(BMU),Berlin.

5. DIN38414-4:10.84DeutscheEinheitsverfahrenzurWasser-,abwasser-undSchlammuntersu-chung,SchlammundSedimente(GruppeS),BestimmungderEluierbarkeitmitWasser(S4).

6. DIN19528ElutionvonFeststoffen–PerkolationsverfahrenzurgemeinsamenUntersuchungdesElutionsverhaltensvonanorganischenundorganischenStoffen,Juli2008

7. Probenahmeprotokoll,Checkliste,LUWG2009,imInternetimDownloadberichdesLUWGunterwww.luwg.rlp.de

8. VerordnungüberDeponienundLangzeitlager(Deponieverordnung–DepV)vom27.april2009(BGBl.INr.22,S900)zuletztgeändertdurchartikel5absatz28desGesetzesvom24.Februar2012(BGBl.IS.212)