Так працює стале будівництво: пілотний проект у Пухгаймі поблизу Мюнхена демонструє, як відходи від газобетону можуть бути відновлені та використані для створення нових продуктів рівної вартості. У цьому конкретному випадку старий промисловий цех з газобетону був знесений, а матеріал був зібраний та перероблений у порошок. Цей порошок використовувався у виробництві нового газобетону. Це дозволило заощадити цінні сировини - важливий аспект стратегії сталості компанії Xella.
У Німеччині компанія Xella вже реалізувала використання вторинної переробки газобетону на своїх виробничих підприємствах. Відходи від виробництва та обрізкові залишки подрібнюються і повертаються у виробництво. Для Xella цей використаний матеріал є цінним замінником первинних сировин.
Фото 1 Фабричний цех, розташований у промисловому парку Пухгайм,
використовувався як комерційний об'єкт протягом понад 50 років
Підтримка та впровадження циркулярної економіки є ключовим елементом стратегії сталості Групи Xella. У 2022 році Xella вже зменшила споживання сировини на 4%, збільшивши використання виробничих відходів. Це відповідає зобов'язанню Xella зупинити постачання залишкового сміття від виробництва газобетону на сміттєзвалище до 2025 року. Крім того, з 2015 року Xella в Німеччині веде систему повернення залишків газобетону з будівельних майданчиків нових будівель. Замість передачі таких залишків компаніям, які займаються вивезенням сміття, їх збирають на місці великими мішками і відсилають назад на виробничий завод. На заводі повернений матеріал переробляється подрібненням і мелюванням, а потім повторно вводиться у виробництво газобетону.
Однак одним важливим аспектом, який все ще вимагає уваги, є переробка продуктів газобетону, отриманих при демонтажі та розбиранні старих будівель - чи є ці продукти також придатними для вторинного використання у нових виробах високої якості?
Збільшення обсягу відходів газобетону
Газобетон виробляється та застосовується в Німеччині з 1950-х років. Завдяки типовому терміну служби будівлі від 70 до 80 років, практично не виникало відходів газобетону до 2000 року. Однак протягом останніх десяти років кількість відходів старого газобетону, які викидаються на сміттєзвалища, збільшилася. Для протидії цьому розвитку компанія працює над питанням того, як і в якому обсязі газобетон, отриманий з розбирання будинків, може бути використаний у виробництві нових продуктів з газобетону. У цьому контексті ключовим фактором є якість старого газобетону. Матеріал повинен бути проаналізований перед переробкою, принаймні на випадкових вибіркових зразках. Вже кілька років тому компанія Xella Technologie- und Forschungsgesellschaft mbH (Xella T&F) підтвердила, що можливо отримати новий високоякісний газобетон зі старого газобетону.
Фото 2 Восени 2022 року розпочалася демонтаж стінових елементів з газобетону,
під час якого розібрані газобетонні елементи були відокремлені від інших матеріалів,
таких як мінераловолоконні плити та деревина
Фото 3 Обробка відходів газобетону (дроблення/відокремлення/сортування)
у компанії Osterried Entsorgung GmbH
Але чи можлива переробка газобетону з демонтованих будівель у великих масштабах? І чи можливо переробляти такий матеріал екологічно чистим способом, тим самим забезпечуючи більш стале використання цього цінного будівельного матеріалу? Вирішення цих завдань не тільки збереже ресурси, але також відкриє нові перспективи в будівельній індустрії. За допомогою пілотного проекту, проведеного у Пухгаймі, маленькому містечку поблизу Мюнхена, Xella змогла продемонструвати, що це дійсно можливо.
Дослідний об'єкт - фабричний цех, розташований у промисловому парку Пухгайм, використовувався як комерційний об'єкт протягом понад 50 років. З попереднім орендарем, який виїхав, і новим зацікавленим орендарем, власник Арне Бергер став перед складним вибором: "Старий цех фактично був у хорошому структурному та естетичному стані, але мій новий орендар потребував більшого, ширшого та вищого цеху." Він вирішив знести старий цех і звільнити місце для нового.
Несуча конструкція старого промислового цеху складалася з армованих бетонних стовпів і ферм, а газобетонні панелі слугували огороджувальною конструкцією будівлі. Мюнхенська архітектурна фірма b_arch, яку очолюють Сінус і Ульріке Бонгофф, розробила новий цех. Архітектори вибрали схожу несучу конструкцію з армованих бетонних стовпів і газобетонних панелей. Новий цех матиме розміри 33,5 м у ширину та 50 метрів у довжину. Газобетон знову був обраний як стіновий матеріал через його численні позитивні властивості. Було застосовано стінові елементи Hebel AAC 3.0/400 (Лямбда 0,09).
У нового цеху показник теплової ізоляції став навіть кращими, ніж у старому. При обраній товщині стіни 365 мм елементи досягають U-значення 0,24 Вт/(м²K). Огороджуюча конструкція, таким чином, відповідає німецькому класу ефективності 55. Матеріал є довговічним, легким у ремонті та потребує лише зовнішнього покриття для захисту від погодних умов. Архітектори підкреслюють, що "в епоху кліматичних змін ефективне використання ресурсів є вкрай важливим. Як архітектори, ми хочемо створювати стійкі та довговічні огороджуючі конструкції, які можуть гнучко адаптовуватись до зміни потреб користувачів."
Такі цілі збігаються з головною метою стратегії сталості Xella. Як член будівельної індустрії, Xella знає, що адаптація до змін клімату є необхідною. З цієї причини Xella Group інвестувала понад 2,8 мільйони євро у покращення сталості своїх продуктів та операцій минулого року і подала свою ціль - зменшення викидів CO2 до 2030 року для перевірки "Ініціативі науково обгрунтованих цілей".
Це підтримується ще однією перевагою газобетону, а саме, рекарбонізацією, яка є природним процесом, що призводить до довгострокового зберігання CO2 в матеріалах на основі цементу чи вапна, включаючи газобетон. Дослідження Xella T&F показали, що протягом життєвого циклу будівлі з газобетону значна частина CO2, який виділяється під час виробництва первинної сировини, не тільки поглинається, але й зберігається. Додаткову інформацію та технічні деталі можна знайти за посиланням: https://www.xella.com/en_US/sustainability-at-xella.
Важливо зазначити, що під час рекарбонізації газобетону CO2 назавжди зв'язується в його мінеральній структурі, і не видається навіть після знесення, що не властиво для дерев'яних відходів, оскільки їх зазвичай не використовують повторно, спалюють після знесення. У процесі спалювання деревини зв'язаний вуглець виділяється у вигляді CO2в атмосферу.
Фото 4 Зліва направо: доктор Олівер Крефт, Xella Technologie- und Forschungsgesellschaft mbH,
Йоахім Франке, Xella Deutschland GmbH та Андреас Пфанц, Xella Deutschland GmbH
Переробка газобетону: від відходів до сировини
"Ефективність витрат завжди є важливим чинником у виборі будівельних матеріалів та будівельного процесу", - говорить замовник Арне Бергер. "Ми врахували весь життєвий цикл цього цеху та вибрали газобетон, оскільки він оптимальний з точки зору енергоефективності, надійності та можливості переробки". Оскільки газобетон старого цеху був бездоганним, а власник будівлі взяв на себе зобов'язання здійснити стале будівництво, його не слід викидати на смітник. "У проектах реконструкції ми часто використовуємо старі матеріали, такі як кабелі або роз'ємні коробки, якщо вони у хорошому стані", - каже власник. Щоб знайти рішення для переробки, власник звернувся до Hebel Wirtschaftsbau від Xella, яка, зі свого боку, негайно залучила Xella T&F. І ось це все відбулося.
Закритий цикл переробки газобетону в Пухгаймі: демонтаж, обробка і нове виробництво
Xella в даний час розбудовує місцеві мережі з переробки. Мета - комплексно відновлювати та обробляти старий або так званий "постдемонтажний" газобетон. Для цього Xella шукає будівельні проекти, які слугують пілотами для демонстрації циклу газобетону - наприклад, для заводу Ytong у Шробенгаузені, Німеччина, спільно з партнером Osterried Entsorgung GmbH. В Osterried під час успішних попередніх випробувань з відходами газобетону визначились з пілотним проектом. Коли об'єкт у Пухгаймі з'явився влітку 2022 року, доктор Крефт з Xella T&F був в захваті: "Старий цех був ідеальним кандидатом для пілотного проекту. Він розташований поруч з Osterried і заводом Ytong, і тому транспортні відстані будуть короткими. Це вигідно з екологічної точки зору і, не варто забувати, також з економічної точки зору".
Газобетон, який використовувався в цьому цеху, спочатку був перевірений на наявність домішок. Оскільки стінові панелі мали покриття дисперсії силіконової смоли, Xella T&F взяла зразки в різних точках стінових панелей, дробила матеріал та вивчала його за допомогою хімічного і мінералогічного аналізів. Лабораторні випробування показали, що покриття не впливає на якість нового продукту. Xella T&F нарешті дозволила використовувати старий газобетон для замкнутого циклу переробки.
Осінню 2022 року розпочався селективний демонтаж стінових елементів з газобетону, під час якого розібрані газобетонні елементи відокремлювалися від інших відходів, таких як мінераловолоконні плити і деревина. Обсяг розібраного газобетону становив 225 м3. Демонтований матеріал було доставлено до заводу Osterried та підготовлено до переробки. Матеріал був розмелений, відсортований і просіяний. На наступному етапі до заводу Ytong у Шробенгаузені було доставлено 25 м3 порошку з демонтованих стінових елементів. Порошок подавався в молотковий млин для вторинного розмелювання до розміру частинок 0-1 мм. Випробування виробництва блоків Ytong класу стиск/суха щільність PP4-0,55 із вмістом 17 відс.-% (сухого) переробленого газобетону 8 березня 2023 року пройшло успішно. Всього було виготовлено 35 форм об'ємом по 5 м3 кожна. За рахунок потреби води для (відносно) сухого порошку, співвідношення вода/сухе тіло довелося трохи збільшити.
Фото 5 Контроль якості порошку з переробленого газобетону на заводі Ytong у Шробенгаузені
Блоки успішно пройшли всі випробування відповідно до стандартів Xella для нових продуктів, і, таким чином, блоки були дозволені для розміщення на ринку. Тим часом будівництво нового цеху у Пухгаймі завершилося, знову використовуючи стінові панелі з газобетону для забезпечення швидкого прогресу будівництва.
Фото 6 Будівництво нової будівлі з армованими елементами Hebel AAC 3.0/400 (Лямбда 0,09)
Міське видобування: важливий аспект переробки
Пілотний проект у Пухгаймі практично демонструє, як працює закритий цикл використання сировини в Xella - і, в основному, також в інших виробників газобетону: починаючи з демонтажу і перейшовши до обробки на спеціалізованому, навченому операторові з переробки, транспортування обробленого матеріалу на завод газобетону і, нарешті, його використання у виробництві нових будівельних матеріалів. Таким чином, Xella відіграє провідну роль, коли йдеться про приймання старого газобетону з проектів знесення і розбирання.
Проект у Пухгаймі також ілюструє велике значення концепції міського видобування. Міське видобування означає використання існуючих ресурсів в межах міста, замість виробництва нових матеріалів. Переробка газобетону дозволила використати цінний матеріал, який інакше був би викинутий на смітник. Це не лише зменшує потребу у первинних сировинах, але і кількість вироблених відходів. Проте використання газобетону може також призвести до інших переваг. Засновуючи закритий матеріальний цикл для газобетону, Xella може зменшити викиди CO2 своїх продуктів і забезпечити стабільне забезпечення матеріалами. Переробка газобетону також може створювати нові бізнес-можливості, подібні до тих, що пов'язані з переробкою сталі чи скла.
Зменшення викидів CO2 у всіх галузях та вздовж усього ланцюга вартості, розвиток циркулярної економіки, також за допомогою міського видобування, та використання газобетону - це ключові компоненти корпоративної стратегії Xella. Вони пропонують перспективу для більш сталої та майбутньоорієнтованої будівельної галузі.
Фото 7 Під час будівництва – вигляд зсередини
Фото 8 Незабаром перед завершенням: проект у Пухгаймі також демонструє велике значення концепції міського видобування.
Міське видобування передбачає використання існуючих ресурсів в міських територіях замість виробництва нових матеріалів
Подяка
Автори вдячні Osterried Entsorgung GmbH за їх підприємливий дух у проведенні новаторської роботи в галузі переробки газобетону. Високо цінується підтримка Німецької асоціації вторинної сировини та утилізації (bvse).
Джерело: AAC worldwide 4 | 2023