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Dokument_1 - Bauhaus

1. Korngr e RW RB RBZ Kornklassen Q3 x Q3 x Q3 x um lt 2 000 5 53 0 31 0 07 2 000 4 000 11 40 0 62 0 14 4 000 8 000 22 90 1 23 0 27 8 000 16 000 39 62 2 46 0 55 16 000 31 500 55 17 4 85 1 08 31 500 S 63 000 66 59 9 70 2 15 63 000 125 000 75 20 19 25 4 27 125 000 250 000 86 04 22 27 6 40 250 000 500 000 94 99 32 87 16 68 500 000 1000 000 98 72 46 22 33 73 1000 000 2000 000 99 81 51 18 40 81 2000 000 4000 000 99 83 57 36 49 75 4000 000 8000 000 99 85 69 57 65 10 8000 000 16000 000 99 90 98 84 99 41 16000 000 32000 000 100 00 100 00 100 00 gt 32000 000 100 00 100 00 100 00 Korngr e RW RB RBZ Kornklassen Fraktion p3 Fraktion p3 Fraktion p3 um lt 2 000 5 53 0 31 0 07 2 000 4 000 5 87 0 31 0 07 4 000 8 000 11 51 0 62 0 14 8 000 16 000 16 72 1 23 0 27 16 000 31 500 15 55 2 39 0 53 31 500 63 000 11 41 4 85 1 08 63 000 125 000 8 62 9 55 2 12 125 000 250 000 10 83 3 02 2 13 250 000 500 000 8 95 10 60 10 28 500 000 1000 000 3 73 13 35 17 05 1000 000 2000 000 1 09 4 96 7 08 2000 000 4000 000 0 01 6 18 8 94 4000 000 8000 000 0 02 12 21 15 35 8000 000 16000 000 0 05 29 27 34 31 16000 000 32000 000 0 10 1 16 0 59 gt 32000 000 0 00 0 00 0 00 Kenngr e RW RB RBZ Q3 x 100 000 um 71 73 15 40 3 42 Q3 x 200 000 um 81 70 21 06 5 55 x3 Q 90 00 um 360 714 13583 874 13805 88
2. 29 Stoffstr me beim Klassieren I 31 a grafische Darstellung der Fraktionsbilanz modifiziert nach Stie 115 S 260 b Trenngradkurve modifiziert nach Stie 115 S 260 32 Probenahme zur Bestimmung der Korngr enverteilung der Feststoffe im PRESIDE TON EE 36 Zusammenhang zwischen Entleerdurchsatz und Klassierdurchsatz 40 Zusammenhang zwischen Masseausbringen und Entleerdurchsatz nass 41 Zusammenhang zwischen Masseausbringen rbz und Klassierdurchsatz nass 41 Korngr enverteilung von Restbeton Restbetonzuschlag und Restwasser 42 Rule Tele VC sr riechen 43 Zusammenhang zwischen dem nassen Klassierdurchsatz und dem KG Anteil lt 125 um im Restbetonzuschlag a 44 Zusammenhang zwischen dem nassen Klassierdurchsatz und der Trennkorngr e 44 Zusammenhang zwischen dem KG Anteil gt 125 um im Restwasser und dem Klassierdurchsatz 2 Ara ai ata haapa 45 Zusammenhang zwischen dem KG Anteil gt 125 um im Restwasser und dem Entleerdurchs tz an aula Ri Hain beh 45 Modellvorstellung zum Fehlkorngehalt im Restbetonzuschlag 47 Restbetonzuschlagproben mit unterschiedlichem Fehlkorngehalt 48 Suspendierbecken beim Restbetonrecycling
3. Korngr e RW RB RBZ Kornklassen Q3 x Q3 x Q3 x um lt 2 000 6 94 1 23 0 26 2 000 4 000 14 88 2 21 0 46 4 000 8 000 34 07 4 63 0 96 8 000 16 000 58 64 8 15 1 57 16 000 31 500 71 32 11 12 1 92 31 500 S 63 000 81 29 13 35 2 23 63 000 125 000 90 04 14 28 2 48 125 000 250 000 98 03 17 85 6 87 250 000 500 000 99 54 28 23 22 64 500 000 1000 000 100 00 36 12 34 63 1000 000 2000 000 100 00 38 75 38 88 2000 000 4000 000 100 00 45 35 48 71 4000 000 8000 000 100 00 58 90 66 66 8000 000 16000 000 100 00 97 16 98 17 16000 000 32000 000 100 00 99 99 100 00 gt 32000 000 100 00 100 00 100 00 Korngr e RW RB RBZ Kornklassen Fraktion p3 Fraktion p3 Fraktion p3 um lt 2 000 6 94 1 23 0 26 2 000 4 000 7 94 0 98 0 20 4 000 8 000 19 19 2 42 0 50 8 000 16 000 24 57 3 52 0 61 16 000 31 500 12 67 2 97 0 35 31 500 63 000 9 97 2 23 0 31 63 000 125 000 8 75 0 93 0 25 125 000 250 000 7 99 3 57 4 39 250 000 500 000 1 51 10 38 15 77 500 000 1000 000 0 46 7 89 11 99 1000 000 2000 000 0 00 2 63 4 25 2000 000 4000 000 0 00 6 60 9 83 4000 000 8000 000 0 00 13 55 17 95 8000 000 16000 000 0 00 38 26 31 51 16000 000 32000 000 0 00 2 83 1 83 gt 32000 000 0 00 0 01 0 00 Kenngr e Restwasser Restbeton Restbetonzuschlag Q3 x 100 000 um 86 51 13 91 2 38 Q3 x 200 000 um 94 83 16 42 5 11 x3 Q 90 00 um 124 726 14502 875 13925 738 xm3 um 45 093 6432 886 5
4. 1 SB nahe MA mit TP Gewicht PZ7 Mini 0 0250 u 2 SB nahe MA Teilnutzwert der Ab mit SP SB fern MA lagerungen mit TP bei der F hrung 3 SB fern MA mit SP 0 0500 von MS5 INE Gewicht V V son 0 0900 PZ8 PAN Teilnutzwert Optimale ohne Bild Vist gt V sou Auswasch leistung 0 0900 V lt V son 1 EDS krit ermittelt Gewicht 0 0900 Ge 2 Teilnutzwert BEE ohne Bild Trenn verhalten 3 EDS krit nicht ermittelt 0 2700 1 Berechnung durchge Gewicht f hrt 0 0900 PZ 10 Optimale 2 Teilnutzwert Suspen ohne Bild dierraum gr e 3 Berechnung nicht 0 2700 durchgef hrt 1 Unterflur Gewicht PZ 11 0 0375 Optimale Versteti 2 Teilversenkt Teilnutzwert gung der Rest wasser 3 berflur 0 0375 temperatur 1 berflur Gewicht PZ 12 0 0200 Optimale Anordnung 2 Teilversenkt Teilnutzwert des MK in Bezug zu Gel nde 3 Unterflur 0 0400 oberkante 113 Voreinstellung Gewicht PZ 13 vorhanden 0 0200 Automati sierung el Teilnutzwert der Sp l wasserzu gabe Voreinstellung nicht 0 0600 vorhanden Vorklassierer Gewicht PZ 14 0 0200 Bestm g Reservebecken Teilnutzwert liche F hrung von MS 3 Mechanischer 0 0200 Klassierer Best ht lt hmin F Gewicht ne 0 0200 m gliche PZ 15 Bestm g eilnutzwert Betriebs iene F
5. 5 22 4 Klassieren der Betonreste in Restbetonzuschlag und 24 4 1 Grundlagen der Materialtrennung nen 24 4 2 Bautechnische Kenndaten U 26 4 3 Verfahrenstechnische Kenndaten u u 27 4 3 1 Mee 27 4 3 2 G te der Klassierung r 30 4 3 2 1 Theoretische Grundlagen n 31 4 3 2 2 Experimentelle Untersuchungen zur Klassierg te AAA 33 4 3 2 3 Ergebnisse der experimentellen Untersuchung 38 5 Restwasserbehandlung U J 50 5 1 Grundlagen der Suspendierung nen 50 5 2 Bautechnische Kenndaten 54 5 2 1 Anordnung im Grundriss und in der Ansicht 54 5 2 2 Gr e des Suspendierraumes a s 55 5 3 Maschinentechnische Kenndaten 58 6 1 6 2 7 1 7 2 7 2 1 7 2 2 7 2 3 7 3 7 3 1 7 3 2 7 3 3 7 3 4 8 1 8 2 8 2 1 8 2 2 8 2 3 8 2 4 8 2 5 8 3 8 4 10 Weitere Komponenten der Recyclinganlage J J 61 WV ASS CNC 0 E EE 61 Abseneider u Ee E AU SE deele Eh 62
6. 108 ANHANG 2 Versuchsergebntsee n 123 Abbildungen Bild 1 Bild 2 Bild 3 Bild 4 Bild 5 Bild 6 Bild 7 Bild 8 Bild 9 a b c Bild 10 Bild 11 Bild 12 Bild 13 Bild 14 Bild 15 Bild 16 Bild 17 Bild 18 Bild 19 Bild 20 Bild 21 Bild 22 Bild 23 Bild 24 Bild 25 Bild 26 Bild 27 Bild 28 Bild 29 Bild 30 Bild 31 Bild 32 Bild 33 Schema des Stoffkreislaufs Hestbeton nenn 6 Schnitt Restbetonrecyclinganlage Ludwigsfelde 7 Grundriss Restbetonrecylinganlage Ludwigsfelde 7 nderung der Korngr enverteilung beim 9 Verfahrensweisen bei der h ndischen Dichtemessung 12 Radiometrische Dichtemessung an der Anmachwasserleitung 13 Materialstr me bei der Restbetonaufbereitung 16 Anmachwasserleitung mit a 19 Schneckenklassierer f r das Restbetonrecycling in Ansicht und Draufsicht einer installierten Anlage uuu en en 25 Anzapfmodell der turbulenten Querstromklassierung bezogen auf die Restbetonklassierung U U 25 Anordnung des mechanischen Klassierers in Bezug zur Gel ndeoberkante 27 Volumendurchs tze des mechanischen
7. N Bindemittel Restwasser Beton Gesteinsk rnungen Mischanlage Zusatzmittel Zusatzstoffe Bild 43 Recycling von Betonrestmassen Im ersten Teil der Arbeit wurden die Grundlagen der Recyclingtechnik erl utert F r das Trennen des Restbetons in Restwasser und Restbetonzuschlag werden in erster Linie mechanische Klassierer mit 99 Auswaschschnecke verwendet Bild 43 Es kommen aber auch Trommelsysteme Trogsysteme und Kombinationen aus Auswaschschnecke und Trommel oder Trogsystemen zum Einsatz Aufgrund der hohen Einsatzh ufigkeit sind im Rahmen dieser Arbeit Auswaschschnecken untersucht worden Als weitere verfahrenstechnisch wichtige Komponente von Restbetonrecyclinganlagen muss das Suspendierbecken angesehen werden In ihm wird das Restwasser mit R hrwerken suspendiert um Ablagerungen von Feststoffen zu vermeiden Aus dem Suspendierbecken wird das Restwasser entnommen um in der Mischanlage neuen Beton herzustellen Als weitere Grundlage k nnen die Eigenschaften der Recyclingprodukte und die F hrung der Materialstr me durch eine empirische Analyse mit Hilfe von Literaturrecherchen Besichtigungen und dem Studium von betrieblichen Lenkungsprozessen und Qualit tssicherungssystemen beschrieben werden Das Klassieren des Restbetons kann durch neue Versuchsergebnisse hinsichtlich des Trenn verhaltens des mechanischen Klassierers dargelegt werden Die Restwassersuspendierung ist durch eine neue Modellrechnung b
8. 0 10 Trenngradverlauf 100 100 1000 Korngr e x um 10000 100000 145 90 80 H 86 9 kg s Bezeichner xTred KAPPA 25 00 um 249 942 0 496 70 60 50 40 30 20 m m N 10 x 0 0 5 1 5 Kornscheide 100 50 100 Korngr e x um 500 1000 5000 10000 m 100 80 Bo 80 60 m bil RBZ e bil RW 40 20 Bezeichner 60 40 20 aos E 10 100 1000 Korngr e x um o 10000 0 100000 1 Q3 x 50000 146 Versuch Nr 12 Lieferschein 10549 Durchsatz 105 4 kg s Korngr e Restwasser Restbeton Restbetonzusc hlag Kornklassen Q3 x Q3 x Q3 x um lt 2 000 7 19 1 10 0 03 2 000 4 000 13 90 1 85 0 06 4 000 8 000 33 33 3 91 0 15 8000 16 000 62 42 7 12 0 27 16 000 31 500 78 63 9 78 0 33 31 500 63 000 89 77 11 82 0 37 63 000 125 000 96 21 12 81 0 52 125 000 250 000 98 84 18 21 4 27 250 000 500 000 99 82 30 65 21 13 500 000 1000 000 100 00 39 82 33 86 1000 00 2000 000 100 00 42 70 38 04 2000 00 4000 000 100 00 49 59 46 82 4000 000
9. 91 gt 92 gt gi gt Om GI 16 e 2 Schritt Die numerisch zugeordneten Gewichte gj i 1 1 m werden sukzessive jeweils einzeln mit den benachbarten Gewichten verglichen Falls das urspr nglich zugeordnete Gewicht der ersten Ein sch tzung nicht mehr entspricht muss entweder g selbst oder es m ssen die benachbarten Gewichte korrigiert werden e 3 Schritt Sind s mtliche Gewichte entsprechend Schritt 2 berpr ft und gegebenenfalls korrigiert worden m ssen die Projektziele so normiert werden dass ihre Summe eins ergibt d h g ei Ea GI 17 Wenn das Zielsystem nicht in Form einer Hierarchie entwickelt werden kann werden die vorgenannten drei Schritte mit s mtlichen Projektzielen direkt durchgef hrt 71 7 3 4 Wertsynthese Erfolgt die Gewichtung der Projektziele mit Hilfe der Methode der sukzessiven Vergleiche ergeben sich zunachst gewichtete Projektziele Die Rangreihen die sich als Ergebnis des Rangordnungs verfahrens ergeben m ssen dann mittels einer Wertsynthese zu einem Nutzwert zusammengefasst werden Es sind vier Regeln zur Wertsynthese von ordinalen Pr ferenzordnungen hergeleitet worden Drei dieser Regeln Copeland Regel Austin Slight Regel Thurstone Regel bestimmen zun chst soge nannte Vorzugsh ufigkeiten um zu einem Nutzwert zu gelangen Bei Anwendung der vierten Regel Rangordnungssummenregel werden die Rangpl tze direkt summiert und das Resultat die Rang summe als Nutzw
10. 100 80 100 80 60 40 20 Bezeichner bil RBZ e bil RW 60 40 20 100 1000 Korngr e x um e U 10000 0 100000 1 138 Versuch Nr 8 Serie LS 105 50 Durchsatz 57 5 kg s Korngr e RBZ RB RW Kornklassen Q3 x Q3 x Q3 x um lt 2 000 0 13 1 08 6 58 2 000 4 000 0 23 1 82 13 98 4 000 8 000 0 55 3 78 33 57 8 000 16 000 0 93 6 98 63 26 16 000 31 500 1 11 9 86 79 16 31 500 S 63 000 1 28 12 03 88 05 63 000 125 000 1 38 13 06 93 39 125 000 250 000 4 84 16 68 98 61 250 000 500 000 16 55 26 98 99 78 500 000 1000 000 26 30 34 38 100 00 1000 000 2000 000 29 43 36 66 100 00 2000 000 4000 000 36 18 42 53 100 00 4000 000 8000 000 52 24 56 19 100 00 8000 000 16000 000 97 09 96 70 100 00 16000 000 32000 000 100 00 100 00 100 00 gt 32000 000 100 00 100 00 100 00 Korngr e RBZ RB RW Kornklassen Fraktion p3 Fraktion p3 Fraktion p3 um lt 2 000 0 13 1 08 6 58 2 000 4 000 0 11 0 74 7 40 4 000 8 000 0 32 1 96 19 59 8 000 16 000 0 38 3 20 29 69 16 000 31 500 0 18 2 88 15 90 31 500 63 000 0 17 2 17 8 89 63 000 125 000 0 10 1 03 5 34 125 000 250 000 3 46 3 62 5 22 250 000 500 000 11 72 10
11. sep 1 955016 1lu9isuy wnes puejsnz yosemsny ejqy Buniynysny ss pusdsns Sendo Dune Buni lunu w lage in Ludwigsfelde ingan I der Recycli ispie m E s tJ z E Bild 42 96 8 4 Anwendung der Bewertungsmethode auf vorhandene Recyclinganlagen Zur Verifizierung der Ergebnisse dieser Arbeit wurden neben der bereits beschriebenen Recycling anlage in Ludwigsfelde drei weitere Recyclinganlagen mit der neu entwickelten Bewertungsmethode untersucht Anlage 1 Tabelle 30 gibt einen berblick ber die Ergebnisse der bewerteten Anlagen Tabelle 30 Vergleich der Nutzwerte der bewerteten Restbetonrecyclinganlagen Ludwigsfelde Rudolstadt Dortmund Leipzig Baujahr 1994 1992 1988 1994 PZ 1 0 2400 0 1200 0 3600 0 2400 PZ 2 0 2800 0 5600 0 8400 0 8400 PZ 3 0 1000 0 1000 0 1000 0 100 PZ 4 0 0250 0 0250 0 0500 0 0500 PZ5 0 0750 0 0750 0 0750 0 0750 PZ6 0 0500 0 0500 0 0500 0 0750 PZ7 0 0250 0 0500 0 0250 0 0500 PZ 8 0 1800 0 0900 0 1800 0 2700 PZ9 0 0900 0 2700 0 2700 0 2700 PZ 10 0 0900 0 2700 0 27
12. der Partikel im Korn gr enbereich x lt 0 125 mm befinden Hierbei handelt es sich um Fehlkorn das im Restbetonzuschlag verfestigend wirken kann Die Kornverteilung des Restbetons setzt sich aus den Kornverteilungen des Restbetonzuschlags und den Feinstoffen im Restwasser zusammen Der Unterschied zwischen der Kornverteilung des Restbetons und der Korngr enverteilung des Restbetonzuschlags belegt anschaulich den mit dem Klassierer erreichten Trenneffekt 43 Trennverhalten Aus den Kornverteilungen konnte der Verlauf der Trenngradkurve ermittlet werden Exemplarisch ist der Verlauf einer Trenngradkurve in Bild 20 dargestellt Zur Ermittlung der Trenngradkurven m ssen die Teilungszahlen bzw Trenngrade f r jede Kornklasse berechnet werden Die Teilungszahl ist definiert als das Verh ltnis der Menge einer bestimmten Kornklasse im Grobgut Restbetonzuschlag zur Menge in der gleichen Kornklasse im Aufgabegut Restbeton Zur Berechnung der Trenngrade wurden die Korngr enverteilungen von Restbeton Restbetonzuschlag und der Feinstoffe im Restwasser verwendet Die ben tigten Mengenausbringen konnten daraus ber eine Bilanzrechnung mit der PMP Compact Software ermittelt werden 71 Dabei muss die Summe der Mengen von RBZ und RW in einer Kornklasse die Menge des Restbetons in dieser Kornklasse ergeben Auf der Grundlage der bilanzierten Mengenausbringen und den ge messenen Korngr enverteilungen konnten dann wiederum mit PMP Compact
13. geeignete Methode die nachfolgenden Parameter miteinander zu verkn pfen und die bestm gliche Variante f r den speziellen Einzelfall zu ermitteln Verstetigung der Restwassertemperatur Anordnung des mechanischen Klassierers in Bezug zur Gel ndeoberkante Sp lwasserzugabe F hrung der Materialstr me MS Restbeton des Fuhrparks MS Restbeton des station ren Mischers MS Oberfl chenwasser und MS Restbetonzuschlag e Interdependenzen zwischen Anlagenkomponenten Die Anordnung des mechanischen Klassierers einerseits und des Suspendierbeckens anderer seits in Bezug zur Gel ndeoberkante steht mit sieben Projektzielen in Beziehung Bei der Analyse dieser Zielbeziehungen konnten in dieser Arbeit Interdependenzen festgestellt werden Diese sind in einem eigenst ndigen Projektziel verarbeitet worden um die bestm gliche Entscheidung f r jeden Einzelfall ermitteln zu k nnen Ohne die entwickelten Entscheidungshilfen und vor die Aufgabe gestellt eine Recyclinganlage f r Restbeton zu bauen hat die Entscheidungsperson bisher zun chst verschiedene Angebote von Herstellern eingeholt und verglichen Auf einen dieser Hersteller fiel die Wahl Mit den Entscheidungs hilfen kann die Entscheidungsperson die konzeptionelle Federf hrung bei der Planung der Anlage bernehmen Gerade f r den Anwendungsfall des Angebotsvergleiches eignet sich die in dieser Arbeit vorgestellte Methode der Nutzwertanalyse Die Auswertung zeigt dass di
14. 8000 000 100 00 63 24 63 42 8000 000 16000 000 100 00 98 43 98 41 16000 000 32000 000 100 00 99 98 99 98 gt 32000 000 100 00 100 00 100 00 Korngr e Restwasser Restbeton Restbetonzusc hlag Kornklassen Fraktion p3 Fraktion p3 Fraktion p3 um lt 2 000 7 19 1 10 0 03 2 000 4 000 6 70 0 75 0 03 4 000 8 000 19 43 2 06 0 09 8000 16 000 29 09 3 21 0 12 16 000 31 500 16 21 2 66 0 06 31 500 63 000 11 14 2 04 0 04 63 000 125 000 6 45 0 99 0 15 125 000 250 000 2 63 5 40 3 75 250 000 500 000 0 98 12 44 16 86 500 000 1000 000 0 18 9 17 12 73 1000 00 2000 000 0 00 2 88 4 18 2000 000 4000 000 0 00 6 89 8 78 4000 000 8000 000 0 00 13 65 16 60 8000 000 16000 000 0 00 35 19 34 99 16000 000 32000 000 0 00 1 55 1 57 gt 32000 000 0 00 0 02 0 02 Kenngr e Restwasser Restbeton Restbetonzuschlag Q3 x 100 000 um 93 61 12 41 0 46 Q3 x 200 000 um 97 79 16 05 2 77 x3 Q 90 00 um 65 235 14083 546 14077 165 xm3 um 30 095 5800 319 6071 626 x503 um 12 584 4120 147 4766 265 Q3 x T x K rnungsdiagramm 100 147 e Bezeichner 90 H RW B n e Rb a 70 amp RBZ 60
15. Der Zufluss kann sich zwischen Null Va und einigen hundert d bewegen Fl ssige Stoffe aus dem Vorklassierer MSy Das Oberfl chenwasser sowie der Restbeton aus der Mischanlage und das damit verbundene Sp lwasser k nnen in das Suspendierbecken geleitet werden Die Dimensionierung dieses Materialstromes ist mit dem Materialstrom MSz Oberfl chenwasser vergleichbar Restwasser aus dem mechanischen Klassierer 5 Das vom mechanischen Klassierer kommende Restwasser wird dem Suspendierbecken zugef hrt Die Gr e des Zuflusses h ngt ab von der verwendeten Sp lwassermenge sowie von apparativen Einfl ssen und der Anzahl der Fahrmischer Der Zufluss kann Null bis einige tausend Vh betragen F llstandsregelung MSs MS sb Der F llstand im Suspendierbecken kann durch einen Zuflu aus dem ffentlichen Leitungsnetz MSs sowie einem Zuflu aus dem Reservebecken MSga erh ht werden Die Gr e des Materialstromes ist abh ngig von den verwendeten Pumpen Sp lwasser MS In der Regel wird das Sp lwasser dem Suspendierbecken entnommen Die Gr e des Materialstromes ist ungef hr vergleichbar mit der Gr e von Materialstrom MSs Anmachwasser MS Ein Abfluss besteht in dem als Anmachwasser verwendeten Restwasser Die Gr e des Materialstromes h ngt ab von der Produktionsdurchsatz des Betonwerkes und kann von Null auf 15 0 bis 20 0 anwachsen Es wird deutlich da das Suspendierbecken als Puffer Schwankungen
16. Suspendierbecken in Bezug zur Gel ndeoberkante Bezug zu den Grundlagen Die Ausf hrungen bei der Beschreibung der vorhergehenden Projektziele verdeutlichen dass sechs Projektziele die Anordnung von mechanischem Klassierer oder Suspendierbecken in Bezug zur Gel ndeoberkante zum Inhalt haben Dies sind PZ6 Minimierung der Ablagerungen bei der F hrung von MS PZ11 Verstetigung der Restwassertemperatur PZ12 Bestm gliche Betriebspraktikabilit t des MK PZ14 Bestm gliche F hrung des Oberfl chenwassers PZ15 Bestm gliche Beschickerh he des Aufgabetrichters PZ16 Bestm gliche Betriebspraktikabilitat bei der Reinigung des Zwangsmischers 92 F r jedes dieser sechs Projektziele wird nun die Zielbeziehung zu den anderen ermittelt Hieraus ergeben sich 15 Vergleichsvarianten die in Tabelle 28 in der ersten Zeile dargestellt sind Dar ber hinaus ergeben sich neun verschiedene M glichkeiten den mechanischen Klassierer zum Suspendierbecken in der Ansicht anzuordnen F r jede dieser M glichkeiten werden die 15 Vergleichsvarianten bewertet Hieraus erh lt man in Tabelle 28 135 Bewertungspaare In Ana logie zu Bild 40 ergeben sich sechs M glichkeiten die Beziehungspaare zu beurteilen Zielbeziehungen Bewertungspaare fallende Zielkonkurrenz schlecht schlecht konstante Zielkonkurrenz schlecht befriedigend steigende Zielkonkurrenz schlecht gut fallende Zielkomplementarit t befriedigend befriedigend konstante
17. hrung raktika 2 von MS 1 ht gt hmin F 0 0200 bilitat MS2cl MS2cll Gewicht MS2b 0 0200 PZ 16 Bestm g Teilnutzwert liche F hrung von MS 2 MS2a 0 0200 Bef llung in bereit Gewicht stehendes Fahrzeug 0 0200 PZ 17 Bestm g Teilnutzwert liche F hrung von MS 4 Sch ttkegel 0 0600 PZ 18 gt 10 Vergleiche Gewicht Best Bestm g Zielkomplementarit t m gliche liche 0 0225 Ber ck nung von Teilnutzwert sichtigung MK zu SB in Bezug der Interde ur Ge lt 10 Vergleiche 0 0225 pendenzen l ndeober Zielkomplementarit t kante Gesamtnutzwert 114 Praxisbeispiel 2 Restbetonrecyclinganiage der Firma UNION BETON GmbH 8 Co KG im Werk Dortmund Sudkamp 14 Bei diesem Transportbetonwerk handelt es sich um eine im Jahr 1972 errichtete Vertikalanlage mit F rderbandbeschickung Die Restbetonrecyclinganlage wurde im Jahr 1988 in die bestehenden Absetz einrichtungen integriert Der mechanische Klassierer ist Uberflur und die Suspensionsbecken sind Unterflur angeordnet 115 Gewicht Praxisbeispiel 2 Recyclinganlage in Dortmund 1 Weitere Klassierung PZ 1 0 1200 Optimale Wiederver Getrenntes Lagern Teilnutzwert wendung und Dosieren Qualit ts des Restbeton Volumetrisches 0 3600 sicherung zuschlags Absch tzen der Au
18. in spezielle Programmziele und schlie lich in Projektziele untergliedert Mit gr er werdender Genauigkeit die durch eine Untergliederung der Ziele in mehrere Untergliederungsstufen erreicht werden kann steigt der Quantifizierungsgrad so dass die Ziele am Ende der Untergliederung leicht zu berpr fende Leitindizes messbare Entscheidungskriterien darstellen Die Formulierung der ma gebenden Ziele ist f r die weitere Nutzwertanalyse ma geblich Wichtiger als die Auswahl des richtigen Systems Projektes ist es zun chst die richtigen Ziele zu bestimmen Denn w hlt man die falschen Ziele dann l st man eine irrelevante Problemstellung w hlt man da gegen ein falsches System auf der Basis der richtigen Ziele so w hlt man letztlich nur ein nicht optimales System Das Zielsystem muss eine endliche Menge von Einzelzielen mit je nach Problemstellung und Ent scheidungssituation unterschiedlichem Inhalt enthalten F r das vorliegende Problem sind diese u a verfahrenstechnischer oder betontechnologischer Natur Das Zielsystem selbst liefert Entscheidungs kriterien die aus den einzelnen Zielen widerspruchsfrei abgeleitet wurden und nach denen die m gli chen Alternativen letztendlich gemessen und bewertet werden Es ist somit darauf zu achten zun chst ein m glichst vollst ndiges Zielsystem zu beschreiben Nur wenn alle projektrelevanten Ziele und Zielkomponenten ber cksichtigt werden ist es m glich der komplexen Wirklichke
19. rdert Die Geratekombinationen aus Schneckenklassierer und Auswaschtrommel arbeiten sehr unterschiedlich Im folgenden werden aufgrund der gr ten Einsatzh ufigkeit nur die mechanischen Schnecken klassierer behandelt Die in Tabelle 1 skizzenhaft dargestellten Typen von mechanischen Klassierern sind diversen Firmenprospekten entnommen Tabelle 1 Typen von mechanischen Klassierern Trennverfahren Funktionsschema 1 1 Mechanischer Klassierer mit Kr hlwerk 1 2 Mechanischer Klassierer mit Schnecke 1 3 Auswaschtrommel 1 4 Kombination aus Auswaschtrommel und Schneckenklassierer 1 5 Hydrobandabscheider 6 2 2 Stoffkreislauf f r Restbeton Unabh ngig von der spezifischen maschinentechnischen Ausgestaltung einer Recyclinganiage f r Restbeton kann das in Bild 1 dargestellte Schema f r den Stoffkreislauf Restbeton zugrundegelegt werden Die folgenden berlegungen werden sich auf die Abl ufe innerhalb der farblich unterlegten Teile von Bild 1 konzentrieren RC Anlage Restbeton Oberfl chenwasser Betrieb Restwasser Restbetonzuschlag Bild1 Schema des Stoffkreislaufs Restbeton nicht aufbereitungs f higes Material geordnete Beseitigung nicht wiederverwert bares Material Der Kreislauf beginnt mit dem Eingang der zu recycelnden Stoffe Im wesentlichen handelt es sich
20. sung mit der betriebswirtschaftlich sinnvollsten L sung kommuniziert Ein Beispiel mag dies an dieser Stelle illustrieren maschinen wie bautechnisch erwies sich die Auslegung als optimal die Ablagerungen von Feinstoffen weitgehend verhindert Dieses Kriterium ist schon deshalb auch konomisch von Relevanz weil aufwendige Reinigungsarbeiten und die daraus resultierenden Stillstandszeiten minimiert worden sind Einige der hier im maschinen oder bautechnischen Sinne als nicht zu quantifizieren bezeichneten Kriterien sind bei Einbeziehung von 102 konomischen Kenndaten leicht bzw leichter zu quantifizieren Dadurch w rde zwar die Komplexit t der Nutzwertanalyse erh ht die Ergebnisse allerdings weiter pr zisiert Eine wissenschaftliche Unterlegung dieser vermuteten Zusammenh nge und eine Erweiterung der Nutzwertanalyse um Energieverbrauchsminimierungsziele Reparaturkostenminimierungsziele Wartungsaufwandminimie rungsziele sowie die Ber cksichtigung von Finanzierungs und Fiskalischen Zielstellungen ist sinnvoll h tte aber den Rahmen der Arbeit gesprengt Dar ber hinaus ist eine genauere Betrachtung der Art der Anrechnung der Feinstoffe im Restwasser in der Stoffraumrechnung f r Betonmischungen sinnvoll Bez glich der Verarbeitbarkeit des Restbetonzuschlags sollte bei der Ermittlung des kritischen Emtleerdurchsatzes die Zementart und gute sowie eine eventuelle Temperatur und Zeitabh ngigkeit der Kornbindungserscheinun
21. 00 44 80 41 96 4000 000 8000 000 100 00 59 24 60 38 8000 000 16000 000 100 00 96 76 98 78 16000 000 32000 000 100 00 99 99 100 00 32000 000 100 00 100 00 100 00 Korngr e RW RB RBZ Kornklassen Fraktion p3 Fraktion p3 Fraktion p3 um 2 000 7 42 1 21 0 21 2 000 4 000 6 68 0 84 0 18 4 000 8 000 19 88 2 16 0 47 8 000 16 000 30 13 3 40 0 57 16 000 31 500 16 51 3 16 0 29 31 500 63 000 10 68 2 35 0 23 63 000 125 000 5 17 1 06 0 16 125 000 250 000 2 67 3 79 4 02 250 000 500 000 0 70 9 92 13 20 500 000 1000 000 0 15 7 64 10 70 1000 000 2000 000 0 00 2 50 3 57 2000 000 4000 000 0 00 6 77 8 36 4000 000 8000 000 0 00 14 44 18 42 8000 000 16000 000 0 00 37 52 38 40 16000 000 32000 000 0 00 3 23 1 22 32000 000 0 00 0 01 0 00 Kenngr e Restwasser Restbeton Restbetonzuschlag Q3 x 100 000 um 94 39 13 76 2 05 Q3 x 200 000 um 98 08 16 46 4 52 x3 Q 90 00 um 59 145 14557 996 14170 833 xm3 um 27 730 6492 439 6448 070 x503 um 12 252 5439 612 5745 928 Q3 x T x Q3 x 100 K rnungsdiagramm 135 K Bezeichner m RW ee e RB 7 A RBZ j 60 40 m 2 20 e A m go 9 m 8 e A 0 A R A A AA A 1 0 10 100 1000 10000 100000 K
22. 159 0 132 3 167 0 204 7 250 0 1 65 3 11 2 92 2 48 3 61 2 11 3 24 1 38 3 65 4 27 4 12 KG Anteil gt 125um im RW in 3 04 9 94 8 97 9 96 4 63 3 52 16 59 6 61 17 25 24 80 22 19 Einige Partikelmerkmale sind in Bild 21 Bild 24 als Funktion des Klassierdurchsatzes nass sowie des Entleerdurchsatzes nass dargestellt 4 5 KG Anteil lt 125 um im RBZ 13 14 15 16 17 18 19 20 Klassierdurchsatz nass t h Bild 21 Zusammenhang zwischen dem nassen Klassierdurchsatz und dem KG Anteil lt 125 um im Restbetonzuschlag 260 N Ka N ba D Trennkorngr sse um z _ gt N 100 7 7 5 8 8 5 9 9 5 10 10 5 11 Klassierdurchsatz nass t h Bild 22 Zusammenhang zwischen dem nassen Klassierdurchsatz und der Trennkorngr e 45 KG Anteil gt 125 um im RW 12 5 15 17 5 20 Klassierdurchsatz t h Bild 23 Zusammenhang zwischen dem KG Anteil gt 125 um im Restwasser und dem Klassierdurchsatz 30 25 20 KG Anteil gt 125 um im RW 0 50 100 150 200 250 300 350 Entleerdurchsatz nass t h Bild 24 Zusammenhang zwischen dem KG Anteil gt 125 um im Restwasser und dem Entleerdurchsatz Die berechneten Korrelationskoeffizienten erlauben mit raid 21 0 73 fBia 22 0 58
23. 50 Str mungsbild im 51 Bodenformen von R hrbeh ltern nach StieB 115 S 201 51 R hrerformen f r das Suspendieren a 52 teilweise Suspension nach Geisler 29 S 10 53 vollst ndige Suspension nach Geisler 29 S 10 54 Zu und Abfl sse des Suspendierbeckens nach Bild 7 56 Bild 34 Bild 35 Bild 36 Bild 37 Bild 38 Bild 39 Bild 40 Bild 41 Bild 42 Bild 43 IV Aufteilung des Guspendierraumes a 57 Modifizierte Froude Zahl als Funktion des Durchmesser Verh ltnisses berechnet f r einen Propellerr hrer D d 3 H D 1 122 uu 59 Ananas ii ap a ae aa 62 tel 62 Ae NEE 63 Zielsystemstruktur nach IS4 u n s 66 Darstellung der Zielbeziehungen nach 134 67 Zielsystem beim Restbetonrecycling a 73 Nutzwertanalyse am Beispiel der Recyclinganlage in Ludwigsfelde 95 Recycling von Betonrestmassen a 98 Tabellen Tabelle 1 Tabelle 2 Tabelle 3 Tabelle 4 Tabelle 5 Tabelle 6 Tabelle 7 Tabelle 8 Tabelle 9 Tabelle 10 Tabelle 11 Tabelle 12 Tabell
24. 50 9 40 30 m a A 20 A m 10 S P 0 QQ A A A LA 1 0 10 100 1000 10000 100000 Korngr e x um Trenngradverlauf 100 I oE T 90 N Bezeichner xTred 25 00 m 105 4 kg s 132 487 0 610 70 60 L 50 L 40 L 30 L 20 ag ix m m 10 L LITI L ices L 11 1 0 5 1 5 10 50 100 500 1000 5000 10000 50000 Korngr e x Kornscheide 100 ee ee 100 a _ e d 80 e 80 J S 60 Bezeichner 60 amp D gt m bil RBZ q 40 5 e bil RW E 40 M e 20 e ra 20 0 m m mim m o o o o 0 1 0 10 100 1000 10000 100000 Korngr e x um This document was created with Win2PDF available at http www daneprairie com The unregistered version of Win2PDF is for evaluation or non commercial use only
25. 66 74 3 95 12 36 63 000 125 000 77 81 4 12 13 85 125 000 250 000 86 02 5 15 16 61 250 000 500 000 91 75 10 96 28 97 500 000 1000 000 97 61 22 01 42 41 1000 000 2000 000 99 63 32 06 47 47 2000 000 4000 000 99 65 39 54 53 63 4000 000 8000 000 99 70 62 65 66 65 8000 000 16000 000 99 80 99 10 97 90 16000 000 32000 000 100 00 100 00 100 00 gt 32000 000 100 00 100 00 100 00 Korngr e RW RBZ RB Kornklassen Fraktion p3 Fraktion p3 Fraktion p3 um lt 2 000 5 10 0 36 1 28 2 000 4 000 5 28 0 28 0 89 4 000 8 000 11 47 0 76 2 01 8 000 16 000 16 85 1 21 2 86 16 000 31 500 15 95 0 83 2 85 31 500 63 000 12 10 0 51 2 48 63 000 125 000 11 07 0 17 1 49 125 000 250 000 8 21 1 03 2 76 250 000 500 000 5 73 5 81 12 36 500 000 1000 000 5 86 11 05 13 44 1000 000 2000 000 2 02 10 05 5 06 2000 000 4000 000 0 02 7 48 6 16 4000 000 8000 000 0 05 23 11 13 02 8000 000 16000 000 0 10 36 45 31 25 16000 000 32000 000 0 20 0 90 2 10 gt 32000 000 0 00 0 00 0 00 Kenngr e RW RBZ RB Q3 x 100 000 um 73 35 4 05 13 25 Q3 x 200 000 um 82 74 4 74 15 51 x3 Q 90 00 um 423 496 14002 743 13977 600 xm3 um 196 979 6459 148 5451 976 x503 um 26 986 5810 472 2821 429 Q3 x TX 100 90 80 70H 60 50 40 30 20 10 0 4 K rnungsdiagramm Bezeichner RW e RBZ A RB ep
26. EES UU CU 64 Gill RE 64 ZI suu unas Aa A Sau aku L GSS E P 64 Aufstellung des Zielsystems l U U u 65 Str kt r d s Zielsystems u u a EE 65 lte Ee EE BEE 66 Bewertung a Hai a le 67 Nominale SKa EUG e ar NINE 68 Ordinale SkaliGnung u u EE 68 Kardinale SkallI rlUng s s ease a u D A yas Sg 69 VEER EEN 71 Nutzwertanalytische Auswertung U U u nennen 72 Aufstellung des Zielsystems 72 Zusammenstellung der Projektziele 1 1 U u u 72 Qualit tssicherung der Recyclingprodukte n 74 Minimierung der Ablagerungen a U u uuu 76 Bert sse gen a u S E a EES Ee ee erence 80 Betriebspraktikabilit t AAA 85 1 eai 91 Bestimmung der Zielwertmatrix inklusive Zielgewichtung und Wertsynthese 94 Anwendung der Bewertungsmethode auf vorhandene 96 Z usamme faSsSURBg uu u IIS Hal T E ea 98 Literatur und Schrifttumsverzeichnis u u u u 103 ANHANG 1 Verifizierung anhand von
27. Feinstoffe aus dem Restwasser kann die Qualit t des mit Restwasser hergestellten Betons wesentlich beeintr chtigen Aus diesem Grund handelt es sich aus der Sicht des Verfassers um ein sehr bedeutendes Projektziel Die Beispiel Nutzwertanalyse wird durchgef hrt mit g2 28 0 vgl Bild 42 S 95 Bezug zur Restbetonrecyclinganlage Ludwigsfelde Wie schon erl utert ist die Restbetonrecyclinganlage Ludwigsfelde mit einem automatisch arbei tenden radiometrischen Dichtemessger t ausgestattet das mit der Anlagensteuerung online verbunden ist 8 2 2 Minimierung der Ablagerungen Projektziel 3 Optimaler Suspendierzustand Bezug zu den Grundlagen Im Kap 5 3 wurde erl utert wie der Suspendierzustand die Ablagerungsneigung der Feinstoffe beeinflusst F r den Fall dass das Suspendierkriterium vollst ndige Suspension erreicht ist wird sicherge stellt dass die Feinstoffe im Restwasser homogen verteilt sind und sich nicht am Grund des Sus pendierbeckens absetzen und erh rten Wird eine vollst ndige Suspension nicht erreicht ist die homogene Verteilung der Feinstoffe im Restwasser nicht sichergestellt Am Beckenboden bildet sich mit hoher Wahrscheinlichkeit eine Ablagerungsschicht die im Laufe der Zeit erh rtet Je nach Ablagerungsneigung der Feinstoffe muss diese Schicht in unterschiedlichen Zeitabst nden aus gebaut und entsorgt wird F r den Zeitraum des Ausbaus steht die Recyclinganlage nicht f r den Betrieb zur Verf g
28. Frage nach der Anordnung in der Ansicht zu behandelnden Kriterien hier Teilkriterien der Materialstr6me MS Kap 3 und MS Kap 3 beziehen sich zum Teil auf die H hendifferenzen zu den vor und nachgeschalteten Komponenten Auch hierbei gilt dass die infrage kommenden Kriterien bereits als Teilkriterien der F hrung der Materialstr me beschrieben wurden Ein weiteres Kriterium das sich aus der Anordnung in der Ansicht des Betonwerkes ergibt ist die Funktionst chtigkeit der Recyclinganlage im Winterbetrieb Bei allen nassmechanischen Aufberei tungsmaschinen ist die Gefahr des Einfrierens gegeben Kann ein eingefrorener mechanischer Klassierer trotz Isolierung noch mit relativ geringem Aufwand z B Bedampfen aufgetaut werden wird ein zugefrorenes Suspendierbecken nicht mehr ohne weiteres vom Eis befreit werden k nnen Die frostsichere Auslegung der Suspendierbecken wird anhand der rtlichen Klimaverh ltnisse vorge nommen Neben Isolierung der Au enwand Aufheizen des Restwassers oder Erh hung der Suspen dierenergie gibt es die M glichkeit die Erdw rme zu nutzen um ein Einfrieren des Restwassers zu verhindern Selbst bei l ngerem Dauerfrost gefriert in Mitteleuropa der Boden nur bis in einige Dezimeter Tiefe Je tiefer also der Beckenboden unterhalb der Gel ndeoberkante angeordnet wird umso stetiger ist der Verlauf der Restwassertemperatur Auch ist die Au enfl che der Suspendier 55 becken an der auch bei l ngere
29. In den meisten F llen handelt es sich um Gemische aus verschiedenen Komponenten mit unterschiedlichen Eigenschaften welche die Verfahrenstechnik f r die Trennung ausnutzt Das Trennen nach Feinheitsmerkmalen wird im allgemeinen als Klassieren bezeichnet 115 Beim Klassie ren des Restbetons erfolgt eine Trennung in Restbetonzuschlag mit Korngr en gt 0 2mm und Fein stoffe lt 0 2mm die im Restwasser suspendiert sind 4 1 Grundlagen der Materialtrennung Die Materialtrennung wird in zwei Schritten vorgenommen e Der Zusammenhalt der Feststoffe im Restbeton wird durch die Adh sion gebildet Die hierbei entstehenden Haftkr fte durch Fl ssigkeitsbr cken aufgrund der Oberfl chenspannung des Anmachwassers werden im ersten Schritt berwunden Um dies zu erreichen wird dem Restbeton in der Mischtrommel Sp lwasser zugef hrt Restbetontr be Der Fahrzeugf hrer bringt die Mischtrommel auf Einzugsdrehzahl und erh ht damit die Tr beagitation in der Trommel auf ein Maximum Durch die Fl ssigkeitszufuhr sowie das Erzeugen von Reibungskr ften zwischen den Feststoffpartikeln in der Restbetontr be wird die Haftung berwunden und die Trommelinnen fl chen des Fahrmischers werden gereinigt e Wenn der Restbeton vollst ndig in der Restbetontr be aufgeschlossen wurde erfolgt der zweite Schritt der Materialtrennung Die Restbetontr be wird dem mechanischen Klassierer zugef hrt Der mechanische Klassierer bewirkt dass das Grobkorn der Rest
30. Restwasser wegkippen Restwasserprobe Restwasserprobe Restwasserprobe sch pfen sch pfen sch pfen Gef bis zum Restwasserf llstand mit Wasser auff llen Homogenisieren Volumen und im standsicheren Massebestimmung Gef der Restwasserprobe Ole Masse des Wassers bestimmen Massebestimmung Unmittelbare F llstand des Dichtemessung Bes ee Restwassers im Berechnung der mit Aerometer Gef markieren Restwasserdichte Bild 5 Verfahrensweisen bei der h ndischen Dichtemessung In der Restwasser Richtlinie ist die H ufigkeit der Dichtemessung vorgeschrieben Die Dichte des Restwassers muss einmal t glich wenn die h chste Dichte zu erwarten ist bestimmt werden 90 Dieser Zeitpunkt liegt in der Regel nach dem abendlichen Auswaschen der Fahrmischer bzw vor Beginn der morgendlichen Produktion F r den Fall des R ckbetonrecyclings m ssen eventuell zus tzliche Dichtemessungen vorgenommen werden da sich erhebliche Schwankungsbreiten ergeben k nnen So gelangen 2 bei einer R ckbetonmenge von 8 m eine Wagenladung ca 3 2 t Feinstoffe in die Suspendierbecken Bei einer Suspendierbeckengr e von ca 60 m Restbeton recyclinganlage Ludwigsfelde verteilen sich 53 3 kg m 3 Feinstoffe in den Suspendierbecken Dies erh ht die Restwasserdichte durchschnittlich um ca 0 05 kom Der bei der Dichtemessung ermittelte Wert findet wie folgt Ber cksichtigung Aus der Dichtebe stimmung und der zugegebenen Restwassermen
31. Sp lwasser das zum Reinigen des station ren Zwangsmischers der Fahrmischertrommeln und der Betonpumpen erforderlich ist e Wasser das beim Sagen Schleifen und Wasserstrahlen von erhartetem Beton anfallt e Niederschlagwasser e Frischwasser Im Vergleich zu dem blicherweise verwendeten Anmachwasser sind demnach weitere Stoffe oder Stoffgemische im Restwasser enthalten Dies sind zum einen Feinstoffe die in Abh ngigkeit vom Trennverhalten des mechanischen Klassierers im Restwasser enthalten sind Kap 4 1 Zum anderen ist das Restwasser mit Zusatzmittelgemischen und ggf weiteren Stoffen aus dem Oberfl chenwasser befrachtet Die Dichte des Restwassers Feinstoffgehalt schwankt unvorhersagbar im Bereich von 1 01 kg dm bis 1 07 kg dm 3 teilweise dar ber Die Feinstoffzugabe mit dem Restwasser soll die Eigenschaften des mit Restwasser hergestellten Betons nicht nachteilig ver ndern 11 2 3 2 1 Ver nderungen durch Feinstoffe Betriebsbedingt k nnen folgende Feinstoffe im Restwasser vorkommen e Inerte Feinsandanteile e Hydratationsprodukte des Zementes e Unhydratisierter Zement e Flugasche e Gesteinsmehl Diese f nf Feinstoffarten sind in nicht vorhersagbarer Konzentration und mit unterschiedlichem Alter im Restwasser enthalten Der mit Restwasser hergestellte Beton wird im Vergleich zu dem blicherweise verwendeten Anmachwasser zum einen chemisch Reaktivit t und zum anderen physikalisch F llereffekt Obe
32. TB Kongress in Madrid 6 92 Herstellung von qualit tsgerechtem Beton aus Zuschlagstoffen minderer Qualit t Bauplanung Bautechnik 36 Jg 1982 5 S 198 199 Betonzus tze Entwicklungen und Tendenzen beton Heft 9 1983 S 321 324 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 Meyer Hans Gerd Moltrecht Martin Monolux Bill Kostka Jim Negaard J rg N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N Parker C Leon Slimak Michael W Pistilli M F Peterson C F Plitt L R Pressmar Dieter B Regelwerk ATV Arbeitsblatt A 102 RegelwerkW ATV Merkblatt M 761 105 bersicht ber den Stand der Europ ischen Normung auf dem Gebiet der Betontechnik Berlin Ernst amp Sohn Beton und Stahlbetonbau 85 Heft 12 1990 Die Anwendung der Gebrauchswert Kosten Analyse bei Investitionsentscheidungen Leuna Merseburg Techn Hochsch Diss 1975 A r m producer locks at washoutsystem Reclaimed material savings offset waste disposal costs Modern Concrete 45 Chicago III Sep 1981 S 97 101 Kosten biologischer Abwasserreinigung Z rich Eidgen ssischen Technischen Hochschule Diss 1975 Bundesverband der Deutschen Transportbetonindustrie e V BTB Transportbeton im
33. Teilnutzwert Suspen ohne Bild dierraum les Berechnung nicht durch 0 2700 gef hrt Unterflur Gewicht PZ 11 0 0375 Optimale Versteti Teilversenkt Teilnutzwert gung der Rest wasser m gliche temperatur Uberflur 0 1125 Betriebs berflur Gewicht praktika PZ 12 0 0200 bilit t Optimale g Anordnung Teilversenkt Teilnutzwert des MK in Bezug zu Unterflur 0 0200 Voreinstellung Gewicht PZ 13 vorhanden 0 0200 Automati sierung Teilnutzwert der Sp l wasserzu 0 0600 gabe Voreinstellung nicht vorhanden Vorklassierer Gewicht PZ 14 0 0200 Bestm g Reservebecken Teilnutzwert liche F hrung von MS 3 Mechanischer 0 0600 Klassierer Best ht lt hmin F Gewicht Ser 0 0200 m gliche PZ 15 Bestm g Teilnutzwert Betriebs liche F hrung raktika ht gt hmin F 0 0600 bilit t MS2cl MS2cll Gewicht Mise 0 0200 PZ 16 Bestm g Teilnutzwert liche F hrung von MS 2 MS2a 0 0600 Bef llung in bereit Gewicht stehendes Fahrzeug 0 0200 PZ 17 Bestm g Teilnutzwert liche F hrung von MS 4 Sch ttkegel 0 0600 B PZ 18 gt 10 Vergleiche Gewicht Eis Bestm g Zielkomplementarit t m gliche liche 0 0225 a Anord Ber ck nung von Teilnutzwert sichtigung MK zu SB in Bezug der Interde zur Ge lt 10 Verg
34. WSaw R WSaw lim Sw au kg kg GI 1 mit b en und GW ZW SW GW wobei a Wirkstoffkonzentration im Beton kg m GW Gesamtwasser kg m SW Sp lwasser ko m ZW Zugabewasser kg m e fur die aufkonzentrierte Wirkstoffkonzentration in der neuen Betonmischung WSgeton R a WS goron lim xa bf kg kg GI 2 mit b lt 1 Somit ergibt sich f r eine praxis bliche Mischungszusammensetzung mit Z 270 kg m W ZW 180 kg m G 1850 kg m BV 0 2M v Z Wirkstoffgehalt 40 SW 1500 kg m WS gern 2 En 06 1 180 1500 Das hei t bei der Verwendung von endlos aufkonzentriertem Restwasser erh ht sich die Wirkstoff konzentration im neuen Beton im Gegensatz zur Verwendung mit Frischwasser von 0 54 kg kg auf 0 6 kg kg ohne Ber cksichtigung der Sorption bei diesem Rechenbeispiel mit praxis blichen Eingangswerten Aufgrund dieser geringen Auswirkungen kann davon ausgegangen werden dass die Zusatzmittel verbindungen nicht mit einem Entscheidungskriterium ber cksichtigt werden m ssen 15 3 F hrung der Materialstr me Die beiden technologischen Hauptkomponenten einer Restbetonrecyclinganlage sind der mechanische Klassierer und das Suspendierbecken Daneben ist ein Wassergalgen f r die Sp lwasserbef llung erforderlich Optional kann die Anlage noch mit weiterem Zubeh r wie Abscheider Vorklassierer und Reservebecken ausgestattet werden Die wesentlichen im Betonwerk
35. Werk und auf der Baustelle Moers Brendow 3 Auflage Mai 1992 Bundesverband der Deutschen Transportbetonindustrie e V BTB Chronik 2003 Baustoffrecycling Zement amp Beton 4 90 S 15 CIM Das unbekannte Wesen Einsatz in der Zement und Transportbetonindustrie beton Heft 2 1988 S 66 67 Mischer Misch und Dosieranlagen Neuheiten Verbesserungen und Weiterentwicklungen beton Heft 10 1990 S 424 426 Neue Anlage zur Industriewasser und Feststoffseparierung nach dem Baukastenprinzip Betonwerk Fertigteiltechnik 4 76 Neues Recycling System Waschanlagen f r Fahrmischer sparen Wasser Zeit und Kanalgeb hren Das Baugewerbe Heft 16 1974 S 34 37 Bedeutung des Feinstkornanteils in gebrochenen Zuschlagstoffen f r die Eigenschaften des Betons Bauplanung Bautechnik 42 Jg Heft 3 M rz 1988 GRAINsoft GmbH Chemnitzer Stra e 40 09599 Freiberg PMP Compact Die Software f r die mechanische Verfahrenstechnik Teil 2 1 Class Trennkurve Version 3 1 Oktober 1998 Benutzerhandbuch BUV TB Technische Durchf hrungsbestimmungen des Bundes berwachungsausschusses des Bundes berwachungs und Zertifizierungsverbandes Transportbeton e V zur Anwendung der Restwasser Richtlinie bei der Eigen und Fremd berwachung im Transportbetonwerk Die Rolle des Mehlkorns in der Betonmischung CEMENTBULLETIN Jahrgang 54 Nr 6 Juni 1986 Anlagen und Ger te zur Herstellung und Lieferung von Transportbeton Bauwirtsc
36. Zielkomplementarit t befriedigend gut steigende Zielkomplementarit t gut gut e Formulierung des Projektziels Die Interdependenzen sollen durch Vorgabe einer Mindestanzahl von Zielkomplementarit ts urteilen bei den Vergleichsvarianten ber cksichtigt werden e Projektzieltabelle zur Erstellung einer Zielwertmatrix Tabelle 27 Interdependenzen Zielkriterien Varianten Vorteile Nachteile Bestm gliche Interdependenzen Bestm gliche Betriebs Kater Anordnung vom MK ber cksichtigt praktikabilit t gew hrleistet zum DB in der Interdependenzen ER Bestm gliche Betriebsprakti Ansicht nicht ber cksichtig kabilit t nicht gew hrleistet e Aussagen zur Operationalitat Ob die Zielbeziehungen mit den Bewertungspaaren quantitativ bereinstimmen wird im Rahmen dieser Arbeit nicht untersucht Offensichtlich ergibt sich aber eine qualitative bereinstimmung e Exemplarische Bewertung Gemessen am Projektziel werden die beiden Varianten wie folgt bewertet In mindestens 10 Vergleichen Zielkomplementaritat gut In weniger als 10 Vergleichen Zielkomplementaritat schlecht e Gewichtung In diesem Fall ergibt sich die Gewichtung aus dem arithmetischen Mittel der Zielgewichte ge 911 914 915 Und 016 Die Beispiel Nutzwertanalyse wird durchgef hrt mit gig 2 25 vgl Bild 42 S 95 e Bezug zur Restbetonrecyclinganlage Ludwigsfelde In den 15 Vergleichen wird Zielkomplementari
37. allgemein g ltigen Ablaufschemas zur Entscheidungsfindung entwickelt Ziel und Aufgabe der Sys temwissenschaft ist es Erkenntnisse zu gewinnen und Methoden zu entwickeln mit deren Hilfe 9 Handlungsempfehlungen in Hinblick auf konkrete Aktionsaufgaben gegeben werden k nnen 134 Die Systemwissenschaft stellt mit der Nutzwertanalyse eine Methode bereit die bei der hier anstehenden Problematik verwendet werden kann De Nutzwertanalyse eignet sich zur vollst ndigen Erfassung zumindest aber zur approximativen L sung realer Probleme dank der Ber cksichtigung multidimen sionaler Zielsetzungen und einer widerspruchsfreien Verarbeitung der Informationen gem den Anforderungen der modernen Entscheidungstheorie besonders gut 4 Nachdem im Rahmen der Nutzwertanalyse die Projektziele mit den Entscheidungsalternativen verglichen und bewertet wurden wird das System der Ziele auf Widerspruchsfreiheit berpr ft Anschlie end werden die Projektziele untereinander gewichtet Die konkrete Entscheidungshilfe wird im Rahmen der Wertsynthese ermittelt bei der jeder der Entscheidungsalternativen der Nutzwert zugewiesen wird Im dritten Teil wird das entwickelte Ablaufschema angewandt Hierzu ist es erforderlich aus den recyclingtechnischen und betontechnologischen Grundlagen ein Zielsystem zu erstellen mit dessen Hilfe die Entscheidungen bei der Planung von Anlagen zum nassmechanischen Recycling von Rest betonmassen allgemeing ltig vorgenommen und
38. an der Korngr e x i Kornfraktionsanteil des RB an der Korngr e x Arsz X Kornfraktionsanteil des RBZ an der Korngr e x rbz RBZ Masseausbringen tup Vist Vasen V RB dis V theo Ws Woon Wou Wss Xt ZW kg m min m h min m h min kg m m s kg kg m m s um kg m kg VIII R nge in der Zielertragsmatrix Sp lwasser Trenngrad Fahrzeugspezifischer Zeitfaktor Zeitfaktor f r das Leerfahren des Materialbettes Vorhandener Volunendurchsatz Experimenteller Klassierdurchsatz im kontinuierlichen Betrieb Experimenteller Klassierdurchsatz im diskontinuierlichen Betrieb Erforderlicher Volumendurchsatz Theoretischer Volumendurchsatz Anmachwasser Einzelkornsinkgeschwindigkeit Aufkonzentrierte Wirkstoffkonzentration im Beton Aufkonzentrierte Wirkstoffkonzentration im Restwasser Sinkgeschwindigkeit im Schwarm Trennkorngr e Zementgehalt Zugabewasser L ckenvolumenanteil der Feststoffsch ttung 1 Problem und Aufgabe In Deutschland werden pro Jahr ca 60 Mio m Transportbeton hergestellt 63 Etwa 3 dieser Betonproduktion werden nicht verarbeitet d h ca 1 8 Mio m bzw 3 6 Mio t pro Jahr 25 Diese Betonrestmasse stammt aus verschiedenen Quellen beispielsweise aus Beton der vom Kunden nicht abgenommen wurde oder Beton der nach der Lieferung an den Innenw nden der Trommelbeh lter der Lieferfahrzeuge haftet Die Kosten f r die D
39. auch der Fehlkornanteil im Restbetonzuschlag und damit folgerichtig auch die Kornbindung Derzeit kann der kritische Fehlkorngehalt bzw der kritische Entleerdurchsatz bei dem das Korn bindungskriterium der Restwasser Richtlinie nicht mehr eingehalten werden kann nur durch Feld versuche ermittelt werden Witterungs und stoffliche Einfl sse sind zu ber cksichtigen Formulierung des Projektziels Das Trennverhalten des mechanischen Klassierers in Abh ngigkeit vom Entleerdurchsatz soll die Kornbindung im Restbetonzuschlag unterbinden Projektzieltabelle zur Erstellung einer Zielwertmatrix Tabelle 18 Varianten bez glich des Trennverhaltens Zielkriterien Varianten Vorteile Nachteile Kritischer Entleerdurchsatz Kornbindung unwahr Optimales 2 keine ermittelt scheinlich Trenn iti h Verhalten Kritischer Entleerdurchsatz Keine Kornbindung m glich nicht ermittelt Aussagen zur Operationalit t Das Projektziel 9 ist quantifizierbar Exemplarische Bewertung Gemessen am Projektziel werden die beiden Varianten wie folgt bewertet EDS ermittelt gut EDS nicht ermittelt schlecht Exemplarische Gewichtung Nach Meinung des Verfassers handelt es sich um ein sehr bedeutendes Projektziel Die Beispiel Nutzwertanalyse wird durchgef hrt mit gs 9 vgl Bild 42 S 95 Bezug zur Restbetonrecyclinganlage Ludwigsfelde Zu den bei den Feldversuchen gegebenen Witterungsbedingungen und den stofflichen Gegeben heiten la
40. des mechanischen Klassierers Der Entleerdurchsatz wurde manuell gesteuert Um den zeitlichen Ablauf des Versuches beschrei ben zu k nnen wurden die Zeitr ume Beginn Entladung bis Ende Entladung sowie Beginn Auswurf bis Ende Auswurf ermittelt Zur nachtr glichen Verifizierung der Zeitpunkte Beginn Auswurf und Ende Auswurf wurde von den Versuchen eine Videoaufzeichnung durchgef hrt 5 Schritt W hrend des Auswaschversuches wurde aus dem dem berlaufwehr nachgeschalteten offenen Gerinne kontinuierlich Restwasser f r die Restwasserprobe entnommen Das Restwasser wurde in einer Wanne aufgefangen und nach dem Versuch mit Hilfe eines starken R hrers homoge nisiert Die hieraus gewonnene Teilprobe wurde ebenfalls unverz glich auf 2 C abgek hlt Auch die Kornverteilung der Feinstoffe im Restwasser wurde mit Hilfe eines Laserbeugungsmess ger tes bestimmt 37 6 Schritt Die Probenahme zur Ermittlung Kornverteilung des Restbetonzuschlags wurde zuletzt durch gef hrt W hrend des Auswaschversuches wurde der Restbetonzuschlag in einer Radlader schaufel aufgefangen Mit Hilfe einer Fahrzeugwaage wurde die Masse des Restbetonzuschlags bestimmt Danach wurde aus der Mitte des Haufwerks eine Probe entnommen Diese Probe wurde behandelt wie die Restbetonprobe im 2 Schritt Versuchsprogramm Aufgrund des erheblichen personellen und maschinentechnischen Aufwandes zur Herstellung der Proben
41. die Trenngradkurven und die Trennkorngr e ermittelt werden Die Ergebnisse sind f r die einzelnen Versuchsserien ebenfalls im Anhang zusammengefasst 100 lt 90 xTred KAPPA 25 00 um 80 m 166 615 0 497 70 60 50 TX 40 30 20 10 oL 0 10 1 0 10 100 1000 10000 Korngr e x um Entleerdurchsatz 216 5 t h Klassierdurchsatz 9 5t h Bild 20 Trenngradverlauf Der Verlauf der Trenngradkurve zeigt dass im Grobkornbereich ein vollst ndiger bergang des aufgegebenen Restbetons in den ausgewaschenen Restbetonzuschlag erfolgt Im Feinkornbereich wird dagegen keine v llge Trennung erreicht Vielmehr sind bei einer Korngr e von ca 100 um noch 10 des Restbetons im Restbetonzuschlag enthalten Bei Korngr en unter 100 um steigt der Trenngrad im Unterschied zu der in Bild 14 dargestellten hypothetischen Trenngradkurve wieder an Dieser Effekt ist von verschiedenen Sicht und Klassierprozessen bekannt und wird durch den toten Fluss verursacht Die Versuchsergebnisse hinsichtlich der Partikelmerkmale KG Anteil lt 125 um in Restbetonzuschlag Trennkorngr e und KG Anteil gt 125 um im Restwasser sind in Tabelle 8 zusammengefasst 44 Tabelle 8 Partikelmerkmale Versuch Nr 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 KG Anteil lt 125 um im RBZ Trennkorngr e um 129 2 153 5 168 0 152 9 228 3 125 8
42. kontrolliert werden k nnen Dabei lassen sich die Ergebnisse der empirisch analytischen Untersuchung in Hinblick auf die Projektziele in zwei Ent scheidungskategorien einordnen e quantifizierbare Projektziele objektive Projektziele und e nicht quantifizierbare Projektziele subjektive Projektziele Die Projektziele werden nach dem Prinzip der Nutzenmaximierung bewertet indem die Alternative zu w hlen ist bei der die gewogenen Zielerf llungsgrade den h chsten Wert ergeben Zum Aufzeigen von Verbesserungspotentialen und zur Verifizierung wird die Nutzwertanalyse am Ende der Arbeit auf bestehende Anlagen angewendet 4 2 Grundlagen der Recyclingtechnik 2 1 Entwicklung von Restbetonrecyclinganlagen Vor der Inbetriebnahme der ersten Versuchsanlagen f r Restbetonrecycling Anfang der 80er Jahre wurden die frischen Betonreste der Transportbetonwerke nach der Tagesproduktion in Absetzgruben gesp lt ber Nacht haben sich die Feststoffe abgesetzt und das ber den Feststoffen stehende klare Wasser konnte f r die Betonproduktion verwendet werden Der aus den abgesetzten Feststoffen bestehende stichfeste Schlamm wurde auf Deponien entsorgt Die Notwendigkeit des vollst ndigen Restbetonrecyclings hat sich seit dem Ende der 70er Jahre aus folgenden Gr nden stetig weiterentwickelt und gesteigert e Ressourcenschonung e Verknappung von Deponieraum e konomischer Relevanz kologischer Relevanz e Versch rfung von Umw
43. mit den ermittelten verfahrenstechnischen Grundlagen verkn pft Hierbei werden quantifizierbare mit nicht quantifizierbaren Projektzielen in einem Ablaufschema vereint Hierf r wurden 18 ma gebende Entscheidungskriterien entwickelt Diese Ent scheidungskriterien wurden im Rahmen der Nutzwertanalyse als Projektziele entwickelt Die erarbeiteten Kriterien lassen sich in f nf Kategorien einteilen e Kriterien zur Qualit tssicherung bei der Verwendung der Recyclingprodukte F r die Wiederverwendung der Recyclingprodukte Restwasser und Restbetonzuschlag sind im technischen Regelwerk Verfahrensweisen vorgeschrieben Hinsichtlich der Prozesse bei der Wiederverwendung konnten deutliche Verbesserungspotentiale aufgezeigt werden Besonders die Anwendung von online Dichtemessverfahren im Vergleich zur Ar ometermessung verbessert die Lenkungsprozesse zur Qualit tssicherung Aber auch die weitere Klassierung oder das getrennte Lagern und Dosieren des Restbetonzuschlags im Vergleich zu der im technischen Regelwerk vor geschriebenen Verfahrensweise des volumetrischen Absch tzens birgt Verbesserungspotential 100 e Kriterien zur Minimierung von Ablagerungen Noch reaktive Zementpartikel kommen zeitweise permanent mit Anlagenkomponenten Leitungen und Beckeninnenflachen der Recyclinganlage in Ber hrung Ablagerungen von Zemenipartikeln die den Betrieb der Anlage behindern verschlechtern oder sogar verhindern sind unvermeidbar Allerdings kann wie im
44. seipuedsng su yo q S1 1 sse s p Ipu dsns Welt Sabe Sp ueyosiueyoew sep sq in g 8 y sguns g uol qls ti Dune SSW unayna Jap eg Jap Bunar u Bunu Be 9SW Buniun4j eg luoisuy Ssupunu9 puejsnz sep Buniynysny Guniynysny ss puedsns sewndo J euundO uuu 6 J SSEM Jee u yo qu Bpu dsns u Buniu Bel qv zgy sep uy sewndo jewndo Jessemjsey eddnibwoy 4 Buru puy yoneg arewndo Buniaysissjenfend Builo o ti ing Restbetonrecycli im Zielsystem bei Bild 41 74 Die Bewertung und Gewichtung der Projektziele wird grunds tzlich durch die Entscheidungsperson aufgrund ihrer pers nlichen Praferenzstruktur selbst vorgenommen Eine allgemeing ltige Praferenz struktur steht n
45. tiefsten Punkt ab Diese Feststoffe werden nach dem Absetzen mit einem geeigneten Ger t z B Radlader ber umt Die fl ssigen Inhaltsstoffe werden ber ein berlaufwehr geleitet Zum Abscheiden von Schwimmstoffen kann auch eine Tauchwand angeordnet werden Ein Vorklassierer ist f r den Betrieb einer Recyclinganlage nicht erforderlich und stellt eine Option dar Die konstruktiven Merkmale eines Vorklassierers k nnen aber derart genutzt werden dass weitere Abscheider um die Komponenten zum Trennen von sink und schwimmf higen Stoffen vermindert werden k nnen F r eine zweistufige Reinigung eignet sich zus tzlich die in Bild 38 dargestellte Anlage Die Abscheideanlage besteht aus einem Schlammabscheider einem labscheider sowie einem Koa leszensabscheider und ist geeignet das Oberfl chenwasser bzgl len und Fetten sowie absetzbaren Stoffen entsprechend den Grenzwerten zu reinigen 91 Dies kann insbesondere bei der Fahrzeug au enreinigung erforderlich werden weil hierbei mit len und Fetten befrachtetes Waschwasser entsteht Die Beh lter der Anlage bestehen aus monolithischem Stahlbeton und sind mit einer Epoxydharz Innenbeschichtung versehen Einbauteile bestehen aus Edelstahl 63 OK Einlauf 100 CH LL LU SH Le i CZN 7 2270 ch EES Koaleszensabsche d Br Prosenshrrer 2350 Bild 38 Abscheider Es muss ber cksichtigt werden dass di
46. ufig keiten erfolgen Zwar ist bei Anwendung der Methode einer indirekten Intervallskalierung mittels der Transformation von vollst ndigen Rangreihen keine Gefahr gegeben dass Inkonsistenzen entstehen weil die Pr ferenzreaktionen nur auf einem ordinalen Urteilsschema widergegeben werden Allerdings ist die bei der praktischen Anwendung dieses Verfahrens notwendige Unterstellung von quidistanten Nutzenunterschieden f r die Entscheidungssituation Restbetonrecycling unbefriedigend Daher wird das Verfahren der indirekten Intervallskalierung mit der Transformation von vollst ndigen Rangreihen nicht angewendet ber die quidistanten Nutzenunterschiede hinaus zeichnen sich Verh ltnisskalen durch einen fixierten Nullpunkt aus Als Beispiel kann hier die L ngen oder Gewichtsmessung dienen Bei der Bewertung wird unterstellt dass die Urteilsperson in der Lage ist die Unterschiede zwischen den Alternativen subjektiv wahrzunehmen und durch Zahlen so abzubilden dass operationale Bewertungs unterschiede entstehen Hierbei sind drei Vorgehensweisen m glich 70 Die Verh ltnisskalierung durch Verh ltnisherstellung setzt voraus dass die Zielertr ge durch eine physikalische Einheit beschrieben werden k nnen Da dies beim Restbetonrecycling nicht durchg ngig der Fall ist kann das Verfahren innerhalb der Arbeit nicht verwendet werden Bei der Verh ltnisskalierung durch direkte Verh ltnissch tzung ist die Gefahr dass Inkonsistenze
47. und 2 6 Die m glichen horizontalen Ord nungsmerkmale sind daher nur eingeschr nkt anwendbar Da sowohl die maschinentechnischen Kriterien untereinander als auch die maschinentechnischen mit den betontechnologischen Kriterien zueinander in wechselseitiger Abh ngigkeit stehen muss es die horizontale Ordnung einerseits erm glichen die Kriterien jeweils auf ihre Vollst ndigkeit hin zu berpr fen andererseits muss darauf geachtet werden dass Kriterien derselben Zielsetzung nicht mehrmals in das Zielsystem einbezogen werden Deshalb ist die horizontale Ordnung nach sachlichem Zielbezug so zu gestalten dass innerhalb der Zielstrange keine berschneidungen vorkommen Allgemeines Programmziel auf der Basis von Bedarfsanalyse allgemeines gew nschter T tigkeitsentfaltung sowie nach funktionalem Zielinhalt Programmziel x spezielle Programmziele x x x x Projektziele horizontale Ordnung nach funktionalen Kriterien nach sachlichem Zielbezug oder nach der Operationalit t der Ziele vertikale Ordnung nach Zweck Mittel Beziehungen Bild 39 Zielsystemstruktur nach 134 7 2 3 Interdependenzen Die Untergliederung des allgemeinen Programmzieles in spezielle Programmziele und Projektziele hat zur Folge dass auftretende Interdependenzen zwischen einzelnen Projektzielen bei der Bewertung getrennt beurteilt werden m ssen Um f r das Gesamtproblem eine befriedigende L sung
48. war die Anzahl der Versuche auf zw lf begrenzt variable Versuchsparameter Gem der Zielsetzung der Versuche ist der Entleerdurchsatz variiert worden Unterst tzend ist bei vier Versuchen der Sp lwassergehalt herabgesetzt worden um in k rzerer Zeit dem Klassierer mehr Feststoffe zuf hren zu k nnen Nur so konnten in der Praxis auftretende Extremsitua tionen nachgestellt werden Entsprechend schwankt auch der Feinstoffgehalt in der Tr be Der Entleerdurchsatz kann manuell mit Hilfe der Entleerdrehzahl der Fahrmischertrommel variiert werden Obwohl das Entleeren durch einen sehr erfahrenen Fahrmischerfahrer durchgef hrt wurde ist dieses Verfahren mit Ungenauigkeiten behaftet Trotzdem wurde versucht das Trenn verhalten bei Entleerdurchs tzen zwischen 5 0 kg s und 100 0 kg s zu ermitteln so dass sich das in Tabelle 2 dargestellte Versuchsprogramm ergab Tabelle 2 Sollwerte f r die Variation des Entleerdurchsatzes bei den Auswaschversuchen Versuch Nr 3 7a 1 51 6 1 7 Entleerdurchsatz 18 49 80 3 111 2 142 2 173 5 204 5 235 4 266 8 297 7 nass t h Hierbei ist ein Entleerdurchsatz von ca 18 0 t h der technisch niedrigste und von ca 360 0 t h der technisch h chste machbare Entleerdurchsatz Die zwischen den Versuchs Nr 1 und Nr 12 dar gestellten Entleerdurchs tze ergaben sich rein arithmetisch in Schritten F r die Feldversuche manuelle Entleerung sollte hiermit ein grober Fahrplan vo
49. 0 000 m und durchschnittlich 3 Betonresten ergibt sich ein durchschnittlicher Auswaschdurchsatz von ca 5 4 pro Arbeitstag Dieser arithmetische Durchschnittswert steht allerdings nicht in Bezug zur Realit t In Einzelf llen m ssen gr ere Mengen Frischbeton 20 30 in m glichst kurzer Zeit aus den Fahrzeugen entfernt werden Auswaschdurchsatz unter Ber cksichtigung der Qualit t Bei diesen Betrachtungen ist nicht ber cksichtigt ob das Ausnutzen des F rderdurchsatzes m glicherweise zu einer Beeintr chtigung des Auswaschergebnisses f hrt Von Praktikern wird berichtet dass ein zu schnelles Auswaschen das Auswaschergebnis verschlechtert und das insbesondere im Restbetonzuschlag ein zu hoher Anteil an Feinstoffen vorliegt der zu Erh rtungserscheinungen f hren kann Hierdurch w rde der Restbetonzuschlag unbrauchbar Aufbauend hierauf lassen sich konkrete Entscheidungshilfen geben Projektziel 8 4 3 2 G te der Klassierung Eine ideal scharfe Klassierung bei der alle Teilchen die gr er als eine bestimmte Trennkorngr e x sind in die Klasse Restbetonzuschlag und alle Teilchen die kleiner als eine bestimmte Trenn korngr e x sind in die Klasse Feinkorn im Restwasser gelangen ist technisch nicht erreichbar Im Restbetonzuschlag sind jedoch Teilchen x lt x sch dlich da es sich bei diesem Fehlkorn teilweise um noch reaktive Zementpartikel handelt die bei fortschreitender Hydratation eine Kornbindung
50. 0 05 0 0 0000 0082 0 00 2 0 u s 1 1 A Jegteuoug yo eue wou uszieuosqv s uosin Wou Hope yos pue qyolu ap nm u ds VW uoisuedsng u13 gS S puni s BipuelsiloA dl YW u13 gS pun ds VW ayeu gS Bunyn disan u i isoq KRIS 1J l uuouy q zoue auyo 1 pun uosipueH uolsusdsng webe Sod BipuelslIOA s luu n o yapu agep 1 101suuons 14919119 ap nm Soe uuo uoisuedsng Bunu ijsse y saa dl VW gS SOAIISOd pun abipuels o St 92 46 anc ES Le ve a 09 0 001 apugjeg nz 6nzeg ul gS nz yIW SW Bunupiouy Bunsyny ZSIN Bunsyny LSIN Buniunj SWuoA 6Bunsyn4 2 J SSEM Inds Bunis s pewony anz 6nz g nyessduwey JOSSEMISOY Sendo SSW Jap u Buni 95 Buniunj 13p eg Jep uy l eunmdo
51. 0 10 100 1000 10000 100000 Korngr e x um 140 Versuch Nr 9 Lieferschein 9915 Durchsatz 71 95 kg s Korngr e RW RB RBZ Kornklassen Q3 x Q3 x Q3 x um lt 2 000 6 55 1 28 0 44 2 000 4 000 12 58 2 26 0 81 4 000 8 000 24 29 4 10 1 51 8 000 16 000 42 01 6 52 2 34 16 000 31 500 59 69 9 13 2 99 31 500 S 63 000 73 11 11 43 3 46 63 000 125 000 82 75 12 71 3 65 125 000 250 000 90 95 16 35 5 75 250 000 500 000 95 76 28 13 15 94 500 000 1000 000 98 61 42 37 31 66 1000 000 2000 000 99 82 47 51 38 54 2000 000 4000 000 99 83 53 93 48 46 4000 000 8000 000 99 85 66 47 66 48 8000 000 16000 000 99 90 98 70 99 73 16000 000 32000 000 100 00 100 00 100 00 gt 32000 000 100 00 100 00 100 00 Korngr e RW RB RBZ Kornklassen Fraktion p3 Fraktion p3 Fraktion p3 um lt 2 000 6 55 1 28 0 44 2 000 4 000 6 04 0 97 0 37 4 000 8 000 11 71 1 84 0 70 8 000 16 000 17 72 2 42 0 83 16 000 31 500 17 68 2 61 0 64 31 500 63 000 13 41 2 30 0 47 63 000 125 000 9 64 1 28 0 19 125 000 250 000 8 20 3 64 2 10 250 000 500 000 4 82 11 78 10 19 500 000 1000 000 2 84 14 24 15 72 1000 000 2000 000 1 21 5 14 6 88 2000 000 4000 000 0 01 6 42 9 92 4000 000 8000 000 0 02 12 54 18 02 8000 000 16000 000 0 05 32 23 33 25 16000 000
52. 00 1 Q3 x 128 Versuch Nr 3 Lieferschein 9911 Durchsatz 16 4 kg s Korngr e RW RB RBZ Kornklassen Q3 x Q3 x Q3 x um lt 2 000 6 04 0 93 0 23 2 000 4 000 11 47 1 73 0 40 4 000 8 000 24 51 3 59 0 85 8 000 16 000 46 35 6 39 1 72 16 000 31 500 64 79 8 81 2 41 31 500 S 63 000 78 54 10 53 2 78 63 000 125 000 91 03 11 61 2 92 125 000 250 000 97 88 15 19 4 45 250 000 500 000 99 63 24 44 11 72 500 000 1000 000 99 99 38 09 27 21 1000 000 2000 000 99 99 42 82 33 76 2000 000 4000 000 99 99 49 05 42 29 4000 000 8000 000 99 99 61 90 57 33 8000 000 16000 000 100 00 96 64 97 79 16000 000 32000 000 100 00 100 00 100 00 gt 32000 000 100 00 100 00 100 00 Korngr e RW RB RBZ Kornklassen Fraktion p3 Fraktion p3 Fraktion p3 um lt 2 000 6 04 0 93 0 23 2 000 4 000 5 43 0 80 0 17 4 000 8 000 13 04 1 86 0 44 8 000 16 000 21 84 2 80 0 87 16 000 31 500 18 44 2 42 0 70 31 500 63 000 13 75 1 72 0 37 63 000 125 000 12 49 1 08 0 14 125 000 250 000 6 85 3 58 1 53 250 000 500 000 1 75 9 25 7 27 500 000 1000 000 0 37 13 65 15 49 1000 000 2000 000 0 00 4 73 6 55 2000 000 4000 000 0 00 6 23 8 53 4000 000 8000 000 0 00 12 85 15 04 8000 000 16000 000 0 00 34 74 40 46 16000 000 32000 000 0 00 3 36 2 21 gt 3
53. 00 0 2700 PZ 11 0 0375 0 0375 0 0375 0 1125 PZ 12 0 0200 0 0400 0 0200 0 0200 PZ 13 0 0200 0 0600 0 0200 0 0600 PZ 14 0 0200 0 0200 0 0200 0 0600 PZ 15 0 0200 0 0200 0 0200 0 0600 PZ 16 0 0200 0 0200 0 0200 0 0600 PZ 17 0 0200 0 0600 0 0600 0 0600 PZ 18 0 0225 0 0225 0 0225 0 0225 Nutzwert 1 3350 1 8900 2 4400 2 6950 Punkte 13 9 5 3 Es ist eine gro e Bandbreite der Nutzwerte erkennbar Der arithmetisch m gliche Nutzwertbereich vom bestm glichen Nutzwert 1 bis zum schlechtestm glichen Nutzwert 3 konnte durch die Beispiele ausgenutzt werden Die gr ten Nutzwertbeeinflussungen werden durch die Projektziele mit den gr ten Zielgewichten erreicht Es wird aber deutlich dass die Summe der Projektziele mit geringem Zielgewicht den Nutzwert ebenfalls ma geblich beeinflussen Als Beleg f r bisher fehlende Entscheidungshilfen konnte festgestellt werden dass keineswegs j ngere Anlagen besser abschneiden als ltere Den besten Nutzwert erh lt die Anlage in Ludwigsfelde Den zweitbesten Nutzwert erh lt die Anlage in Rudolstadt Im wesentlichen schneidet Rudolstadt wegen fehlender Berechnungen bei PZ 9 Optimales Trennverhalten und PZ 10 Optimale Suspendierraumgr e schlechter als Ludwigsfelde ab Den drittbesten Nutzwert erh lt die Anlage in Dortmund Das schlechtere Abschneiden dieser Anlage gegen ber der Anlage in Rudolstadt ist ma geblich auf das Umgehen mit den Recyclingprodukten PZ 1 Optimale Wiederve
54. 2000 000 0 00 0 00 0 00 Kenngr e RW RB RBZ Q3 x 100 000 um 85 99 11 17 2 86 x3 Q 90 00 um 119 886 14470 927 14459 713 xm3 um 49 897 6150 709 6789 066 x503 um 19 066 4295 720 6050 532 Q3 x T x K rnungsdiagramm 100 129 90 Bezeichner a a RW Za ne RB SE 70 a RBZ m 60 50 40 e 30 m e AJ 20 10 m e e A m e k 0 e A 4 1 0 10 100 1000 10000 100000 Korngr e x um Trenngradverlauf 100 m m D m 90 Bezeichner xTred 25 00 um 80 Lin 16 4kg s 167 927 0 518 70 60 50 40 30 20 a 10 E 0 a 05 1 5 10 50 100 500 1000 5000 10000 50000 Korngr e x um Kornscheide O e u 100 80 e KS 80 D m 60 Bezeichner 60 bil RBZ q 40 e bil RW m 40 m ma m 7 20 20 8 a g 0 e o e 0 0 1 0 10 100 1000 10000 100000 Korngr e x um 130 Versuch Nr 4 Serie LS 105 52 Durchsatz 18 1 kg s
55. 3 4 000 8 000 29 20 1 30 4 57 8000 16 000 51 15 2 04 8 01 16 000 31 500 74 40 2 73 11 65 31 500 63 000 89 92 3 33 14 08 63 000 125 000 95 37 3 61 14 93 125 000 250 000 99 06 5 00 17 78 250 000 500 000 99 92 15 51 28 98 500 000 1000 000 99 99 32 10 41 92 1000 00 2000 000 99 99 39 47 46 98 2000 00 4000 000 99 99 42 82 53 59 4000 00 8000 000 99 99 65 98 65 48 8000 000 16000 000 99 99 98 56 98 09 16000 000 32000 000 100 00 100 00 100 00 gt 32000 000 100 00 100 00 100 00 Korngr e RW RBZ RB Kornklassen Fraktion p3 Fraktion p3 Fraktion p3 um lt 2 000 11 52 0 38 1 80 2 000 4 000 4 67 0 32 0 73 4 000 8 000 13 02 0 60 2 04 8000 16 000 21 96 0 75 3 44 16 000 31 500 23 24 0 69 3 64 31 500 63 000 15 53 0 60 2 43 63 000 125 000 5 44 0 28 0 85 125 000 250 000 3 69 1 39 2 85 250 000 500 000 0 86 10 51 11 20 500 000 1000 000 0 07 16 59 12 94 1000 00 2000 000 0 00 7 37 5 06 2000 000 4000 000 0 00 3 35 6 61 4000 00 8000 000 0 00 23 16 11 89 8000 00 16000 000 0 00 32 58 32 61 16000 000 32000 000 0 01 1 44 1 91 gt 32000 000 0 00 0 00 0 00 Kenngr e RW RBZ RB Q3 x 100 000 um 93 17 3 50 14 59 Q3 x 200 000 um 97 58 4 44 16 64 x3 Q 90 00 um 63 860 13898 097 14015 333 xm3 um 33 935 6023 140 5506 982 x503 um 15 580 5240 069 2913 767 Q3 x TX 100 90 80 70H 60 50 40 30 20 10 0 4 Trenngrad
56. 30 1 17 500 000 1000 000 9 75 7 40 0 22 1000 000 2000 000 3 12 2 28 0 00 2000 000 4000 000 6 75 5 87 0 00 4000 000 8000 000 16 07 13 66 0 00 8000 000 16000 000 44 85 40 51 0 00 16000 000 32000 000 2 90 3 30 0 00 gt 32000 000 0 00 0 00 0 00 Kenngr e Restbetonzuschlag Restbeton Restwasser Q3 x 100 000 um 1 34 12 64 91 24 Q3 x 200 000 um 3 45 15 23 96 52 x3 Q 90 00 um 14734 448 14676 870 85 659 xm3 um 7417 333 6787 225 34 067 503 um 7441 195 6187 408 12 426 Q3 x T x Q3 x K rnungsdiagramm 100 139 A A nm Bezeichner A A RBZ H ee A A RW 60 40 A m 20 e A e e i e 7 A e m 0 e A m 1 0 10 100 10000 100000 Korngr e x um Trenngradverlauf 100 m m m m 90 O Bezeichner xTred KAPPA 25 00 57 5 kg s 132 325 0 157 m 70 60 50 40 30 20 a N 10 0 e mn m 05 1 5 10 50 100 500 1000 5000 10000 50000 Korngr e x um Kornscheide 100 m m m e e eg a 100 S gt 80 _ 80 D lt 60 k gt Bezeichner A A 7 40 m bil RBZ 40 e bil RW q 20 i des e e 0 s a 8 e o e 0 1
57. 32000 000 0 10 1 30 0 27 gt 32000 000 0 00 0 00 0 00 Kenngr e RW RB RBZ Q3 x 100 000 um 78 86 12 19 3 57 Q3 x 200 000 um 87 67 14 89 4 91 x3 Q 90 00 um 235 578 13840 521 13658 947 xm3 um 126 601 5362 854 5697 560 x503 um 23 003 2775 701 4341 842 Q3 x TX K rnungsdiagramm 141 100 D a ap a 90 Bezeichner L RW 8 e RB E 70 L a RBZ a j a 60 50 r 40 m 30 m 20 10 e e m 0 RR A A AA 1 0 10 100 1000 10000 100000 Korngr e x um Trenngradverlauf 100 m m 90 Bezeichner xTred 25 00 um 80 m 71 9kg s 166 615 0 497 70 e 60 50 40 30 Eo m 20 eor 10 m 0 0 5 1 10 50 100 500 1000 5000 10000 Korngr e x um Kornscheide mm baa ER 100 ons u 80 80 e Ba HN 60 Bezeichner 7 amp wa bil RBZ i 40 e bil RW m 8 40 m m k 20 20 lt u 0 mm E E E B e e m 0 1 0 10 100 1000 10000 100000 Korngr e x um 50000 142 Versuch Nr 10 Lieferschein 9913 Durchsatz 73 5 kg s
58. 41 ist das Zielsystem dargestellt Es wird deutlich dass keine berschreitungen vorkommen und eine widerspruchsfreie Formulierung sowie die Vermeidung von Mehrfachnennungen sicher gestellt wurde 8 2 Zusammenstellung der Projektziele Die einzelnen Projektziele werden nach folgendem Schema besprochen e Bezug zu den Grundlagen e Formulierung des Projektziels e Projektzieltabelle zur Erstellung einer Zielwertmatrix e Aussagen zur Operationalit t e Exemplarische Bewertung e Gewichtung e Bezug zur Restbetonrecyclinganiage Ludwigsfelde 73 Inz 2 6nzeg gS J SSEM NZ MW Y SW ZSW LSIN Cem Indg sep iuS5suv 6Bunupiouy Bunsyn4 Buniunj Bunuunj Buniunj Bunu Bunupiouy uon6ouns g neuioiny eyewndo SIOJOISSE Y qyoisuy ueyosiu Jep ul gq sep NZ MIN SWwo sjelereyy Bunuun3 sep 1eliiiqexnyeidsq un g yemqeyyyerd 6Bunupiouy sq ul g u zu p u d piu lul sap Bunby yeuiqeyipresdsqenjeg eyoGouyseg yasyom g uoin6ouns g anyesedwie JOSSEMISOY 5016 wnes BunBn lsi A Aepuedeng uosewsny jewndo su y q
59. 500 000 1 43 13 28 13 21 500 000 1000 000 0 16 10 82 9 14 1000 000 2000 000 0 00 3 94 3 22 2000 000 4000 000 0 00 10 64 8 93 4000 000 8000 000 0 01 20 07 17 25 8000 000 16000 000 0 02 33 26 31 01 16000 000 32000 000 0 04 1 20 2 29 gt 32000 000 0 00 0 00 1 01 Kenngr e Restwasser Restbetonzuschlag Restbeton Q3 x 100 000 um K 83 26 2 99 10 05 Q3 x 200 000 um 95 03 5 32 12 52 x3 Q 90 00 um 124 781 13883 343 14271 525 xm3 um 66 085 6000 312 6153 754 x503 um 30 383 4902 840 4361 739 100 90 80 70H 60 50 40 30 20 10 0 4 Q3 x Trenngradverlauf 100 90 80 70 60 50 40 30 20 TX 10 0 K rnungsdiagramm Bezeichner RW e RBZ A RB m 0 10 100 1000 Korngr e x um 10000 127 100000 8 99 kg s Bezeichner xTred um 153 508 0 675 KAPPA 25 00 05 1 100 80 60 40 Q3 x 20 Kornscheide 10 E 50 100 Korngr e x um 500 1000 5000 10000 m 100 Te e e a bil RBZ e bil RW Bezeichner 80 60 40 20 u Versuch Nr 3 100 1000 Korngr e x um el U 10000 0 100000 500
60. 6 8 000 16 000 27 78 3 32 0 51 16 000 31 500 17 70 3 19 0 36 31 500 63 000 12 26 2 61 0 18 63 000 125 000 6 35 1 25 0 15 125 000 250 000 2 43 3 44 3 66 250 000 500 000 0 49 11 30 14 98 500 000 1000 000 0 08 8 48 11 97 1000 000 2000 000 0 00 2 82 4 08 2000 000 4000 000 0 00 6 99 9 31 4000 000 8000 000 0 00 15 38 17 47 8000 000 16000 000 0 01 35 41 35 29 16000 000 32000 000 0 02 1 70 1 58 gt 32000 000 0 00 0 00 0 01 Kenngr e Restwasser Restbeton Restbetonzuschlag Q3 x 100 000 um 94 40 13 98 1 59 Q3 x 200 000 um 98 42 16 54 3 85 x3 Q 90 00 um 61 431 14124 823 14093 511 xm3 um 33 597 5948 152 6159 904 x503 um 12 934 4647 594 4995 993 Q3 x TX 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 1 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 100 80 60 40 20 K rnungsdiagramm 125 p E pn Bezeichner a RW 4 e RB m A RBZ m 2 m A m e m e x ee D 10 100 1000 10000 100000 Korngr e x um Trenngradverlauf m m O E Bezeichner xTred KAPPA 25 00 m um m 5 41 kg s 129 157 0 138 i m m p E m 5 1 5 10 50 100 500 1000 5000 10000 50000 Korngr e
61. 7 xm3 um 150 192 4940 769 5727 288 x503 um 26 343 1762 097 4065 147 Q3 x TX 100 90 80 70 4 Kornungsdiagramm Bezeichner RW e RB A RBZ 60 gt 50 40 30 20 10 0 R 1 0 Trenngradverlauf 100 100 1000 Korngr e x um 10000 100000 143 90 H 80 H 73 5 kg s Bezeichner xTred um 204 687 0 180 I I KAPPA 25 00 70 60 50 40 30 20 10 0 0 5 m 1 5 Kornscheide 100 50 100 Korngr e x um 500 1000 5000 10000 m 100 80 80 60 60 Bezeichner m m bil RBZ e bil RW m 40 20 40 20 100 1000 Korngr e x um 10000 0 100000 1 Q3 x 50000 144 Versuch Nr 11 Lieferschein 9917 Durchsatz 86 95 kg s Korngr e RW RBZ RB Kornklassen Q3 x Q3 x Q3 x um lt 2 000 5 10 0 36 1 28 2 000 4 000 10 37 0 64 2 17 4 000 8 000 21 85 1 40 4 17 8 000 16 000 38 70 2 61 7 03 16 000 31 500 54 64 3 44 9 88 31 500 S 63 000
62. 813 920 x503 um 13 186 5372 694 4287 465 Q3 x TX 131 K rnungsdiagramm 100 on Bezeichner Ja e RW a S RB Es 70 L a RBZ E z A 60 o e 50 A 40 m R 30 e A 20 S 5 10 oe m a A 0 e al a A 1 0 10 100 1000 10000 100000 Korngr e x um Trenngradverlauf 100 D o o m Be 90 Bezeichner xTred KAPPA 25 00 80 H 18 09 kg s 152 907 0 565 70 60 50 n 40 a 30 20 10 0 0 5 1 5 10 50 100 500 1000 5000 10000 50000 Korngr e x um Kornscheide 100 0090 100 e e a 80 e 80 KI 4 e m 60 e Bezeichner ay 60 a lt a bil RBZ CW gt 40 e bil RW N 40 ad a E ke 4 7 20 20 se ole zu 0 m e np 0 1 0 10 100 1000 10000 100000 Korngr e x um 132 Versuch Nr 5 Lieferschein 9922 Durchsatz 18 9 kg s Korngr e RW RBZ RB Kornklassen Q3 x Q3 x Q3 x um lt 2 000 11 52 0 38 1 80 2 000 4 000 16 18 0 70 2 5
63. Ablagerungskriterien um ein bedeutendes Projekiziel Die Beispiel Nutzwertanalyse wird durchgef hrt mit gs 5 vgl Bild 42 S 95 e Bezug zur Restbetonrecyclinganlage Ludwigsfelde Wie in der Praxis blich wurde vor Inbetriebnahme der Anlage eine suspendiertechnische Bemes sung nicht durchgef hrt Die Leistung der R hrwerksmotoren betr gt jeweils 5 5 kW Als R hr organe werden Schr gblattr hrer mit 2 0 m Durchmesser eingesetzt Da es in den ersten sechs Betriebsjahren nicht zu nennenswerten Ablagerungen gekommen ist kann davon ausgegangen werden dass beim Suspendieren der Zustand der vollst ndigen Suspension erreicht wird Eine berpr fung ob dies m glicherweise mit berdimensionierter R hrleistung erkauft wurde ist nicht durchgef hrt worden da die beiden Konstanten N und K f r diesen R hrertyp nicht bekannt sind Projektziel 4 Optimale Ausf hrung der Suspendierbecken im Grundriss e Bezug zu den Grundlagen Im Kap 5 2 1 wurde der Einfluss von Totzonen auf die Ablagerungsneigung beschrieben e Formulierung des Projektziels Das Suspendierbecken soll im Grundriss so ausgef hrt sein dass eine Minimierung der Ablage rung erreicht wird e Projektzieltabelle zur Erstellung einer Zielwertmatrix Tabelle 13 Ausf hrung der Suspendierbecken im Grundriss Zielkriterien Varianten Vorteile Nachteile R h Kee DEZ geringe Ablagerungsneigung Mitrotieren des Restwassers Optimale Stromst rer Ausf hr
64. BuI S S uti qigui uul 9wuo sjellajeyN SW 6e uSsnzuol qls ti SW Be jueBuI 5 5 ti eng uions eli elN 1 1 SSp y yoaw qN Buniynynz ESN JslelssejyJoNn qn Buniyninz ESN Jeqn Bunuunjnz SW B6unuuninz JOssemusydel Ego SSW 1 41 SSp y yIW u Bunuunjnz FSW 1 1 ISSP MIOA 6unuiunjnz eyosipuey SN yediyny 13d Bunuyninz FSW ui ls ss6Bunu puoJj g SWN Bunuiuninz Jap SIOYOSI USIBUONEIS SEP uol qls ti SW syreduyn4 sap uoJsqlsay Leiw lt TEE Ebbe 8 Ku Materialstr me bei der Restbetonaufbereitung Bild 7 17 3 1 2 Restbeton des stationaren Mischers Vor Produktionspausen die die Erhartungszeit des verwendeten Zementes Uberschreiten sowie bei der abendlichen Reinigung muss auch der stationare Mischer des Betonwerkes von Betonresten ges ubert werden 5 MS MSz und MS auf Bild 7 Der daraus entstehende Materialstrom MS kann in unterschiedlichen Varianten gef hrt werden e Die erste M glichkeit der Zuf hrung besteht aus einem fest installierten F rdersystem z B Materialrutsche K belbahn MSz Mit Hilfe eines fest installierten F rdersystems kann das Sp len der Zwangsmischer autark vorgenommen werden Allerdings f hrt die feste Installation zu technischem Mehraufwand z B durch Installa
65. Entscheidungshilfen f r die Planung von Anlagen zum na mechanischen Recycling von Betonrestmassen Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades Doktor Ingenieur an der Fakult t Bauingenieurwesen der Bauhaus Universit t Weimar vorgelegt von Dipl Ing Oliver Ressel aus Bochum F r meine Eltern Vorwort Die vorgelegte Arbeit befasst sich mit dem nassmechanischen Recycling von Betonrestmassen Obwohl in der Praxis derartige Recyclinganiagen zur Anwendung kommen fehlen zur Zeit immer noch Aussagen ber wesentliche Planungsparameter wie z B die R hrerleistung die Klassiererleistung das Trennverhalten des mechanischen Klassierers In diesem Sinne soll meine Arbeit ein Beitrag sein die Entscheidung f r die Auslegung der diversen Planungsparameter zu erleichtern Besonderen Dank f r wertvolle Anregungen und weitreichende Unterst tzung beim Entstehen dieser Arbeit schulde ich Frau Prof Dr Ing habil A M ller Bei Herrn Prof Dr Ing W G Bargst dt und Herrn Prof Dr Ing W Poppy bedanke ich mich f r die kritische Durchsicht der Dissertation was mit die Vornahme verschiedener Erg nzungen erm glichte Schlie lich bedanke ich mich bei Frau Dr U Stark f r die sorgf ltige Ermittlung der Konverteilungskurven mit dem Laserbeugungsmessger t Gutachter Prof Dr Ing habil A Muller Prof Dr Ing W G Bargst dt Prof Dr Ing W Poppy Tag der Disputation 22 03 2004 in Weimar In
66. F hrung des Materialstromes MS 91 Nachteile Zielkriterien Varianten Vorteile Aufbau eines Es ist kein zus tzliches Es ist ein zus tzlicher h ttkegel Fahrzeug erforderlich Arbeitsschritt erforderlich Betriebspraktikable SE F rderung des Bef llung eines bereit Restbetonzuschlags stehenden Fahrzeugs oder eines F rder bandes Es ist kein zus tzlicher Arbeitsschritt erforderlich Es ist ein zus tzliches Fahrzeug erforderlich e Aussagen zur Operationalit t 8 2 5 Projektziel 17 ist nur zum Teil quantifiziert Die Ausbildung von 5 bei ebenerdiger Zwischenlagerung des Restbetonzuschlags weist hinsichtlich der Betriebspraktikabilit t andere Merkmale auf als die Beladung eines bereitstehenden Fahrzeugs In welchem Umfang dies ge schieht und welche Quantit t diese Unterschiede annehmen kann aber nicht angegeben werden Exemplarische Bewertung Gemessen am Projektziel werden die beiden Varianten wie folgt bewertet Sch ttkegel Schutterung befriedigend gut Exemplarische Gewichtung Hier gilt die zu Projektziel 15 gemachte Aussage Bezug zur Restbetonrecyclinganlage Ludwigsfelde Unter dem Austrag des mechanischen Klassierers nimmt ein bereitstehendes Multicar den Rest betonzuschlag auf Bild 9 Das Multicar wird zudem f r die Reinigung des Platzgel ndes ben tigt Interdependenzen Projektziel 18 Bestm gliche Anordnung von mechanischem Klassierer zum
67. Fahrzeuge i d R wiederholen ist davon auszugehen dass sich die optimale Sp l wassermenge in Abh ngigkeit von F llvolumen und Mischtrommelart nicht ndert und z B durch Versuche ermittelt werden kann Hierbei bietet sich eine automatisierte Sp lwasserzugabe an da es f r den Bediener des Sp lwassergalgens auf manuelle Art fast unm glich ist die optimale Menge an Sp lwasser zuzugeben Entgegen der landl ufigen Meinung dass gro e Sp lwasser mengen 3000 4000 1 bei 8 m Trommelvolumen ben tigt werden konnte festgestellt werden dass eher kleine Sp lwassermengen 1000 I 1500 1 bei 8m Trommelvolumen gute Sp ler gebnisse liefern Dies h ngt offensichtlich mit der bei kleineren Sp lwassermengen gegebenen gr eren Tr beagitation zusammen Aufbauend hierauf lassen sich Entscheidungshilfen angeben Projektziel 13 S 87 3 3 3 Weitere Materialstr me Zufluss zur F llstandsregelung im Suspendierbecken Ein eventuell erforderliches Nachf llen des Suspendierbeckens kann zum einen aus dem Reservoir des externen Wassers Brunnenwasser ffentliches Leitungsnetz oder zum anderen aus dem Reservebecken realisiert werden MSs und MS s auf Bild 7 Der F lltiefstand kann z B durch die H he der Entnahmevorrichtung Tauchpumpe Ansaugrohr oder auch durch entsprechende Automa tikschalter fixiert werden Der F llh chststand wird ber spezielle Schaltvorrichtungen z B Schwimmerschalter festgelegt Die mit diesem Materials
68. Fgild 23 0 78 und rgia 24 0 73 den Nachweis eines signifikanten statistischen Zusammenhangs Die folgenden Effekte k nnen beschrieben werden e Der Fehlkornanteil lt 125 um im Restbetonzuschlag steigt ebenfalls mit nassem Klassierdurch satz an e Die Trennkorngr e steigt mit zunehmendem Klassierdurchsatz an Diese Tendenz ist allerdings nur bei Betrachtung des nassen Klassierdurchsatzes signifikant erkennbar Bei Betrachtung des 46 trockenen Durchsatzes ergibt sich keine Abh ngigkeit Die Ursache hierf r ist dass in den nassen Durchsatz Prozesse wie Tr beagitation und Feinkornkonzentration indirekt eingehen e Im Unterschied dazu bestehen f r den Fehlkornanteil gt 125 um im Restwasser signifikante Abh ngigkeiten zu Entleer und Klassierdurchs tzen Ursache ist der bereits beschriebene tote Flu Gemeinsam mit diesen Effekten k nnen aus dem bisherigen Ausf hrungen zusammenfassend folgende Versuchsergebnisse festgehalten werden e Die Klassierdurchs tze steigen mit gr er werdendem Entleerdurchsatz Aufgrund der Pufferwirkung des mechanischen Klassierers bei der die diskontinuierlich in den Aufgabetrichter gef llte Restbetontr be Entleeren in einem kontinuierlichem Prozess Klassieren durch den Trog gef rdert wird n hert sich der Klassierdurchsatz asymptotisch einem Grenzwert an e Das Masseausbringen rbz wird signifikant vom Klassierdurchsatz und weniger vom Entleerdurchsa
69. Frischwasser ist daf r zu sorgen dass die durch die Eignungspr fung festgelegten Werte f r den Mehlkorn sowie den Mehlkorn und Feinstsandgehalt eingehalten werden 90 Der Gehalt an Mehlkorn und Feinstsand im Restwasser kann durch Dichtemessung bestimmt und berwacht werden Da der Gehalt an Mehlkorn und Feinstsand im Restwasser auch w hrend der Produktion schwankt nimmt der Grad der Erf llung der Richtlinie mit zeitlich enger aufeinander folgenden Messvorg ngen zu Die m glichst genaue Einhaltung der Restwasser Richtlinie erfordert somit auch eine hohe Qualit t der internen Arbeitsabl ufe Zur Dichtemessung von Tr ben sind zahlreiche Verfahren entwickelt worden 130 Grunds tzlich kann zwischen der h ndisch und der automatisiert durchgef hrten Messung unterschieden werden Damit die Dichtemesswerte repr sentativ sind muss das als Zugabewasser verwendete Restwasser in den Suspendierungseinrichtungen in den Zustand einer homogenen Suspension gebracht worden sein Kap 5 1 12 H ndische Dichtemessung F r die Durchf hrung des Messverfahrens wird mit einem geeignetem Sch pfgef unmittelbar nach Abstellung des R hrwerkes der Suspendiereinrichtung eine Restwasserprobe entnommen Da die Ar ometermessung wegen der sich schnell absetzenden Feinstoffe zu falschen Ergebnissen f hrt wenn sie nicht unmittelbar nach der Restwasserentnahme durchgef hrt wird k nnen drei Verfahrensweisen angegeben werden 72 Bild 5
70. Gelande oberkante Zielkriterien Varianten Vorteile Nachteile Schwer zug nglich Unterflur keine Verunreinigungen Optimale Unzureichende Abwurfh he Betriebsprakti Schwer zug nglich kabilit t des Teilversenkt keine Verunreinigungen mechanischen Unzureichende Abwurfh he Klassierers leicht zug nglich Uberflur keine keine Verunreinigungen ausreichende Abwurfh he 87 Aussagen zur Operationalit t Das Projektziel 12 ist nur zum Teil quantifizierbar Zwar sind die Vor bzw Nachteile nachvoll ziehbar sie k nnen allerdings nicht gemessen werden Exemplarische Bewertung Gemessen am Projektziel werden die drei Varianten wie folgt bewertet Unterflur schlecht Teilversenkt befriedigend Uberflur gut Exemplarische Gewichtung Die beschriebenen Vor und Nachteile stellen die Funktionst chtigkeit der Anlage nicht in Frage Die Beispiel Nutzwertanalyse wird durchgef hrt mit 012 2 vgl Bild 42 S 95 Bezug zur Restbetonrecyclinganlage Ludwigsfelde Der mechanische Klassierer ist berflur angeordnet Projektziel 13 Automatisierung der Sp lwasserzugabe Bezug zu den Grundlagen In Kap 3 3 2 wurden die Kriterien bzgl dieses Materialstromes erl utert Formulierung des Projektziels Die Sp lwasserzugabe sollte automatisiert d h mit Voreinstellung erfolgen Projektzieltabelle zur Erstellung einer Zielwertmatrix Tabelle 22 Varianten bei der F hr
71. Handeln herausgebildet hat Nach Zangemeister ist es Ziel und Aufgabe der Systemwissenschaft Erkenntnisse zu gewinnen und Methoden zu ent wickeln mit deren Hilfe Handlungsempfehlungen in Hinblick auf konkrete Aktionsaufgaben gegeben werden k nnen Eine Teildisziplin der Systemwissenschaft ist die Systemtechnik mit der die praktische Anwendbarkeit systemwissenschaftlicher Erkenntnisse erreicht werden soll Sie umfasst Methoden und Verfahren die zur Konzipierung Analyse Auswahl und Realisierung von komplexen Systemen notwendig sind Die f r diese Arbeit herangezogene Nutzwertanalyse ist eines der Verfahren der Systemtechnik und soll hier auf das Restbetonrecycling angewendet werden Der Vorteil der Nutzwertanalyse besteht darin dass ein komplexer Sachverhalt so aufgeschl sselt wird dass die Entscheidungsfindung systematisiert und damit transparent gemacht werden kann F r den Ent scheidungstr ger in kleinen und mittelst ndischen Unternehmen zumeist nur eine Person wird damit ausgehend von seinen individuellen Wertvorstellungen die Entscheidungsfindung erleichtert und im Ergebnis technologisch rationeller 7 2 Zielsystem Ausgehend von einem zun chst ungeordnetem Zielkatalog wird durch die Gliederung und Ordnung der Ziele ein Zielsystem entwickelt Das Zielsystem einer Organisation besteht aus der geordneten Menge aller handlungsbestimmenden Ziele die bei der Ableitung einer rationalen Entscheidungsempfehlung zu ber
72. Kornverteilungsbereich abgedeckt Modifizierte Froude Zahl Hierbei wird davon ausgegangen dass kleine Partikel um Bereich in gro en R hrbeh ltern m Bereich im Gegensatz zu gro en Partikeln mm Bereich in kleinen R hrbeh ltern dm Bereich mit einer Wahrscheinlichkeit von nahezu Null am Beh lterboden auftreffen 4 2 2 ee GI 14 d A N2L N J w V wobei kg m Fl ssigkeitsdichte kg m Dichtedifferenz zwischen Feststoff und Fl ssigkeit Froude Zahl Fr 05 09 103 102 10 Durchmesserverh ltnis dp D Bild 35 Modifizierte Froude Zahl als Funktion des Durchmesser Verh ltnisses berechnet f r einen Propellerr hrer D d 3 H D 1 122 Ny GI 15 Volumenstromdrehzahl der Suspension 1 k vs 08 Nys 1 25 0 064 4 2 a 1711 1 0 82 0 3077 0 3077 60 e Umdrehungsgeschwindigkeit in Abh ngigkeit vom Feinstoffdurchmesser exemplarisch f r den Durchmesser d 125um _ Fr de Ann _ 171104 125 10 1 9 81 N125um 42 7 11 1 381 el 83 min f r den hier berechneten R hrertyp In der Praxis werden derzeit grunds tzlich Schr gblattr hrer mit 60 Umdrehungen Minute eingesetzt Die Ausf hrungen machen deutlich dass eine Bemessung der R hrorgane sehr sinnvoll sein kann z B Energiebedarfsoptimierung Dar ber hinaus wird deutlich dass sich die erforderliche R hrer drehzahl mit steigenden Fest
73. Korrekturfaktor zur Ber cksichtigung der angestrebten Tr beverd nnung im berlauf kp 1 1 Mittelwert an e Mrez 5 45 10 05 17 11 0 79 10 0t h RBZ e Mrsaw 4 55 1 0 0 5 7 12 11 0 79 11 15 t h FSRW Bei diesem Zahlenbeispiel werden 11 5 t h trockener Feststoff gef rdert Bei einem durchschnittlichen Feststoffgehalt von 2 1 t m bis 2 2 t m im Frischbeton ergibt sich umgerechnet ein theoretischer Volumendurchsatz von V neo 5 2m h 5 5m h Experimentell ermittelter Klassierdurchsatz im kontinuierlichen Betrieb V RB kon Fur das Auswaschen von 0 5 m Restbeton wurden bei der weiter unten beschriebenen Versuchsreihe durchschnittlich 390 sec bendtigt Die Zeitnahme erfolgte jeweils vom Beginn bis zum Ende des Auswurfes am oberen Ende des Troges des mechanischen Klassierers Der experimentell ermittelte Volumendurchsatz Vopkon des oben berechneten Klassierers betr gt demnach 3600 s 390s h Dieser Zahlenwert ist der experimentell ermittelte kontinuierliche Volumendurchsatz des Klassierers VRBkon 0 5 m8 4 6m h Mittelwert aus Tabelle 6 5 39 bei 0 5 m Restbetonchargen Experimentell ermittelter Klassierdurchsatz im diskontinuierlichen Betrieb Vide Bei dem Entleeren der Restbetontrube aus dem Fahrmischer in den Aufgabetrichter des mechanischen Klassierers handelt es sich um einen diskontinuierlichen Prozess da einzelne Fahrzeuge entleert werden Der Klassiervorgang selbst ist ein kontinuierlicher Vorgan
74. Rahmen dieser Arbeit gezeigt wurde eine Minimierung der Ablagerungen durch geeignete Ma nahmen herbeigef hrt werden Die Ablagerungen im Suspensionsbecken lassen sich durch den Zustand der homogenen Suspension sowie durch an das Str mungsbild angepasste Formgebung minimieren Durch die geeignete Gef llewahl und vor allem durch die korrekte Wahl der Pumpenart k nnen die Ablagerungen in Leitungen minimiert werden e Kriterien zur Bemessung der verfahrenstechnischen Apparate Die Auslegung der Recyclinganlage hinsichtlich der Auswaschleistung der R hrerleistung und der Gr e des Suspendierraumes erfolgt bisher anhand von praktischen Erfahrungswerten In dieser Arbeit wurde f r die Auswaschleistung ein allgemeing ltiges Berechnungsmodell hergeleitet Dar ber hinaus wurde gezeigt dass die R hrerleistung f r das Suspendieren von Restwasser berechnet werden kann Die Gr e des Suspendierraumes kann unter Ber cksichtigung der zu und abflie enden Materialstr me ebenfalls berechnet werden Das Trennverhalten des mechanischen Klassierers wurde im Rahmen einer Versuchsreihe mit folgenden Ergebnissen ermittelt Die Klassierdurchs tze steigen mit gr er werdendem Entleerdurchsatz Aufgrund der Pufferwirkung des mechanischen Klassierers bei der die diskontinuierlich in den Aufgabetrichter gef llte Restbetontr be Entleeren in einem kontinuierlichen Prozess Klassieren durch den Trog gef rdert wird n hert sich der Klassierdurchsatz asymptotisc
75. Restbetons und der Herstellung der Rest betontr be diente handelt es sich um ein handels bliches Fahrzeug bestehend aus einem 4 Achs Fahrgestell und einer 8 m Trommel Der eingesetzte Fahrzeugf hrer verf gte ber langj hrige Erfahrung Radlader Der Radlader diente zum Auffangen des Restbetonzuschlags Die Masse des Restbetonzuschlags konnte auf diese Weise mit einer Fahrzeugwaage bestimmt werden Die Masse des Radladers betrug f r die Dauer der Versuche 12 700 kg Versuchsablauf Der Versuchsablauf diente der Trenngradbestimmung Hierzu mu ten zun chst die Kornverteilungs kurven des Restbetons der Feinstoffe im Restwasser und des Restbetonzuschlags bestimmt werden Aufgrund der gro en Bandbreite der Kornverteilung von 0 04 um bis 32 mm wurden Teilkornver teilungen mit zwei unterschiedlichen Analyseverfahren ermittelt und sp ter zu einer Gesamt kornverteilungskurve zusammengesetzt 35 In umfangreichen wurden Voruntersuchungen zur Analysenmethodik durchgef hrt Hierbei wurde die Erkenntnis gewonnen dass die Genauigkeit der Probenahme zentrale Bedeutung f r die Aussagekraft der Versuchsergebnisse hat Bereits kleine Fehler bei der Probenahme 2 B zu geringe Homogenisierung Unachtsamkeit beginnende Hydratation die zu geringen Abweichungen in der Kornverteilung f hren k nnen den Verlauf der Trenngradkurve wesentlich beeinflussen Zur Ver meidung von Probenahmefehlern wurde aus
76. Richtlinie f r Herstellung von Beton unter Verwendung von Restwasser Restbeton und Restm rtel Berlin K ln Beuth Verlag Juli 1995 Congress Reports X European Ready Mixed Concrete Congress 23 26 June 1992 Transportbeton Praxis Ein Ratgeber f r den Bau Lage Lippe Druckhaus Haberbeck 1992 3 bearb Aufl Chemischer Angriff auf Beton Hinweise zur Anwendung der DIN 4030 Bearb im Forschungsinstitut der Zementindustrie D sseldorf D sseldorf Beton Verlag 1992 Schriftenreihe der Zementindustrie H 53 Zusammensetzung und Eigenschaften von Flugaschen Zement Kalk Gips Heft 2 1984 S 62 71 Zul ssiger Mehlkorngehalt Erl uterungen und Diagramme zu DIN 1045 beton Heft 10 1990 S 417 Systemtechnik in Betrieb und Verwaltung Teil 1 Grundlagen und Methoden VDI Verlag GmbH D sseldorf 1978 Die Behandlung von Restbeton beton 7 78 S 235 240 Neue Erkenntnisse bei der Aufbereitung von Rest und R ckbeton Betonwerk Fertigteiltechnik Heft 9 1983 S 569 573 Restbeton wie behandeln rationelle Entsorgung Wiedergewinnung erstaunliche Einsparungen baupraxis Heft 4 1979 S 7 12 Neue Erkenntnisse bei der Aufbereitung von Rest und R ckbeton Teil 2 New methods for reprocessing leftover and returned concrete part 2 Betonwerk Fertigteil Technik Heft 10 1983 S 634 637 Die Auswahl von Investitionen in betriebswirt schaftlicher Sicht St Gallen Hochschule Diss Nr 550 Z rich Juri
77. Technischen Hochschule Diss 1972 R ckgewinnung von Zuschlagstoffen aus Restbeton Bauplanung Bautechnik Heft 10 Oktober 1981 S 469 470 104 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 Geisler Reinhard Kurt Hanssmann Friederich Harr K Tax M Hartramph Artur Hauptverband der Deutschen Bauindustrie BGL Hayessen Wolfgang Hornung Fridolin Johnson Kenneth L Jurecka W Kantorowitsch S B Kemper Dirk Kern Edgar Klarfix Wasseraufbereitungstechnik Krahl G tz Kruschwitz Lutz Kunz Peter M ller Annette B hm Eberhard Herz Hermann Lewandowski R Peterfy P Lewandowski R Peterfy P Lewandowski R Peterfy P Liepe Friedrich Koschk Roland Lippek E Espig D Lisiecki Karl Heinz Mag Wolfgang Manns Wilhelm Mars J O Valle S A Clark H A Martz Georg Matos Adriano Meinert Hubertus Meyer Adolf Fluiddynamischer Leistungseintrag in turbulent ger hrten Suspensionen M nchen Technische Universit t M nchen Diss 1991 Einf hrung in die Systemforschung Methodik d modellgest tzten Entscheidungsvorbereitung 3 v llig berarb Aufl M nchen Wien Oldenbourg 1987 Einflu von Betonrestwasser auf die zement und betontechnologischen Eigenschaften Weimar Ho
78. Zielkriterien Varianten Vorteile Nachteile Es wird zu Wartezeiten w hrend V apar Vses Hoher Auslastungsgrad des Auswaschprozesses kommen Es kann zu Wartezeiten w hrend Optimale keine V Soll V IST des Auswaschprozesses kommen Auswasch leistung Es wird wahrscheinlich nicht zu Wartezeiten w hrend des V so gt V ist Niedriger Auslastungsgrad Auswaschprozesses kommen und es sind noch Reserven vorhanden Aussagen zur Operationalit t Das Projektziel 8 ist nur teilweise quantifizierbar da Aussagen ber Wartezeiten und Auslastung wegen der Unvorhersagbarkeit des Auswaschbedarfes nur n herungsweise gemacht werden k nnen Exemplarische Bewertung Gemessen am Projektziel werden die drei Varianten wie folgt bewertet V son lt V er schlecht V sot V ist gut V son gt V ist befriedigend 82 e Gewichtung Aus Sicht des Verfassers ist eine auf den Bedarf abgestimmte Auswaschleistung ein bedeutendes Entscheidungskriterium Die Beispiel Nutzwertanalyse wird durchgef hrt mit gg 9 vgl Bild 42 S 95 e Bezug zur Restbetonrecyclinganlage Ludwigsfelde Recyclingfall Restbeton a tue W hrend der Versuchsreihe konnten 3600 390 9 2 Fahrzeugwechsel pro Stunde durch gef hrt werden Da experimentelle Werte f r den praktischen Volumendurchsatz im diskontinuierlichen Betrieb V nicht vorliegen wird
79. agerungen an den Innenwandungen der Anmachwasserleitung minimiert werden Projektzieltabelle zur Erstellung einer Zielwertmatrix Tabelle 16 Varianten bez glich der Ausf hrung der Anmachwasserleitung Zielkriterien Varianten Vorteile Nachteile Suspendierbecken nahe der geringe keine Mischanlage mit Tauchpumpe Ablagerungsneigung Minimierung der Suspendierbecken nahe der mittlere kein Ablagerungen in Mischanlage mit Saugpumpe Ablagerungsneigung der Suspendierbecken fern der mittlere is Wasserleitung Mischanlage mit Tauchpumpe Ablagerungsneigung Suspendierbecken fern der keine starke Ablage Mischanlage mit Saugpumpe rungsneigung Aussagen zur Operationalit t Hier gelten die zu Projektziel 4 gemachten Aussagen Exemplarische Bewertung Gemessen am Projektziel werden die vier Varianten wie folgt bewertet Suspendierbecken nahe der Mischanlage mit Tauchpumpe gut Suspendierbecken nahe der Mischanlage mit Saugpumpe befriedigend Suspendierbecken fern der Mischanlage mit Tauchpumpe befriedigend Dispergierbecken fern der Mischanlage mit Saugpumpe schlecht Exemplarische Gewichtung Hier gelten die zu Projektziel 4 gemachten Aussagen Bezug zur Restbetonrecyclinganlage Ludwigsfelde Die Suspendierbecken befinden sich in unmittelbarer N he zur Mischanlage Die F rderung des Anmachwassers wird mit einer Tauchpumpe durchgef hrt 8 2 3 Bemessungen Projektzi
80. anlage im Grundriss des Betonwerkes Dieser ist im wesentlichen unter Beachtung der Stand orte der nachgeschalteten Komponenten zu w hlen F r die Anordnung in Bezug zur Gel ndeoberkante kann zwischen drei Alternativen gew hlt werden Sie kann Uberflur Teilversenkt oder Unterflur erfolgen Der mechanische Klassierer kann Unterflur angeordnet werden Dies ist zu empfehlen wenn beispielsweise die Platzverh ltnisse keine andere M glichkeit zulassen Hierzu wird ein Tiefbau werk erstellt das geeignet ist den mechanischen Klassierer aufzunehmen z B Hanglage Da sich bei einer Unterflur Anordnung das obere Trogende noch unterhalb der Gel ndeoberkante befindet muss durch ein nachgeschaltetes F rderband f r eine ausreichende Abwurfh he zum Aufbau eines ausreichend gro en Restbetonzuschlagsch ttkegels gesorgt werden Ferner muss ber cksichtigt werden dass der Arbeitsraum um den mechanischen Klassierer bei einer Unterflur Anordnung durch den begrenzten Innenraum des Tiefbauwerkes eingeschr nkt ist Ein so einge schr nkter Zugang behindert Wartungs Reparatur und Reinigungsarbeiten Ein Tiefbauwerk ist weiterhin ein Auffangbecken f r Verunreinigungen Bei Fehlbedienung des mechanischen Klassie rers z B zu schnelles Auswaschen oder bei Ausfall der Pumpe die ebenfalls gebraucht wird um das Restwasser in die Suspendierbecken zu pumpen k nnen sich Recyclingprodukte im Tiefbau werk sammeln Zum anderen k nnen relativ leicht e
81. assers ab und erh rten wenn sie nicht mit Hilfe spezieller Suspendiereinrichtungen i d R R hrwerke in Schwebe gehalten werden Das R hren von Suspensionen wird in der mechanischen Verfahrenstechnik h ufig eingesetzt Durch Durchsatzseintrag werden Str mungsvorg nge hervorgerufen die den im Restwasser enthaltenen Feststoff mit sich f hren und in der Fl ssigkeit suspendieren Im folgenden werden die Grundlagen des beim Restbetonrecycling angewendeten Suspendier verfahrens R hren erl utert Des weiteren werden die verschiedenen Bauarten von R hrwerken sowie die maschinen und bautechnischen Kenndaten erl utert 5 1 Grundlagen der Suspendierung R hrwerke geh ren zu den Standardapparaten der mechanischen Verfahrenstechnik und sind in allen wichtigen Bauteilen genormt Die beim Restbetonrecycling verwendeten R hrwerke geh ren zur Klasse der Anbaur hrwerke mit fluchtendem Getriebe vgl Kantorowitsch 38 Ein R hrwerk besteht aus f nf Bauteilen die auf dem R hrwerksrahmen der parallel zur Restwasseroberfl che angeordnet ist montiert sind Die f nf Bauteile sind der Elektromotor das Getriebe die Kupplung die R hrwerks welle und der R hrwerksfl gel Getriebe Kupplung und Welle dienen dazu die mit dem Motor erzeugte Rotationsenergie ber die R hrwerksfl gel als Suspendierenergie in das Restwasser ein zubringen Suspendier becken Bild 27 Suspendierbecken beim Restbetonre
82. ausgleichen mu Erfahrungsgem bestehen an die Gr e des Suspendierraumes vier Anforderungen F r den Fall dass eine berdurchschnittlich gro e Menge an Oberfl chenwasser anf llt und keine M glichkeit besteht dieses Oberfl chenwasser durch andere Ma nahmen Kanalisation Reser vebecken weiterzuleiten muss das Suspendierbecken ber eine Reservekapazit t verf gen um dieses Oberfl chenwasser aufzunehmen Um die Versorgung des Mischturmes mit Anmachwasser und des Wassergalgens mit Sp lwasser sicherzustellen muss im Suspendierbecken eine ausreichende Menge an Restwasser zur Ver f gung stehen um nicht auf externes Wasser zur ckgreifen zu m ssen Im technischen Regelwerk wird die maximale Restwasserdichte auf 1 07 kg dm begrenzt Wenn dieser Maximalwert nicht ber eine Verschneidung von Restwasser mit externem Wasser gesteuert werden soll muss der Maximalwert ber die Gr e des Suspendierraumes realisiert werden Grunds tzlich l sst sich sagen dass die Restwasserdichte bei zunehmender Gr e des Suspendierraums sinkt weil sich die Feststoffmenge in einer gr eren Wassermenge verteilen kann Es lassen sich jedoch f r jede realistische Suspendierbeckengr e F lle konstruieren f r die die maximale Restwasserdichte berschritten wird Fortgesetztes Recycling Zuf hren von 57 Restwasser hoher Dichte ohne Betonproduktion Abf hren von Restwasser ist ein derartiges Beispiel Dieses Risiko kann verring
83. b bei lte ren Anlagen gerne als Reservebecken genutzt Das Reservebecken kann auf mehrere Arten gef llt werden Oberflachenwasser um eine Verkomplizierung zu vermeiden nicht in Bild 7 dargestellt ffentliches Leitungsnetz in Bild 7 dargestellt Brunnen nicht in Bild 7 dargestellt Das Reservebecken ist also ein Frischwasserbecken Durch die Entscheidung das Sp lwasser aus dem Suspendierbecken und oder aus einem Reser vebecken zu entnehmen wird die in Kap 5 2 2 beschriebene wasserwirtschaftliche Berechnung der Suspendierbeckengr e beeinflusst Aus diesem Grund wird dieses Teilkriterium des Materialstromes MS in Kap 5 2 2 behandelt e Das zweite Merkmal bezieht sich auf die optimale Abstimmung des Materialstromes Sp lwasser mit der Auswaschleistung der Klassieranlage Dies bedeutet dass eine Berechnung vorgenom men werden sollte wie viele Sp lgalgen erforderlich sind um die Trommelinnenfl chen der vor handenen Fahrmischer in der gew nschten Zeit zu reinigen vgl Kap 4 3 1 Rangierzeiten Einf llzeiten Die berechnungsma gebende Gr e hierbei ist die in Kap 4 3 1 angegebene Sp lzeit t Da hierauf unten n her eingegangen wird kann auf eine weitere Beschreibung an dieser Stelle verzichtet werden e Das dritte Entscheidungskriterium betrifft die Sp lwasserzugabe in den Fahrmischer Diese kann automatisiert oder manuell vorgenommen werden Da sich die Sp lsituationen bei der Innenreini gung der
84. berfl chenwasser behandelt Hierbei sind keine Zusatzma nahmen n tig Entsprechende Gef lleverh ltnisse m ssen vorhanden sein Hierauf aufbauend lassen sich hinsichtlich der F hrung der Materialstr me MS konkrete Ent scheidungshilfen aufstellen Projektziel 16 S 90 3 1 3 Oberfl chenwasser Wenn das Oberfl chenwasser die Anforderungen die an das Anmachwasser f r Beton gestellt werden erf llt kann es in den Recyclingprozess einbezogen werden Grunds tzlich wird zwischen drei Varianten unterschieden vgl MSs 5 MS auf Bild 7 Das Oberfl chenwasser ist allerdings in der Regel mit Stoffen befrachtet die einer sofortigen Verwendung als Anmachwasser entgegenstehen Hierbei handelt es sich z B um Staub le und Fette der Fahrzeuge Diesel aus dem Bereich von Tankanlagen oder abschl mmbare Bestandteile von LKW Reifen nach Baustellenfahrten Des weiteren ist es m glich dass Chloride aus dem Winterstreudienst ber die LKW Reifen ebenso wie Detergenzien aus der Fahrzeugau enreinigung auf das Werksgel nde und somit in das Oberfl chenwasser gelangen Um die normativen Anforderungen an Anmachwasser 18 einzuhalten wird eine Reinigung des Oberfl chenwassers unerl sslich Entsprechende Reinigungs systeme werden in Kap 6 2 erl utert Der Ort zu dem das Oberfl chenwasser gef hrt wird Hofeinlauf muss der tiefste Punkt auf dem Werksgel nde sein Wenn die Anordnung eines Pumpensumpfes nicht vorgesehe
85. betontr be mechanisch aus dem Klassierer ausgetragen wird Das Feinkorn verl sst den Klassierer mit dem Restwasser Dem mechanischen Klassierer der die Trennung der Klassiertr be bewirkt liegt nach Stie folgendes Prinzip zugrunde Durch die Einwirkung konkurrierender Kr fte auf die verschiedenen Komponenten werden diese zu verschiedenen Orten des Trennapparates Bild 10 bevorzugt transportiert und dort entnommen 115 Hierbei wird beim Restbetonrecycling nicht nur nach Korngr en sondern auch nach Aggregatzust nden und wie im Rahmen dieser Arbeit gezeigt werden konnte auch nach Dich temerkmalen getrennt Der mechanische Klassierer besteht aus einem Aufgabetrichter und einem muldenf rmigen Trog In dem Trog f rdert eine mechanische Transportvorrichtung beim Restbetonrecycling eine Schnecke die durch einen axial angebauten Elektromotor angetrieben wird das Grobgut von dem Trogboden zum Austrag Am Aufgabetrichter befindet sich ein berlaufwehr ber das das Feingut mit dem Wasser aus dem mechanischen Klassierer flie t 25 NS Aulgabetrichter Bild9 a b c Schneckenklassierer f r das Restbetonrecycling in Ansicht und Draufsicht einer installierten Anlage Die Trennwirkung der mechanischen Klassierer basiert auf dem Anzapfmodell der turbulenten Querstromklassierung vgl Schubert 109 S 258 f Restbeton zuschlag Ken Bild 10 Anzapfmodell der turbulenten Querstromklassierung bezogen auf
86. chen unter dem Mischturm und im Bereich des Vorklassierers wird in den Vorklassierer geleitet Das Wasser im Bereich des Waschplatzes wird in den Abscheider geleitet 89 Projektziel 15 Bestm gliche F hrung von MS Restbeton des Fuhrparks Bezug zu den Grundlagen Im Kap 3 1 1 sind die Grundlagen f r die Formulierung eines Projektzieles bzgl der Beschicker h he des Aufgabetrichters beschrieben Formulierung des Projektziels Die H he des Aufgabetrichters soll so gew hlt werden dass alle Fahrzeuge den mechanischen Klassierer m glichst ohne technischen Mehraufwand benutzen k nnen Projektzieltabelle zur Erstellung einer Zielwertmatrix Tabelle 24 Varianten bei der F hrung des Materialstromes MS Zielkriterien Variante Vorteile Nachteile n Es k nnen nicht alle Fahrzeuge i des Fuhrparks den mechanischen hr gt hrin F keine 4 Klassierer ohne zus tzlichen tech Bestm gliche H he des Aufgabetrichters nischen Mehraufwand benutzen Es k nnen alle Fahrzeuge des Fuhrparks den mechanischen hr lt hmin F keine Klassierer ohne zus tzlichen tech nischen Mehraufwand benutzen Aussagen zur Operationalit t Projektziel 15 ist quantifizierbar Durch einen Vergleich von hr mit hmin r Kann eine Aussage getrof fen werden ob alle Fahrzeuge den mechanischen Klassierer ohne technische Hilfsmittel nutzen k nnen oder nicht Exemplarische Bewertung Gemessen am Projektziel werden die beid
87. chschule f r Architektur und Bauwesen Universit t 1994 In 12 Internationale Baustofftagung ibausil 22 24 09 1994 in Weimar Tagungsbericht Band 2 S 429 437 Die Progressionsfunktion und deren Bedeutung bei der Optimierung nichtlinearer Kostenfunktionen verfahrenstechnischer Anlagen und Apparate Stuttgart Universit t Diss 1971 Bauger teliste 2001 BGL technisch wirtschaftliche Baumaschinendaten hrsg vom Hauptverband der Deutschen Bauindustrie e V unter Mitw zahlr Fachleute der Bauindustrie Wiesbaden Berlin Bauverlag 2001 Nutzungsdauer und Abschreibungsverlauf von Baumaschinen M nchen Technische Hochschule Diss 1963 Recycling of residual concrete in ready mixed concrete plants TB Kongress in Madrid 6 92 Operation Research D sseldorf VDI Verl 1973 Kosten und Leistungen von Baumaschinen Wien New York Springer 1975 Chemiemaschinen Berlin VEB Verlag Technik Berlin 1970 Die Betriebswirtschaftliche Anwendung der Cost Efficiency Analysis als Verfahren zur Ber cksichtigung von Imponderabilien im Investitionskalk l G ttingen Georg August Universit t Diss 1980 Anwendung von Betonzusatzmitteln Arten Eigenschaften und Einsatzgebiete beton Heft 9 1987 S 359 362 Restbeton mu nicht mehr auf die Deponie Kl rfix Recyclingsystem BMT 4 April 1986 S 212 Abwasser im Transportbetonwerk Das Baugewerbe Heft 16 1974 S 18 23 Investitionsrechnung 3 bearb Aufl Berlin New York
88. cht ermittelt 0 2700 Berechnung durchge Gewicht f hrt 0 0900 PZ 10 Suspen ohne Bild dierraum gr e Berechnung nicht durch 0 2700 gef hrt Unterflur Gewicht PZ11 0 0375 ee Teilversenkt Teilnutzwert ung der Best Be SE wasser berflur 0 0375 m gliche temperatur Betriebs Uberflur Gewicht raktika p PZ 12 0 0200 Optimale bilitat nung Teilversenkt Teilnutzwert des MK in Bezug zu Gel nde Unterflur 0 0200 1 Voreinstellung Gewicht PZ 13 vorhanden 0 0200 Automati sierung 2 Teilnutzwert der Sp l wasserzu gabe 3 Voreinstellung nicht 0 0200 vorhanden 1 Vorklassierer Gewicht PZ 14 0 0200 an 2 Reservebecken Teilnutzwert iche F hrung von MS 3 3 Mechanischer 0 0200 Klassierer Best 1 lt Gewicht Seng 0 0200 m gliche pz 15 Bestm g S eilnutzwert Betriebs ide F hrung raktika Ge von MS 1 3 ht gt hmin F 0 0200 bilit t 1 MS2cl MS2cll Gewicht MS2b 0 0200 PZ 16 Bestm g 2 Teilnutzwert liche F hrung von MS 2 3 MS2a 0 0200 1 Bef llung in bereit Gewicht stehendes Fahrzeug 0 0200 PZ 17 Bestm g 2 Teilnutzwert liche F hrung von MS 4 3 Sch ttkegel 0 0600 PZ 18 1 gt 10 Vergleiche Gewicht Best Bestm g Zielkomplementarit t m gliche liche 0 0225 S Anord Ber ck nu
89. cksichtigen sind Die Formulierung der einzelnen Ziele und ihre widerspruchsfreie Strukturierung zu einem Zielsystem ist die zentrale Voraussetzung f r eine rationale Entscheidung bei Problemen mit mehrfachen Ziel setzungen Die Erstellung eines Zielsystems ist somit die Ausgangsbasis f r die weiteren informa tionsgewinnenden und verarbeitenden Prozesse im Rahmen der Nutzwertanalyse Eine Gliederung ergibt sich aus der systematischen Suche Auswahl und Ordnung der ma geblichen Ziele aufgrund der momentanen individuellen Wertvorstellungen der gegebenenfalls an der Probleml sung beteiligten Personen F r die Aufstellung des f r den Entscheidungsgegenstand relevanten Zielsystems des eigentlich kreativen Prozesses bei der Durchf hrung der Nutzwertanalyse sind noch einige Erl uterungen 65 hinzuzuf gen Diese beziehen sich im wesentlichen auf die Grundlagen zur Erstellung eines Ziel systems und die m glichen Beziehungen zwischen den Zielen Die praktische Anwendung auf das Problem der Recyclingtechnik erfolgt in Kap 8 7 2 1 Aufstellung des Zielsystems Die Aufstellung des Zielsystems beginnt mit der Formulierung des allgemeinen Programmzieles Auf der Basis einer Bedarfsanalyse z B technisches Regelwerk und der gew nschten T tigkeits entfaltung z B Ressourcenschonung wird f r die Zwecke dieser Arbeit das allgemeine Programmziel optimales Restbetonrecycling angelegt Dieses allgemeine Programmziel wird sodann
90. cycling 51 Daf r muss das R hrorgan eine abw rts gerichtete Axialstr mung hervorrufen die den Feststoff vom Boden aufwirbelt und durch die u ere Aufw rtsstr mung im Beh lter verteilt Bild 28 Bild 28 Str mungsbild im Suspendierbecken Wird die Form der Beh lterwand nicht dem Str mungsbild angepasst kommt es zu Verwirbelungen und damit zu Ablagerungserscheinungen in den Totzonen Zylindrische Beh lter k nnen anhand ihrer Bodenformen unterschieden werden Es sind Kl pper Flach und Kugelb den m glich Bild 29 Dagegen wurden als Suspendierbecken benutzte ehemalige Absetzbecken immer mit Flachboden ausgef hrt Es lassen sich hinsichtlich der Ablagerungsneigung Entscheidungshilfen angeben Projektziel 5 o h2 DD gt a Kl pperboden Flachboden Kugelboden Bild 29 Bodenformen von R hrbeh ltern nach Stie B 115 S 201 Zum R hren stehen mehrere R hrertypen zur Verf gung die sich f r unterschiedliche R hraufgaben Dispergieren Homogenisieren Suspendieren Emulgieren mehr oder minder gut eignen F r das Suspendieren kommen alle R hrertypen in Frage die eine abw rts gerichtete Axialstr mung erzeugen z B Propellerr hrer Schr gblattr hrer oder Kreuzbalkenr hrer Bild 30 Eine Untersuchung der Wirksamkeit verschiedener R hrertypen f r das Suspendieren hat Einenkel durchgef hrt 21 In die Untersuchung wurden der Propellerr hrer der Impellerr hrer der Schr gblatt
91. d Auch die verfahrenstechnische Behandlung der Recyclingprodukte ist nicht optimal gel st Als Beispiel seien die Ablagerungen an den Recyclingger ten genannt An die Recyclingprodukte Restwasser und Restbetonzuschlag werden stoffkundliche Anforderungen gestellt 90 Hierbei ist die Substitution der blicherweise verwendeten Rohstoffe durch Recycling produkte betontechnologisch in weiten Teilen gekl rt 119 120 Allerdings besteht in der Praxis weitgehend Unklarheit wie eine Recyclinganlage maschinen und bautechnisch geplant und betrieben werden muss damit die Recyclingprodukte den betontechnologischen Anforderungen gerecht werden Es hat sich gezeigt dass z B generelle Beschr nkungen bei der Verwendung von Restwasser oder Kriterien hinsichtlich der Rieself higkeit von Restbetonzuschlag in der Praxis nur schwer umzusetzen sind Die Kriterien die beim Bau und Betrieb einer Restbetonrecyclinganlage zu ber cksichtigen sind sind demnach vielf ltig und stellen den Entscheidungstr ger vor eine komplexe Situation Fehlentschei dungen k nnen gar nicht oder nur mit gro em nicht zuletzt finanziellem Aufwand r ckg ngig gemacht werden Zahlreiche Besichtigungen und Fachgespr che die der Autor gef hrt hat haben gezeigt dass insbesondere in den Unternehmen Entscheidungshilfen fehlen die den oben beschriebenen Problemkreis betreffen unbekannte Kennwerte der eingesetzten Maschinen und Ger te teilweise 2 ungeklarte verfahrenst
92. de Gruyter 1987 Ansatzpunkte zur dezentralen Steuerung kleiner und mittelgro er Kl ranlagen M glichkeiten der Energieeinsparung Forschungsbericht T 85 114 Karlsruhe Fraunhofer Institut f r Systemtechnik und Innovationsforschung 1985 M nchen Engelhard 1985 Einflu von Schlammzugaben auf die Betoneigenschaften Bauwirtschaft Heft 27 15 Juli 1976 S 1384 1393 Beeinflussung der Betoneigenschaften durch Zusatz von mineralischen Schl mmen Betonwerk Fertigteil Technik Heft 10 1976 S 503 505 Beeinflussung der Betoneigenschaften durch Zusatz von mineralischen Schl mmen Teil 2 Betonwerk Fertigteil Technik Heft 11 1976 S 562 566 Untersuchungen zum Stoffvereinigen in fl ssiger Phase Teil 8 Die Aufstellung eines str mungsmechanisch begr ndeten Suspendiermodells Forschungsarbeiten zur mathematischen Modellierung von Trockenmahlanlagen Freiberger Forschungsheft A 602 1978 S 77 87 Wirksamkeitsfaktor und Zement quivalentmasse neue Kenngr en zur Bewertung von Betonzusatz und Zementzumahlstoffen betontechnik Heft 2 April 1987 S 58 62 Grundz ge der Entscheidungstheorie M nchen Vahle 1990 Betontechnologische berlegungen zur Ausnutzbarkeit nat rlicher Zuschlagvorkommen beton 1982 11 S 427 430 und 1982 12 S 461 463 Recent developmentsin waste concrete and wash water recovery systems TB Kongress in Madrid 6 92 Siedlungswasserbau D sseldorf Werner 1987 Recycling of wastes
93. dem mechanischen Klassierer zum Suspendierbecken MS in Bild 7 richtet sich nach der Anordnung des mechanischen Klassierers und des Suspendierbeckens in der Ansicht Hieraus ergibt sich in welchem H henverh ltnis das berlaufwehr des mechanischen Klassierers zum Restwassereinlauf des Suspendierbeckens steht Es ergeben sich neun Varianten vgl Tabelle 28 S 93 bei der Variation von Uberflur Teilversenkt oder Unterflur Anordnung von Suspendierbecken und mechanischem Klassierer Bei positivem Gef lle z B mechanischer Klassierer Uberflur und Suspendierbecken Unterflur kann die Restwasserf rderung ber ein Gerinne verwirklicht werden Hierbei ist zu beachten dass mit wachsender Entfernung der beiden Komponenten voneinander das Sohlgef lle des Gerinnes abnimmt und sich dadurch die Flie geschwindigkeit vermindert Je geringer die Flie geschwindigkeit jedoch ist desto mehr Feinstoffe k nnen sich absetzen Damit Ablagerungen einfach entfernt werden k nnen ist es zumindest bei geringem Sohlgef lle g nstig ein offenes Gerinne einzusetzen Bei negativem Gef lle z B mechanischer Klassierer Unterflur und Suspendierbecken berflur ge langt das Restwasser zun chst vom berlaufwehr des Klassierers in einen Pumpensumpf Von dort aus wird das Restwasser mit Hilfe einer Pumpe in das Suspendierbecken gepumpt Bei dieser L sung ist das Problem der Ablagerungen im Pumpensumpf von zentraler Bedeutung hnlich wie innerhalb des Suspendierbec
94. den Slralilerisctulz behal er 5 d S nlillalions X detektor Q I e eiluriu Bild6 Radiometrische Dichtemessung an der Anmachwasserleitung Bei diesem Messverfahren wird durch eine in einem Strahlenschutzbeh lter befindliche Strahlenquelle eine Gammastrahlung erzeugt Hiermit wird die Anmachwasserleitung des Transportbetonwerkes durchstrahlt Das Signal trifft anschlie end auf einen Szintillationsdetektor Die Schw chung der Strahlungsintensit t wird von dem Detektor bestimmt und in ein Dichtemessergebnis berf hrt Die Ungenauigkeiten bei der Durchf hrung der h ndischen Messungen und die Unsicherheit bez glich der Auswahl des Messzeitpunktes entfallen Die st ndige Kontrolle der Feinstoffgehalte im Restwasser macht die unvorhersehbaren Schwankungen im Mehlkorn und Feinsandgehalt des Betons beherrschbar Hinsichtlich der Dichtemessung lassen sich Entscheidungshilfen aufstellen Projektziel 2 S 74 2 3 2 2 Ver nderungen durch Zusatzmittelverbindungen und weitere Stoffe Neben den Feststoffen k nnen auch gel ste Stoffe sowie dispergierte Fl ssigkeiten im Restwasser vorkommen Dies sind zum einen Zusatzmittel die in bestimmten Betonmischungen zum Einsatz kommen zum anderen k nnen weitere Stoffe aus dem Oberfl chenwasser in das Restwasser gelangen Hierbei muss durch die Installation von Abscheidern oder betriebliche Ma nahmen sicher geste
95. der Zeitfaktor f r das Leerfahren des Materialbettes tus mithilfe des arithmetrisch ermittelten theoretischen Volumen durchsatzes V theo ermittelt Vineo VaBkon 5 35 4 6 0 75 m h gt Es gehen 0 75 5 35 14 02 des F rderdurchsatzes durch Fahrzeugwechsel verloren Dies entspricht 504 75 der F rderzeit in der Stunde tus 504 7 9 2 54 855 Kontrolle ber Schneckenbaumdaten vgl S 34 _ 5500 60 MB 17 230 weil die Feststoffe nicht ber die komplette Schneckenbauml nge gef rdert werden 66 95 gt 548s 5 b trz 315s mit einem Wassergalgen mit te 60s ta 90s tr 45s t 120s Unter der Annahme dass eine R ckbetoncharge 0 25m gro ist betr gt die Auswasch zeit f r eine Charge ta 390 2 1955 Demgem ss kann jeweils nach 315s eine Rest betoncharge ausgewaschen werden Der Zeitfaktor trz ist ma gebend y 3600 V 0 25 2 86 m8 h gt es Recyclingfall R ckbeton Die Entscheidungsperson h lt es f r notwendig einen voll beladenen Vierachsfahrmischer innerhalb von zwei Stunden wieder einsatzbereit zu haben 3 EH 40 3 lt VrBkon 46m3 h Projektziel 9 Optimales Trennverhalten e Bezug zu den Grundlagen Im Kap 4 3 2 f wurde die Abh ngigkeit von Entleerdurchsatz und Trennkorngr e sowie Feinkornanteil unter 125 um im Restbetonzuschlag erl utert Mit steigendem Entleerdurchsatz 83 steigt
96. die Verweildauer der Feststoffe im Klassierer zwischen ca 60 s Zeitpunkt Beginn Entladung bis Zeitpunkt Beginn Auswurf und ca 485 s Durchlaufzeit 25 20 Klassierdurchsatz t h 0 50 100 150 200 250 300 350 Entleerdurchsatz t h Bild 16 Zusammenhang zwischen Entleerdurchsatz und Klassierdurchsatz Massenausbringen Aus den Trockenmassen der aufgegebenen Restbetontr be und des ausgetragenen Restbetonzu schlags wurde das Massenausbringen rbz berechnet Tabelle 7 Das Massenausbringen fsrw ergibt sich als Differenz zum Betrag eins da die Trockenmasse der Feststoffe im Restwasser nicht bekannt ist Tabelle 7 Massenausbringen Versuch Nr 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 rbz 0 855 0 808 0 819 0 767 0 770 0 799 0 803 0 825 0 677 0 710 0 666 0 145 0 192 0 181 0 233 0 230 0 201 0 197 0 175 0 323 0 290 0 334 In Bild 17 ist das Massenausbringen rbz in Abh ngigkeit vom Entleerdurchsatz nass und vom Klassierdurchsatz nass aufgetragen 41 0 75 0 5 rbz 0 25 0 50 100 150 200 250 300 350 Entleerdurchsatz nass t h Bild 17 Zusammenhang zwischen Masseausbringen rbz und Entleerdurchsatz nass 0 75 0 5 rbz 0 25 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Klassierdurchsatz nass t h Bild 18 Zusammenhang zwischen Masseausbringen rbz und Klassierdurchsatz na
97. die Entscheidungsfindung innerhalb eines allgemein g ltigen Ablaufschemas zusammengef hrt und bewertet werden 1 1 Vorgehensweise Im ersten Teil der Arbeit werden die Grundlagen der Recyclingtechnik erl utert Aufbauend auf einer empirischen Analyse mit Hilfe von Literaturrecherchen Besichtigungen eigenen Versuchen sowie dem Studium von betrieblichen Lenkungsprozessen und Qualit tssicherungssystemen werden die f r die Entscheidungsfindung wesentlichen betontechnologischen und verfahrenstechnischen Grundlagen besprochen Hierbei werden potentielle Materialstr me klassier und suspendiertechnische Grund lagen sowie die sich daraus ergebenden Kennwerte f r die Maschinen und Ger te erl utert Insbe sondere wird auch das Oberfl chenwasser als Bestandteil des Recyclingprozesses beschrieben Dar ber hinaus wurden im Rahmen dieser Arbeit Versuchsreihen durchgef hrt Mit Hilfe der Versuche soll das Trennverhalten eines mechanischen Klassierers unter besonderer Ber cksichtigung der Fehlkornaustr ge im Restbetonzuschlag untersucht werden Die Versuchsreihen wurden zur Ent wicklung eines Entscheidungskriteriums hinsichtlich der Rieself higkeit des Restbetonzuschlags erforderlich 90 Grunds tzlich wird bereits im ersten Teil das Ziel verfolgt die f r das optimale Rest betonrecycling relevanten Entscheidungskriterien herauszukristallisieren Im zweiten Teil werden die Grundlagen zur Erstellung eines aus der Systemwissenschaft abgeleiteten
98. die Restbeton klassierung Die Klassiertr be wird in den Aufgabetrichter der gleichzeitig den Trennraum darstellt des mecha nischen Klassierers entleert Dort gelangt sie in den Einflussbereich der Schraube welche durch ihre Drehbewegung im Aufgabetrichter einen turbulenten Str mungszustand Tr beagitation erzeugt Bei einigen Klassierern wird die Tr beagitation durch zus tzlich angebrachte Armkreuze verst rkt Durch die senkrecht quer zur F rderrichtung wirkende Gravitationskraft setzen sich die gr beren Bestand teile der Restwassertr be eher im unteren Bereich des Aufgabetrichters ab w hrend die feineren Bestandteile infolge der intensiven Verwirbelung gleichm ig verteilt sind Durch das berlaufwehr wird demnach der Bereich im Aufgabetrichter angezapft in dem sich das Feingut befindet W hrend durch die F rderbewegung der Schnecke der Bereich des Trennraumes angezapft wird in dem sich das Grobgut befindet Bild 10 Aufbauend auf den bisherigen Erkenntnissen lassen sich hinsichtlich der bau und maschinentechnischen Kenndaten eines mechanischen Klassierers Entscheidungshilfen entwickeln 26 4 2 Bautechnische Kenndaten Grunds tzlich ist bei den bautechnischen Kenndaten zwischen der Anordnung im Grundriss und der Anordnung in Bezug zur Gel ndeoberkante des Betonwerkes zu unterscheiden Bei der Planung einer Anlage zum Restbetonrecycling stellt sich zun chst die Frage nach dem optimalen Standort der Klassier
99. diesem Grund im Rahmen der Feldversuche mit detail lierten Arbeitsanweisungen gearbeitet Vor der Durchf hrung der Versuche wurde der mechanische Klassierer mit der Versuchsbetonsorte beschickt um keine Durchmischungen mit vorher recycelten Restbetontr ben zu riskieren Folgende Schritte im Versuchsablauf sind durchgef hrt worden 1 Schritt Die Produktion einer Betonmenge von 0 5 incl ZTVK Lieferscheinausdruck und anschlie Bender Bef llung eines Fahrmischers F r die Durchf hrung der Versuche wurde eine einheitliche Betonrezeptur gew hlt B25KR 0 2 681 kg m 2 8 331 kg m 8 16 826 kg m CEM 32 5 R 280 kg m EFA F ller 50 kg m Wasser 175 Wm BV 0 84 kg m Die Eigenfeuchten und die Kornverteilungen der Gesteinsk rnungen sind vor Versuchsdurch f hrung ermittelt worden 2 Schritt Die Probenahme zur Ermittlung der Korngr enverteilung der Feststoffe im Restbeton ist in Bild 15 dargestellt Die Probe wurde in zwei Teile geteilt Die erste Probe diente der Ermittlung und Kontrolle des Wassergehaltes im Frischbeton Die zweite Probe wurde ber dem Pr fsieb 250 um ausgewaschen Die Masse der Probe wurde vor dem Auswaschen ermittelt Der R ckstand sowie der Durchgang wurden aufgefangen Der R ckstand wurde getrocknet und mit Hilfe einer Siebanalyse wurde die Kornverteilung bestimmt Der Wassergehalt der in einer Wanne aufgefangenen Suspension mit dem Kornanteil lt 250um wurde durch Sedimentieren de
100. e 13 Tabelle 14 Tabelle 15 Tabelle 16 Tabelle 17 Tabelle 18 Tabelle 19 Tabelle 20 Tabelle 21 Tabelle 22 Tabelle 23 Tabelle 24 Tabelle 25 Tabelle 26 Tabelle 27 Tabelle 28 Tabelle 29 Tabelle 30 Typen von mechanischen Klassierern u 5 Sollwerte f r die Variation des Entleerdurchsatzes bei den Auswaschversuchen 37 GU ee EE 38 Messwerte der Restbetontr be w hrend der Feldversuche 38 Messwerte beim Restbetonzuschlag w hrend der Feldversuche 39 Entleer und Durchlaufzeiten und daraus berechnete Durchs tze u 39 Oe le E WE 40 gk w S T Awa A Hi Hahn 44 Zusammensetzung der Proben l U U u 47 Varianten bei der Verwendung des Restbetonzuschlages 74 Varianten bei der Art der Dichtemessung 75 Varianten bez glich des Suspensionszustandes im Suspendierbecken 76 Ausf hrung der Suspendierbecken im Grundriss 77 Varianten bez glich der Ausf hrung in der Ansicht 78 Varianten zur F hrung des Materialstromes MS4 nennen 79 Varianten bez glich der Ausf hrung der Anmachwasserleitung 80 Varianten bez glich der Auswaschleistung 81 Varia
101. e Anwendung der Nutzwertanalyse nicht zu einer Optimall sung im mathematischen Sinn f hrt und der L sungsweg auf entscheidungstheoretischen Annahmen basiert die nur bedingt berpr ft werden k nnen Trotzdem bietet die Nutzwertanalyse ein allgemeing ltiges Ablaufschema sowohl f r quantifizierbare als auch f r nicht quantifizierbare Kriterien des Restbeton recyclings innerhalb einer Entscheidungsanalyse Sachwissen und wissenschaftliche Methode werden innerhalb der Nutzwertanalyse durch die pr ferenzgerechte Formulierung von Zielgewichten und Zielwerten miteinander verkn pft Dar ber hinaus werden sachlich begr ndete Wertungen in allen Auswirkungen sichtbar gemacht und zu einer befriedigenden Gesamtaussage zusammengefasst Dies wird insbesondere bei den im Anhang 1 dargelegten Praxisbeispielen deutlich Hierbei wurden drei bestehende Anlagen mit dem in dieser Arbeit entwickelten Schema bewertet Es konnte gezeigt werden dass sich die Anlagen optimieren und die Nutzwerte durch einfache Ma nahmen deutlich verbessern lassen Zum Ausblick ist zu sagen dass das Erg nzen der Nutzwertanalyse um konomische Ziele empfehlenswert ist Hierbei muss zwischen Betriebskosten und den Investitionskosten unterschieden werden Neben den beschriebenen 18 Projektzielen ist die Ber cksichtigung der Anschaffungskosten als 19 Ziel bereits heute sehr leicht m glich Hinsichtlich der Betriebskosten kann man in 1 N herung unterstellen dass die technisch beste L
102. e Bestimmung der Feststoffkonzentration beim hydraulischen Feststofftransport Wiesbaden Aufbereitungs Technik Nr 8 1980 S 402 409 Einflu der Feinststoffe im Beton auf Konsistenz Festigkeit und Dauerhaftigkeit beton Heft 9 1988 S 356 359 Heft 10 1988 S 401 404 Ursachen f r das Entstehen von Rissen in jungem Beton beton 1973 4 S 167 171 und 1973 5 S 222 228 Einflu der Bestandteile und der Granulometrie des Zements auf das Gef ge des Zementsteins beton 1982 9 S 337 341 und 1982 10 S 379 386 Nutzwertanalyse in der Systemtechnik Eine Methodik zur multidimensionalen Bewertung und Auswahl von Projektalternativen 4 berarb Aufl Berlin Zippel 1976 Kreislaufwirtschafts und Abfallgesetz KrW AbfG idF v 27 09 1994 4 Abs 1 und 2 Zweite allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Abfallgesetz TA Abfall idF v 12 03 1991 Teil 1 Abs 4 3 GMBL S 139 ber S 469 Rahmen Abwasser VwV Anhang Nr 26 idF v 31 07 96 GMBL 1996 108 ANHANG 1 Verifizierung anhand von Praxisbeispielen 109 110 Praxisbeispiel 1 Restbetonrecyclinganlage der Firma Rennsteig Transportbeton GmbH amp Co KG im Werk Rudolstadt OststraBe 55 Bei diesem Transportbetonwerk handelt es sich um eine im Jahr 1992 errichtete Vertikalanlage mit Elevatorbeschickung Die Restbetonrecyclinganlage wurde ebenfalls im Jahr 1992 in Betrieb genommen Der mechanische Klassierer ist Teilverse
103. e in der Kl reinrichtung abgeschiedenen Stoffe regelm ig entsorgt werden m ssen Dies geschieht i d R durch Abpumpen mit Hilfe von Spezialfahrzeugen Diese Spezialfahrzeuge halten sich w hrend des Abpumpvorganges im Arbeitsbereich der Fahrzeuge auf die ihre Innenfl chen s ubern m ssen so dass es zu Konfliktzeiten kommen kann Gemeinsam mit den Kriterien die sich aus der F hrung des Oberfl chenwassers ergeben lassen sich Entscheidungshilfen Projektziel 12 S 86 angeben 64 7 Systemtechnik 7 1 Einf hrung Aus den Grundlagen der Recyclingtechnik wird ersichtlich dass die konkrete Entscheidungsfindung bei der Planung von Anlagen zum nassmechanischen Recycling von Betonrestmassen von unter schiedlichen Kriterien beeinflusst wird Neben quantifizierbaren flie en auch nicht quantifizierbare Kriterien insbesondere subjektive in die Entscheidung ein Die daraus resultierende komplexe Ent scheidungssituation macht es erforderlich ein operationales Ablaufschema heranzuziehen mit dessen Hilfe die notwendigen Daten gesammelt und bewertet werden k nnen Diese flie en als Entschei dungsvorbereitung in die Entscheidungsfindung ein Hierbei gilt im Zuge dieser Untersuchungen die Arbeit von Zangemeister 134 als Standardwerk hinsichtlich der Beschreibung der Grundlagen der Systemtechnik Ein solches Ablaufschema kann aus der Systemwissenschaft gewonnen werden die sich als inter disziplin re Wissenschaft vom zweckorientierten
104. echnische Behandlung der Recyclingprodukte und nicht eindeutige Beschreibung des Prozesses zum Erzeugen anforderungsgerechter Recyclingprodukte Die vorliegende Arbeit soll die komplexe Entscheidungssituation transparenter gestalten um die Entscheidung umfassend zielorientiert und effizient vorbereiten zu k nnen Hierbei wird der nass mechanische Recyclinganlagentyp besprochen der die heute g ngige Praxis des Restbetonrecyclings in den Betonwerken darstellt Dieser Typ umfasst nach dem Stand der Technik folgende grunds tz liche Verfahrensstufen e des Restbetons in Restbetonzuschlag und Restwasser mit Hilfe eines mechanischen Klassierers MK e Vorhalten des Restbetonzuschlags in Lagerboxen und des Restwassers in Suspendierbecken zur Wiederverwendung SB In die Untersuchung werden nicht einbezogen e Festbeton Bauschutt oder hnliche Materialien e konstruktive Bemessungen aller Art Beh lterwandungen R hrerwelle e Kriterien die berwiegend monet ren Charakter haben z Energieverbrauch Reparaturkosten Wartungskosten Personalkosten sowie Finanzierungs und Fiskalaspekte Diese Einschr nkung erfolgt um den Rahmen der Arbeit nicht zu sprengen Da die Anzahl der Kriterien die Einfluss auf die vorliegende Entscheidungssituation nehmen so gro ist dass die Urteilsperson ohne Entscheidungshilfen nicht zu einem sachlich begr ndeten Urteil kommen kann sollen die ma gebenden Kriterien f r
105. egelwerk Regelwerk Regelwerk Regelwerk Regelwerk Deutschen Beton Verein E V RW Deutscher Ausschu f r Stahlbeton Regelwerk Deutscher Ausschu f r Stahlbeton Ready Mixed Concrete Congress Readymix AG Rechenberg W Siebel E Richartz W Riechers Hans Joachim Riehle Rinza Schmitz Riker Rudolf Riker Rudolf Riker Rudolf Riker Rudolf Ronca Karl Rumpf Rostasy Ferdinand S Ranisch Ernst Holger Sampaio J Schmitz Heiner Schneider Bautabellen Scholz Andreas Schubert Heinrich Schubert Heinrich Schumann Manfred Sonnenberg Richard Sonnenberg Richard DIN 4226 Teil 1 Zuschlag f r Beton Zuschlag mit dichtem Gef ge Begriffe Bezeichnung und Anforderungen Berlin Beuth Juli 2001 DIN 4030 Beurteilung betonangreifender W sser B den und Gase Ausgabe Juni 1991 DIN 28130 3 Ausgabe 1983 10 R hrbeh lter mit R hrwerk R hrantrieb Benennungen Bauteilekombination bersicht Berlin Beuth DIN 28131 Ausgabe 1992 09 R hrer und Stromst rer f r R hrbeh lter Formen Benennungen und Hauptma e Berlin Beuth Merkblatt Zugabewasser f r Beton Merkblatt f r die Vorabpr fung und Beurteilung vor Baubeginn sowie die Pr fungswiederholung w hrend der Bauausf hrung Fassung Januar 1982 Richtlinie Alkalireaktion im Beton Vorbeugende Ma nahmen gegen sch digende Alkalireaktion im Beton Berlin K ln Beuth Verlag Dezember 1997
106. el 8 Optimaler Auswaschdurchsatz Bezug zu den Grundlagen Im Gegensatz zu den Ausf hrungen im Grundlagenteil wird im Praxisteil der Begriff Auswaschleistung f r den Begriff Volumendurchsatz verwendet In der Praxis ist Auswaschleistung die bliche Bezeichnung 81 Im Kap 4 3 1 sind die Grundlagen bzgl der Auswaschleistung erl utert worden Die Leistungs gr en V theo V RB on V und V sot wurden hergeleitet Die Entscheidungsperson muss die erforderliche Auswaschleistung V so definieren Insbesondere muss angegeben werden welcher Recyclingfall Restbeton oder R ckbeton ma geblich sein soll Zur Entscheidungshilfe wird die erforderliche Auswaschleistung V sor mit der vorhandenen Auswaschleistung V wer verglichen sou lt Vist Hierbei ergibt sich ein hoher Auslastungsgrad des mechanischen Klassierers Allerdings sind Wartezeiten der Fahrmischer beim Auswaschen wahrscheinlich V soi Vist Der Auslastungsgrad des mechanischen Klassierers ist geringer Wartezeiten sind m glich V soi gt V ist Der Auslastungsgrad und die Wahrscheinlichkeit von Wartezeiten sind gering Formulierung des Projektziels Die Auswaschleistung des mechanischen Klassierers soll so bemessen sein dass die Wartezeiten beim Auswaschvorgang minimiert und die Auslastung des mechanischen Klassierers optimiert wird Projektzieltabelle zur Erstellung einer Zielwertmatrix Tabelle 17 Varianten bez glich der Auswaschleistung
107. eltbestimmungen Beginnend mit dem Versuch zun chst ber Siebklassierungsmethoden dem stichfesten Schlamm Feinstoffe zu entnehmen und wiederzuverwenden wurden sehr bald erste Ger te aus der kiesauf bereitenden Industrie f r das Restbetonrecycling verwendet 67 Hierbei kamen Hydrobandabscheider und auch mechanische Schneckenklassierer zum Einsatz Tabelle 1 25 75 77 Die ersten Eins tze waren in den meisten F llen gekoppelt mit dem Versuch die Feinstoffe vor oder nach der Klassierung zu separieren und getrennt zu dosieren oder zu entsorgen Mit dem Einsatz von Suspendierbecken ab Ende der 80er Jahre wurde der letzte Schritt zum Betrieb der Restbetonrecyclinganlage des heutigen Typus getan Parallel hierzu wurden auch neue Ger te f r die Klassierung entwickelt Es kamen mechanische Klassierer mit Kr hlwerken Auswaschtrommeln und Kombinationen aus Auswaschtrommeln und Auswaschschnecken zum Einsatz Tabelle 1 55 60 74 76 114 115 Heute werden nur noch mechanische Schneckenklassierer Auswaschtrommeln oder Kombinationen aus beiden Ger ten verwendet Bei einer Waschtrommel handelt es sich um eine leicht geneigte Trommel die sich um ihre L ngs achse dreht Sie besteht aus dem Aufgabebereich in dem die Reststoffe in das Innere der Wasch trommel bef rdert werden Im Waschbereich werden die Reststoffe getrennt Im Bereich der Aus tragseinrichtungen werden das Restwasser und der Restbetonzuschlag aus der Trommel gef
108. em ffentlichen Leitungsnetz Wasser in die Suspendierbecken gef rdert Sp lwasser MS zu vernachl ssigen da es nach dem Sp len dem Suspendierbecken wieder zugef hrt wird 3 f Anmachwasser MSs MS T 150 min 25h 1 50 1501 5625m m Anforderungen gt rw 5 022 m lt MS T 150 min 5 625 m Die Suspendierbecken m ssen mindestens ber die Reservekapazit t verf gen mit der sie die Regenspende eines Wochenendes aufnehmen zu k nnen b Kann bei den Rahmenbedingungen nicht sichergestellt werden c Wird ber Verschneidung bei Verwiegung geregelt online d Wird ber Schwimmschalter geregelt 8 2 4 Betriebspraktikabilit t Projektziel 11 Verstetigung der Restwassertemperatur e Bezug zu den Grundlagen Im Kap 5 2 ist die Gefahr des Gefrierens von Restwasser bei extremen Witterungsverh ltnissen beschrieben e Formulierung des Projektziels Das Suspendierbecken soll in der Ansicht so angeordnet sein dass das Restwasser auch bei extremen Witterungsverh ltnissen nicht gefriert und das Becken funktionst chtig bleibt e Projektzieltabelle zur Erstellung einer Zielwertmatrix Tabelle 20 Varianten bez glich der Anordnung der Suspendierbecken in der Ansicht Zielkriterien Varianten Vorteile Nachteile geringe Gefahr von Ausf llen im Optimale Unterflur un keine Winterbetrieb Verstetigung mittl fah Ausf llen i d r eiert mittlere Gefahr von Ausf llen im keine Winterbetrieb Re
109. emessung ist eine Aussage dar ber m glich ob die Anforderungen an die Gr e des Dispergierraumes eingehalten werden oder nicht e Exemplarische Bewertung Gemessen am Projektziel werden die beiden Varianten wie folgt bewertet Berechnung durchgef hrt gut Berechnung nicht durchgef hrt schlecht e Gewichtung F r den Fall dass die Suspendierbecken zu klein dimensioniert sind ist mit gravierenden Nachteilen bei der Verwendung von Restwasser Restwasserdichte sowie im Betrieb der Recyc linganlage berlaufen des Beckens zu rechnen Aus Sicht des Verfassers handelt es sich um ein bedeutendes Projekiziel Die Beispiel Nutzwertanalyse wird durchgef hrt mit g40 9 vgl Bild 42 S 95 e Bezug zur Restbetonrecyclinganlage Ludwigsfelde Zu und Abfl sse a Oberfl chenwasser MS Fl che F 350 m s ha Wochentage aus 106 rwr 15 5 f r T 150 min 15 5 0 035 150 60 5 022 m3 12 8 To 60 h Wochenende z B Wetteramt 85 b Fl ssige Stoffe aus dem Vorklassierer MSgq Das Oberfl chenwasser wird bei der Rest betonrecyclinganlage Ludwigsfelde ber den Vorklassierer in die Suspendierbecken geleitet Restwasser aus dem mechanischen Klassierer 5 aus Restbeton zu vernachl ssigen da mit Restwasser gesp lt wird d F llstandsregelung MSg MSg Sobald ein fest definierter Pegeltiefstand erreicht ist wird automatisch Schwimmschalter aus d
110. en GI 7 e Fraktionsbilanz Feststoff Ars X rbz qrez X W qaw X GI 8 mit rbz 1 rw und rw 1 rbz folgt rbz qap X Aesaw X und GI 9 gt qFsnw X ie Ars X qrez X GI 10 qrsnw X qrez X Da es sich bei technischen Klassierungen nicht um ideal scharfe Klassierungen handelt benutzt man den Trenngrad T x um anzugeben welcher Anteil einer Restbeton Korngr e im Restbetonzuschlag enthalten ist Der Trenngrad ergibt sich aus den Verteilungsdichtefunktionen von Restbetonzuschlag und den Feinstoffen im Restwasser sowie dem Masseausbringen T x rbz Arez modifiziert nach Stie 1 15 S 260 GI 11 Opp X Zur Veranschaulichung kann der als Trenngradkurve berechnete Verlauf des Trenngrades Uber der Partikelgr e graphisch dargestellt werden Aus der Auftragung von und rbz qrez x l sst sich die Trenngradkurve punktweise bestimmen Es ergeben sich folgende Eigenschaften der Trenngrad kurve 32 e Unterhalb von x hat sie den Wert Null e Oberhalb von x hat sie den Wert Eins e Die Trennkorngr e befindet sich bei T x 0 5 d h bei roz qrez x rw Arw X q x A Korngr e x gt Bild 14 a grafische Darstellung der Fraktionsbilanz modifiziert nach Stie 115 S 260 b Trenngradkurve modifiziert nach Stie 115 S 260 F r die praktische Berechnung der Trenngradkurve ben tigt man
111. en SP Saugpumpe SW Sp lwasser TP Tauchpumpe tv Teilversenkt f berflur uf Unterflur VII Formelzeichen Soweit im Text nicht anders angegeben gelten die folgenden Bezeichnungen Rw kg dm Dichte des Restwassers rs kg dm Dichte des Feststoffes im Restwasser Py Feststoffvolumenanteil der Suspension a kg m Wirkstoffkonzentration im Beton BV i Betonverfl ssigergehalt in vom Zementgehalt D m Durchmesser des Suspensionsbeckens d m Durchmesser des R hrorgans dp um Partikeldurchmesser Ds m Schraubendurchmesser Fr Modifizierte Froude Zahl Frez Restbetonzuschlagfehlanteil fsrw Feinstoffe im RW Ausbringen G kg m Gesteinsk rnungsgehalt gi Gewicht der Projektziele GW kg m Gesamtwasser H m des Suspensionsbeckens Hmin F m Niedrigste Abgabeh he der Fahrzeuge hr m H he des Aufgabetrichters Mesrw kg Feststoffmasse der Feinstoffe im Restwasser kg Feststoffmasse der Restbetontr be Mpez kg Feststoffmasse des Restbetonzuschlags Miesai t h Feinstoff Feststoffmassedurchsatz Miss t h Grobgut Feststoffmassedurchsatz m h Theoretischer F rderdurchsatz n i Umdrehungsgeschwindigkeit des R hrorgans N Nutzwert Ns Anzahl der Schrauben beim mechanischen Klassierer ns Schraubendrehzahl Nv Volumenstromzahl Nvs Volumenstromzahl der Suspension Arsrw X i Kornfraktionsanteil der Feinstoffe im RW
112. en Varianten wie folgt bewertet h Amine schlecht hr lt Amine gut Exemplarische Gewichtung Die Praktikabilit t der Recyclinganlage wird durch dieses Kriterium nicht sehr entscheidend beein flusst Die Beispiel Nutzwertanalyse wird durchgef hrt mit 015 2 vgl Bild 42 S 95 Bezug zur Restbetonrecyclinganlage Ludwigsfelde Der mechanische Klassierer ist berflur angeordnet und wurde nicht mit einem Beschickerk bel ausgestattet Die auf dem Gel nde stationierten Betonpumpen k nnen nicht direkt in den mecha nischen Klassierer sp len Die Innenw nde der Pumpenrohre werden zun chst im Vorklassierer gereinigt Von dort wird das feste Material ber MSs dem Klassierer zugef hrt 90 Projektziel 16 Bestm gliche F hrung von MS Restbeton des station ren Mischers Bezug zu den Grundlagen Die F hrung des Materialstromes 3 ist f r die Praktikabilit t des Betriebs relevant Innerhalb des Kap 3 2 2 wurden die Varianten hinsichtlich der Reinigung des Zwangsmischers besprochen Formulierung des Projektziels Die Reinigung des Zwangsmischers der Mischanlage soll so durchgef hrt werden dass sich eine bestm gliche Betriebspraktikabilit t ergibt Projektzieltabelle zur Erstellung einer Zielwertmatrix Tabelle 25 Varianten der F hrung des Materialstromes MS Zielkriterien Varianten Vorteile Nachteile Optimale F hrung ber fest installiertes autark technischer Mehraufwand Betriebsprak F rdersys
113. en an Modellr hrwerken basieren Beim 1s Kriterium d rfen einzelne Feinstoffpartikel nicht l nger als eine Sekunde am Beh lterboden verweilen Aus praktischen berlegungen wird einsichtig dass ein solches Beobachtungskriterium die menschliche Wahrnehmungsf higkeit bersteigt und beim Restbetonrecycling nicht anwendbar ist Das Schichth henkriterium gibt einen Bereich f r die Suspendierintensit t an in dem die Feinstoffteilchen in der kontinuierlichen Phase aufgewirbelt werden Da die Feinstoffe im Restwasser allerdings unterschiedliche Partikeldurchmesser haben wird sich eine einheitliche Schichth he nur f r die kleinsten Partikel angeben lassen Dar ber hinaus wird noch gezeigt dass beim Restbetonrecycling die vollst ndige Suspension anzustreben ist D h das Schichth henkriterium ist beim Restbetonrecycling ebenfalls nicht anwendbar Da beim Restbetonrecycling in den Modellr hrwerken die erforderlichen Parameter nicht beobachtet werden k nnen ist eine Hochrechnung gem der hnlichkeitstheorie auf die sp teren gro technisch durchzuf hrenden Suspendieraufgaben nicht m glich 21 Dies macht wie sp ter gezeigt wird andere Bemessungsverfahren erforderlich 5 2 Bautechnische Kenndaten 5 2 1 Anordnung im Grundriss und in der Ansicht Es lassen sich wie beim mechanischen Klassierer drei M glichkeiten zur Anordnung in der Ansicht beschreiben berflur Unterflur oder Teilversenkt Die f r die Beantwortung der
114. endung weitergeleitet Bei dieser Variante ist der Aufgabetrichter des mechanischen Klassierers der tiefste Punkt d h der mechanische Klassierer muss Unterflur an geordnet sein Bei dieser Variante muss sichergestellt sein dass eine weitere Reinigung des Oberfl chenwassers nicht erforderlich ist Die Ausf hrungen verdeutlichen die Interdependenzen vgl Kap 7 1 3 zwischen der F hrung des Materialstromes Oberfl chenwasser sowie der Anordnung des mechanischen Klassierers sowie des Suspendierbeckens in der Ansicht Hierbei kann allerdings nicht unerw hnt bleiben dass ggf H hen unterschiede auch durch Pumpen berwunden werden k nnen Dieses bedeutet aber einen zus tz lichen technischen Aufwand Des weiteren bedingt die F hrung dieses Materialstromes auch die Auswahl des Abscheiders Gemeinsam mit den sich daraus ergebenden Kriterien lassen sich die Entscheidungshilfen angeben Projektziel 14 S 88 3 2 Output Materialstr me 3 2 1 Restbetonzuschlag Die Weiterbef rderung des Restbetonzuschlages vom mechanischen Klassierer zum Lager f r Gesteinsk rnungen des Transportbetonwerkes MS auf Bild 7 ist abh ngig von der Abwurfh he des Austrages des mechanischen Klassierers Einerseits kann ein Sch ttkegel aufgebaut werden der mit Hilfe spezieller Baumaschinen z B Radlader aufgenommen und weitergef rdert wird Andererseits ist es m glich dass Restbetonzuschlag direkt in ein unter dem Austrag des mechanischen Klassie
115. enschaften von Frisch und Festbeton Entwurf April 2000 Zement Taschenbuch Wiesbaden Berlin Bauverlag 1984 48 Ausgabe Allgemeing ltige Aussage zur Mindest R hrerdrehzahl beim Suspendieren Chem Ing Tech 57 1985 Nr 8 S 692 693 Kostenrechnung im Mittelstand Stuttgart Poeschel 1991 Schriftenreihe der Wissenschaftlichen Hochschule f r Unternehmensf hrung Koblenz Management 3 Guter Beton Ratschl ge f r die richtige Betonherstellung bearb von Robert Weber Rudolf Tegelaar Mitarb der fr heren Aufl Herbert Schwara Rolf Soller Hrsg von der Bauberatung Zement Bundesverband der Deutschen Zementindustrie V 17 Aufl D sseldorf Beton Verlag 1991 Recyclinganlage f r Betonr ckst nde und Sp lwasser BMT 4 August 1988 Einflu faktoren der Kosten von Wohngeb uden Bonn Rheinischen Friedrich Wilhelms Universit t Diss 1971 Entscheidungskriterien f r das Recycling von Abfallstoffen unter dem Gesichtspunkt des Energieeinsatzes Beispiel Altreifenbeseitigung Berlin Technischen Universit t Diss 1977 Baustoffe f r tragende Bauteile Wiesbaden Berlin Bauverlag Bd 1 Baustoffkenngr en Me technik Statistik 2 neubearb u erw Aufl 1977 Baustoffe f r tragende Bauteile Wiesbaden Berlin Bauverlag Bd 2 Beton Bindemittel Zuschlag Normal u Leichtbeton Best ndigkeit sowie M rtel u Mauerwerk nichtmetall anorgan Stoffe 2 neubearb Aufl 1981 Di
116. entweder zwei der drei Verteilungs funktionen und das Masseausbringen oder alle drei Verteilungsfunktionen da das Masseausbringen auch mit Hilfe der Gleichungen Gl 9 und GI 10 berechnet werden kann Dar ber hinaus kann die Trenngradkurve durch stetige Funktionen rechnergest tzt approximiert werden Hierbei benutzt man die modifizierte Plitt Funktion 80 Fehlaustrag im Restbetonzuschlag Frez wird im allgemeinen der Mengenanteil genannt der kleinere Teilchen als x enth lt und dennoch auf der Restbetonzuschlagsseite erscheint Da zum 33 berwiegenden Teil Zementpartikel kleiner als 125um sind wird in Ab nderung hierzu im Rahmen dieser Arbeit der Restbetonzuschlag Fehlanteil Fagz gem GI 12 definiert 125m Fasz Xu Der Grenzwert 125um orientiert sich an den Normvorgaben der Zementhersteller GI 12 4 3 2 2 Experimentelle Untersuchungen zur Klassierg te Wie bereits erw hnt fehlen bisher jegliche Angaben ber Trennkorngr e und Fehlkorngehalte f r mechanische Klassierer die f r das Restbetonrecycling verwendet werden Das im folgenden beschriebene Versuchsprogramm hat zum einen die Zielstellung erstmals grunds tzliche Aussagen ber das Trennverhalten des mechanischen Klassierers bez glich der nachfolgenden Parameter machen zu k nnen e Entleer und Klassierdurchs tze e Masseausbringen e Korngr enverteilung e Trennverhalten anhand von Trennkorngr e Trenngradver
117. eponierung des Restbetons sind hoch und liegen zum Teil bei 130 00 pro Tonne Die Deponien von denen Restbeton noch angenommen wird werden immer seltener Zum einen ist vor dem Hintergrund abnehmender bzw wirtschaftlich nicht mehr erschlie barer Roh stoffreserven bei gleichzeitiger Verknappung von Deponieraum die konomische wie kologische Notwendigkeit von Recycling f r alle Produktionsbereiche unbestreitbar Zum anderen werden die Produzenten durch gesetzliche Vorschriften angehalten anfallende Restmassen wiederzuverwerten 135 136 137 Fur die Transportbetonindustrie bedeutet diese Entwicklung einen schrittweisen Ubergang von einer reinen Entsorgungstechnik zu einer Materialwirtschaft mit geschlossenen Stoffkreisl ufen Dies erfordert neue Technologien So werden zwar Anlagen und Ger te angeboten mit denen Restbeton in Restbetonzuschlag und Restwasser klassiert sowie das Restwasser suspendiert werden k nnen Tabelle 1 Die Planung dieser Anlagen erfolgt jedoch berwiegend durch learning by doing so dass in der Regel Detailprobleme ungekl rt bleiben Auch die ber das Klassieren und Suspendieren hinaus erforderlichen Recyclingschritte sind bisher in der Praxis nur ansatzweise gel st Insbesondere handelt es sich bei der Aufbereitung von Restbeton um ein System von verschiedenen in gegenseitiger Abh ngigkeit von einander stehenden Bauteilen und Apparaten deren Gr en bzw Wertigkeiten nicht durch Kennwerte festgelegt sin
118. erarbeiten zu k nnen m ssen die Projektziele zun chst formal strikt isoliert und einzeln zugeordnet werden Es gibt die folgenden Beziehungen zwischen unterschiedlichen Zielen e Zwischen zwei Zielen ist eine Zielkonkurrenz gegeben wenn mit dem Nutzenzuwachs des einen Zieles eine Nutzenabnahme beim anderen Ziel verbunden ist Zielkonkurrenz ist die eigentliche Ursache von Entscheidungskonflikten Die st rkste Form der Zielkonkurrenz ist gegeben wenn sich die Ziele gegenseitig ausschlie en d h ein Ziel nur erreicht werden kann wenn das andere nicht erreicht wird Kemper 39 e Zielkomplementaritat zwischen zwei Zielen ist gegeben wenn mit dem Nutzenzuwachs bei einem Ziel ein Nutzenzuwachs bei einem anderen Ziel verbunden ist und umgekehrt 67 e Eine Zielindifferenz liegt vor wenn weder Zielkonkurrenz noch Zielkomplementarit t alleine vorliegen Die genannten Zielbeziehungen k nnen unterschiedliche Qualit ten haben Bild 40 verdeutlicht steigende konstante oder abnehmende Zielbeziehungen Ziel 1 Ziel 1 fallende Zielkonkurrenz 2 konstante Zielkonkurrenz 4 3 steigende Zielkonkurrenz 2 fallende Zielkomplementarit t Gs konstante Zielkomplementarit t 6 steigende Zielkomplementarit t Ziel 2 Bild 40 Darstellung der Zielbeziehungen nach 134 7 3 Bewertung Die Bewertung innerhalb der Nutzwertanalyse besteht aus zwei Teilen Zum einen m ssen die zur Wahl stehenden Pr
119. erfahren allerdings nur sehr begrenzt sinnvoll da zu viele Alternativm glichkeiten vorhanden sind und die Urteilsperson keine eindeutige Einordnung nach ihren Pr ferenzen mehr geben kann Diese Methode scheidet also f r den hier betrachteten Fall einer Recyclinganlage f r Restbeton aus Beim vollst ndigen Paarvergleich wird dagegen keine gleichzeitige Einsch tzung vorgenommen Vielmehr werden die einzelnen Projektziele und die zur Verf gung stehenden Alternativen mit Hilfe 69 n von B bin ren Ordinalurteilen miteinander verglichen und bewertet Je gr er die Komplexit t der Bewertungsaufgabe wird umso mehr steigt die Gefahr einer Beurteilung in zirkulare Triaden Urteilt die Entscheidungsperson z A3 gt A As gt A3 A gt A l sst sich eine eindeutige Rangreihe nicht mehr angeben Da die Entscheidungssituation fur den Bau einer Recyclinganlage f r Restbeton komplex ist kann das Auftreten von zirkularen Triaden bei einer Nutzwertanalyse mittels des vollstandigen Paar vergleichs nicht verhindert werden Dies w rde allerdings den Sinn einer Nutzwertanalyse f r diese Entscheidungssituation in Frage stellen Daher ist der vollst ndige Paarvergleich als Methode zur Bearbeitung der hier vorliegenden Problemstellung nicht sinnvoll 7 3 3 Kardinale Skalierung Die Kardinalskalen stellen die vergleichsweise st rkste Form der Skalierung dar Nutzenunterschiede zwischen den R ngen lassen sich genau definieren Hierbei kan
120. ert definiert Nach Zangemeister f hren alle vier Regeln zu dem gleichen Ergebnis Vergleicht man die Rangordnungssummenregel mit der Austin Slight Regel so zeigt sich dass beide Regeln zu Nutzwerten N f hren die bis auf eine additive Konstante m bereinstimmen Praktisch ist es daher egal ob man zun chst die Vorzugsh ufigkeiten bestimmt und diese zu Nutzwerten addiert oder ob man die R nge einer Alternative zu Nutzwerten summiert 134 Aus diesem Grund wird die Rangordnungssummenregel zur Wertsynthese herangezogen Um die Nutzwerte der Alternativen nach der Rangordnungssummenregel zu berechnen addiert man zeilenweise die R nge in der Zielertragsmatrix GI 18 j l So wird eine vollst ndige Bewertung der Alternativen erm glicht Die Rangordnungssummenregel impliziert dass die Nutzendistanzen zwischen den benachbarten R ngen gleich gro sind Die Wertsynthese der ordinalen Rangreihen setzt voraus dass den Rang pl tzen eine vergleichbare Werteinheit zugrunde liegt da die Rangpl tze gegenseitig verrechnet werden Diese ist durch die Ermittlung von Zielgewichten auf der Basis der Pr ferenzstruktur der Urteilsperson gegeben 72 8 Nutzwertanalytische Auswertung Die bisher besprochenen Grundlagen die hergeleiteten Dimensionierungsans tze sowie die Ergeb nisse der Versuchsreihe werden im folgenden mit der in Kapitel 7 beschriebenen Nutzwertanalyse praktisch angewandt e 1 Schritt Aufstellen des Z
121. ert werden indem Suspendierbecken eingesetzt werden deren Gr e es erm glicht die Restwasserdichte zu verringern e Der Suspendierraum ist so zu bemessen dass trotz der arbeitstaglichen Schwankungen des Pegelstandes ein konstanter Suspendiereffekt erreicht wird Die Schwankungsbreite des Pegel standes kann sich aus der Berechnung der maschinentechnischen Kenndaten ergeben Um den vorgenannten Anforderungen gerecht zu werden wird das Suspendierbecken in drei Zonen aufgeteilt Bild 34 e Die Zone 1 erstreckt sich vom Beckengrund bis zum Pegeltiefststand oberhalb des R hrorgans Dies ist der Raum der mindestens zur Verf gung stehen muss um ein Suspendieren zu erm g lichen Die Gr e der Zone 1 wird durch die r hrmaschinentechnischen Erfordernisse bestimmt da das R hrorgan st ndig von Restwasser umgeben sein muss e Die Zone 2 erstreckt sich vom Pegeltiefststand bis zum Pegelh chststand Innerhalb dieser Zone bewegen sich die normalen Schwankungen des Pegelstandes Gleichzeitig wird hiermit der Raum markiert der f r Anmachwasser zur Verf gung steht e Die Zone erstreckt sich vom Pegelh chststand bis zum obersten Punkt des Suspendierbeckens Dies ist der Raum der erforderlichenfalls eine berdurchschnittliich gro e Menge an Ober fl chenwasser aufnehmen muss Dieser Raum kann auch vom Suspendierbecken getrennt werden und als selbst ndiges Becken Reservebecken ausgelegt werden berlauf Pegelh chststand Pegel
122. esbaden Berlin Bauverlag 1989 Sch dliche Bestandteile und ihre Wirkung auf Baustoffe Aufbereitungs Technik Heft 5 1989 S 301 305 Wasseranspruch sandreicher Betone Einfllu8 der Sieblinie des Sandes auf die Konsistenz beton 9 1989 S 381 383 ber den Trennschnitt 0 06mm bei der Feinsandr ckgewinnung Aufbereitungs Technik 4 1992 S 226 227 Beton Herstellung nach Europ ischer Norm Hrsg von der Bauberatung Zement Bundesverband der Deutschen Zementindustrie e V D sseldorf Beton Verlag 1992 Beschreibung der fluiddynamischen Vorg nge beim Suspendieren im R hrwerk M nchen 1979 Diss Abwasser Me und Regeltechnik Dornach J Pl ss AG 1992 1 Ausgabe Mikroprozessor Steuerungen in Transportbetonanlagen Stand der Technik und Zukunft beton Heft 9 1989 S 384 387 Mikroprozessor Steuerungen in Transportbetonanlgen Grundlagen Auswahlhilfen Hubert Frenking Durchgef hrt im Auftr Forschungsgemeinschaft Transportbeton e V FTB D sseldorf Beton Verlag 1987 Schriftenreihe des Bundesverbandes der DeutschenTransportbetonindurstrie e V Duisburg H 2 Restbetonrecycling Statusseminar Bauforschung und technik des BMFT Bauwirtschaft Heft 42 21 Oktober 1982 S 1590 1592 Restbetonrecycling Recycling of waste concrete Betonwerk Fertigteiltechnik Heft 12 1984 S 830 836 Praktisches Konzept zur wirtschaftlichen Beurteilung von Investitionen Z rich Eidgen ssischen
123. eschreibbar Im zweiten Teil wurden die Grundlagen f r ein allgemeing ltiges Ablaufschema zur Ent scheidungsfindung besprochen Das Ablaufschema musste der Anforderung gerecht werden nicht nur die sehr facettenreichen objektiven Aspekte der Grundlagen der Restbetonrecyclingtechnik zu ber ck sichtigen Es mussten auch subjektive Einsch tzungen verarbeitet werden k nnen Hierf r stellt die Systemwissenschaft mit der Nutzwertanalyse eine im Zusammenhang mit Restbetonrecycling neue Methode bereit die sich wegen der M glichkeit der Ber cksichtigung multidimensionaler Zielsetzungen f r die vorliegende Entscheidungssituation besonders gut eignet Ausgehend von einem zun chst ungeordneten Zielkatalog wird durch die Gliederung und Ordnung der Ziele ein Zielsystem entwickelt Die widerspruchsfreie Strukturierung der Ziele in einem Zielsystem ist die zentrale Voraussetzung f r eine rationale Entscheidung bei Problemen mit mehrfacher Zielsetzung Auftretende Interdependenzen zwischen Einzelzielen wie zum Beispiel Zielkonkurrenz m ssen bei der Bewertung getrennt beurteilt werden Die Bewertung der Einzelziele erfolgt auf einer der drei grunds tzlich m glichen Skalen F r das Restbetonrecycling ist eine Unterart der Kardinalskalen anwendbar Die Verh ltnisskalierung mit Hilfe der Methode der sukzessiven Vergleiche ber cksichtigt Nutzenunterschiede durch die Ermittlung von nutzenabh ngigen Kriteriengewichten Im dritten Teil wird die Nutzwertanalyse
124. etonwerke Restbetonrecyclinganlagen eingesetzt Pro Jahr k nnen durch Restbetonrecycling 3 6 Mio t Zuschlagstoffe eingespart werden Es herrscht ein breiter Konsens dass eine umweltgerechte Produktion von Frischbeton ohne den Einsatz von Restbetonrecyclinganlagen nicht mehr denkbar ist Trotz der weiten Verbreitung erfolgt die Planung der Restbetonrecyclinganlagen immer noch durch learning by doing da verfahrenstechnisches Grundlagenwissen nicht vorliegt Wer an verantwortlicher Stelle die Investition in eine neue oder in die Verbesserung einer bestehenden Restbetonrecyclinganlage beurteilen soll steht vor einer komplexen Entscheidung die unter Ber cksichtigung unterschiedlichster Kriterien getroffen werden muss In der Praxis besteht hinsichtlich der Qualit tssicherung der Recyclingprodukte der Ablagerungen der noch reaktiven Zementpartikel der Bemessung der eingesetzten Maschinen der praktikablen Handhabung hinsichtlich einiger Detailprobleme sowie der Anordnung der verfahrenstechnischen Komponenten in Bezug zur Gel ndeoberkante weitgehend Unklarheit Das allgemeine Verlangen nach einer durchdachten Entscheidungshilfe und die Notwendigkeit zu einem sachlich begr ndeten Urteil zu kommen macht Entscheidungshilfen f r die Planung von Restbetonrecyclinganlagen erforderlich Insbesondere da Fehlentscheidungen nicht oder nur mit gro em Aufwand r ckg ngig gemacht werden k nnen Mechanischer Restbeton Klassierer zuschlag
125. etrieb der Recyclinganlage m glichst praktikabel durchgef hrt werden kann Projektzieltabelle zur Erstellung einer Zielwertmatrix Tabelle 23 Varianten bez glich der F hrung des Oberfl chenwassers Zielkriterien Varianten Vorteile Nachteile Reservebecken nur Unterflur oder Reservebecken keine zus tzlich technischer Aufwand Konflikte zwischen Spezialfahrzeugen Praktikable und Fahrzeugen a mechanischer F hrung des Oberfl chen Kassierer wassers mechanischer Klassierer nur Unterflur m glich dann zus tzlicher technischer Aufwand Der Vorklassierer kann als Teil der Kl reinrichtung keine Vorklassierer herangezogen werden Aussagen zur Operationalit t Projektziel 14 l sst sich nur teilweise quantifizieren Dass die unterschiedlichen Varianten Unter schiede in der Betriebspraktikabilit t mit sich bringen ist nachvollziehbar In welchem Umfang dies geschieht kann nicht angegeben werden und l sst sich auch nicht messen Exemplarische Bewertung Gemessen am Projektziel werden die drei Varianten wie folgt bewertet Reservebecken befriedigend Mechanischer Klassierer schlecht Vorklassierer gut Exemplarische Gewichtung Der Verfasser ist der Meinung dass es sich hierbei um ein Randproblem handelt Die Beispiel Nutzwertanalyse wird durchgef hrt mit 014 2 vgl Bild 42 S 95 Bezug zur Restbetonrecyclinganlage Ludwigsfelde Das Wasser auf den Fl
126. etriebsparametern z B R hrdrehzahl Eine weitere Gruppe wird durch die Eigenschaften der Suspension Partikeldurchmesser Feststoffanteil Dichte der dispersen und der kontinuierlichen Phase Viskosit t der kontinuierlichen Phase gebildet Diese Stoffkennwerte werden zum Teil durch das Trennverhalten des mechanischen Klassierers Kap 4 3 2 f sowie durch die betontechnologischen Daten Kap 2 2 f bestimmt Als letzte Gruppe werden von Einenkel apparative Einflussgr en F llh he Beh lterdurchmesser R hrerdurchmesser R hrerbodenabstand R hrertyp Art und Anzahl von Stromst rern Beh lterart genannt Im weiteren werden einige qualitative Aussagen ber die Abl ufe w hrend des Suspendierens insbe sondere ber die Vorg nge bei steigendem Energieeintrag in die Suspendierbecken gemacht Hierbei ist eine Unterscheidung in teilweise und vollst ndige Suspension zu treffen Schubert 109 Die 53 Vorgange die man mit zunehmender Drehzahl beobachten kann sind in den Abbildungen Bild 31 und Bild 32 dargestellt teilweise Suspension Bei kleinen Drehzahlen liegen die Feinstoffe unbewegt am Boden des Suspendierbeckens Wird die Drehzahl bis auf die Geschiebedrehzahl n gesteigert beginnt die Geschiebebewegung der Feinstoffe verursacht durch die von der Str mung auf die K rner bertragenen Kr fte Mit zunehmender Drehzahl wird die Feststoffschicht am Boden geringer bis hin zur Ausbildung eines feststofffreien ringf r
127. g Ber cksichtigung finden Hinsichtlich der praktischen Durchf hrung der Nutzwertanalyse ist eine weitere Schematisierung hilfreich Durch den Ausblick wird deutlich dass durch die Ergebnisse dieser Arbeit neue Fragestellungen entstanden sind die der Beantwortung bed rfen 103 10 Literatur und Schrifttumsverzeichnis 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 Albach H Bamberg G nter Coenenberg Gerhard Bauforschungsbericht Baumann Kurt Bisle Hans Bitz Michael Bonzel Justus Dahms J rgen Bonzel Justus Dahms J rgen Bonzel Justus Dahms J rgen Breitenbucher R Bunke Norbert Colenbrander W Huysmans M A J Souwerbren C Czernin Wolfgang Dahlhoff U Budnik J Scholl E Drees G Hensler F Drees Gerhard Drinkgern Gerd Drinkgern Gerd Drinkgern Gerd Ebeling Karsten Klose Norbert Einenkel Wolf Dieter Endress Hauser Holding AG Frenking Hubert Frenking Hubert Friesenborg B Friesenborg Bernd Genenger Rolf Orlowski Franz Fritschi Anton Gabbert Dagmar Investitionstheorie K ln Kiepenheuer amp Witsch 1975 Betriebswirtschaftliche Entscheidungslehre 4 berarb Aufl M nchen Vahlen 1985 Bau und Wohnforschung Recyclinggerechter Baustellenbetrieb F 2152 Bearbeitet
128. g der je nach organisatorischem Ablauf unterbrochen werden kann Um vor diesem Hintergrund den Volumendurchsatz f r Restbeton Verde ermitteln zu k nnen m ssen noch einige zeitliche Aspekte erg nzt werden e Zeitfaktor f r das Leerfahren des Materialbettes typ 29 Unter der Voraussetzung dass bei einem Fahrzeugwechsel das Materialbett im Trog des Klassie rers leergefahren wird betr gt die Zeitspanne vom Einf llen der Restbetontr be bis zum Beginn des sichtbaren Auswerfens von Material tus Diese Zeitspanne kann experimentell ermittelt werden e Fahrzeugspezifischer Zeitfaktor Zur Ermittlung der Auswaschdurchsatz muss die F rderzeit wenn der Klassierer nicht aktiv genutzt werden kann abgemindert werden Hierzu z hlen die Entleerzeit te min Diese Zeit wird ben tigt um die Klassierertr be in den Aufgabetrichter zu entleeren die Rangierzeit ta min Diese Zeit wird beim Fahrzeugwechsel beansprucht die Einf llzeit t min Diese Zeit wird f r das Aufnehmen des Sp lwassers ben tigt die Sp lzeit t min Diese Zeit wird ben tigt um die Feinstoffe in der Klassiertr be vollst ndig aufzuschlie en In Abh ngigkeit vom jeweiligen Verh ltnis dieser beiden Zeitfaktoren ergeben sich unterschiedliche Volumendurchs tze Ma geblich hierbei ist allerdings der fahrzeugspezifische Zeitfaktor tpz Grunds tzlich gilt je reibungsloser das gleichm ige Beschicken des mechanischen Klassierers mit Restbetontr be funkt
129. g die Grenze der Rieself higkeit bei ca 2 3 2 7 Feinkornanteil unter 125 um im Rest betonzuschlag Projektziel 10 Optimale Suspendierraumgr e Bezug zu den Grundlagen Die erforderliche Gr e des Suspendierraumes ist von diversen Parametern Zu und Abfl ssen Anforderungen abh ngig vgl Kap 5 2 2 Diese Parameter k nnen die Grundlage einer wasser wirtschaftlichen Berechnung darstellen Formulierung des Projektziels Die Gr e des Suspendierraumes soll so bemessen sein dass alle an die Gr e des Suspendier raumes gestellten Anforderungen eingehalten werden 84 e Projektzieltabelle zur Erstellung einer Zielwertmatrix Tabelle 19 Varianten bei der Gr Be des Suspendierraumes Zielkriterien Varianten Vorteile Nachteile Reservekapazit t vorhanden Wasser Anmachwasserkapazit t vorhanden wirtschaftliche maximale Restwasserdichte wird Berechnung keine eingehalten erfolgreich n Verstetigung des durchgef hrt gung Gr e Suspendiereffektes des Es ist nicht sichergestellt dass Suspendier Reservekapazit t vorhanden ist Wasser raumes Anmachwasserkapazit t wirtschaftliche vorhanden ist Berechnung keine die maximale Restwasserdichte nicht eingehalten wird durchgef hrt 9 eine Verstetigung des Disperigereffektes erreicht wird e Aussagen zur Operationalit t Das Projektziel 10 ist quantifizierbar Mit Hilfe einer wasserwirtschaftlichen B
130. ge ist der Feststoffgehalt zu ermitteln und bei der Betonzusammensetzung zu ber cksichtigen 90 Da der Feinstoffgehalt im Restwasser eine hohe Schwankungsbreite aufweist kann es so zu Schwankungen im Mehlkorn und Feinsandgehalt des Betons kommen Durch das rasche Absetzen der Feinstoffe besteht jedoch bei der h ndischen Dichtemessung grunds tzlich die Gefahr keine repr sentative Probe zu erhalten Automatische Dichtemessung Zur Vermeidung von Defiziten der h ndischen Dichtemessung sind versuchsweise Messeinrichtungen die nach unterschiedlichen Verfahren arbeiten z B optisch in die Suspendierbecken montiert worden um die Dichtemessung automatisch durchzuf hren 13 Die Problematik bei der automatischen Dichtemessung innerhalb der Suspendierbecken besteht darin dass sich fest eingebaute Messapparate innerhalb kurzer Zeit mit einer Schicht aus reaktiven Feinstof fen berziehen Hierdurch wird die Funktionsf higkeit der Messapparate beeintr chtigt Aus diesem Grund kommt nur ein Messverfahren in Betracht bei dem die Messapparatur nicht mit dem Restwas ser in Ber hrung kommt Ein solches Messverfahren nach dem Prinzip der radiometrischen Dichte messung ist in 22 beschrieben Bild 6 Bei regelm iger Kalibrierung in dreimonatigen Abst nden ist das Ger t wartungsfrei und von hoher Messgenauigkeit Die gemessenen Dichtewerte werden online an die Anlagensteuerung bergeben und k nnen dort automatisch ber cksichtigt wer
131. h Auffangen in einer Radladerschaufel und anschlieBendem Wiegen auf einer Fuhrwerkswaage bestimmt Durch die Ermittlung der Eigenfeuchte konnte die Trockenmasse im Restbetonzuschlag ermittelt werden Tabelle 5 Messwerte beim Restbetonzuschlag wahrend der Feldversuche Versuch Nr 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 T 12 Feuchtmasse 1020 980 1120 920 1080 940 1080 1000 920 960 900 RBZ kg Wassergehalt 6 6 5 6 5 0 5 4 8 2 5 8 7 5 6 4 7 1 6 2 6 4 RBZ Darren Trockenmasse 953 925 1064 870 991 885 999 936 855 901 843 RBZ kg W hrend der Feldversuche wurde die Entleerzeit der Restbeton Tr be aus dem Fahrmischer gemes sen Hieraus konnte unter Verwendung der Masse der Restbetontr be der Entleerdurchsatz bestimmt werden In gleicher Weise wurde die Durchlaufzeit der Tr be durch den Klassierer bestimmt um den Klassiererdurchsatz naherungsweise bestimmen zu k nnen Die Messung der Durchlaufzeit wurde begonnen als die ersten nennenswerten Restbetonzuschlagsmengen ausgeworfen wurden und die Messung endete als der Auswurf des Restbetonzuschlags weitestgehend beendet war Die Videoauf nahmen best tigen die gemessenen Zeitpunkte Tabelle 6 Entleer und Durchlaufzeiten und daraus berechnete Durchs tze Versuch Nr 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Entleerzeit s 315 192 115 95 99 34 36 27 21 25 20 14 Durchlautzeit
132. h die Anforderungen der DIN 4226 erf llen Eine Verwendung des Restbetonzuschlags f r unbewehrte Betone muss daher als nicht zul ssig betrachtet werden Zul ssig dagegen ist die in der Richtlinie f r Herstellung von Beton unter Verwendung von Rest wasser Restbeton und Restm rtel beschriebene dritte Vorgehensweise Der Restbetonzuschlag ist den Vorratsbeh ltern mit der gr ten Korngruppe gleichm ig in so kleinen Mengen zuzugeben dass die zul ssigen Abweichungen von der bei der Eignungspr fung gew hlten Sieb linie insgesamt eingehalten werden 90 Die Praktikabilit t und die Genauigkeit dieser Methode ist allerdings nicht sehr hoch da die Zugabe des Restbetonzuschlags in die Materialbox durch volumetrisches Absch tzen vorgenommen werden muss Hier werden an die verantwortlichen Mitarbeiter hohe Anforderungen gestellt da beim Bef llen des Aktivlagers das Zuschlagmaterial danach zu beurteilen ist ob in Hinblick auf die Grenzen f r Unterkorn das Hinzuf gen von Rest betonzuschlag noch m glich ist oder nicht Zugleich muss der Restbetonzuschlag hinsichtlich der enthaltenen Unterkornbestandteile bewertet werden 10 e Eine vierte Methode sieht vor den Restbetonzuschlag bei ausreichender Anzahl an Aktivlagern getrennt zu bevorraten und zu dosieren Diese Vorgehensweise hat den Vorteil dass der zul ssige Grenzwert f r das Unterkorn durch Verwiegung des Restbetonzuschlags nicht unterschritten wird sofern die an
133. h einem Grenzwert an Das Masseausbringen rbz wird signifikant vom Klassierdurchsatz und weniger vom Entleer durchsatz beeinflusst Die Korngr enverteilungen des Restbetons des Restbetonzuschlags und des Restwassers belegen anschaulich den ereichten Trenneffekt Die Trennkorngr e steigt mit zunehmendem Klassierdurchsatz an Diese Tendenz ist allerdings nur bei Betrachtung des nassen Klassierdurchsatzes signifikant erkennbar Bei Betrachtung des trockenen Durchsatzes ergibt sich keine Abh ngigkeit Die Ursache hierf r ist dass in den nassen Durchsatz Prozesse wie Tr beagitation und Feinkornkonzentration indirekt eingehen Der Fehlkornanteil lt 125 um im Restbetonzuschlag steigt ebenfalls mit nassem Klassierdurchsatz an Im Unterschied dazu bestehen f r den Fehlkornanteil gt 125 um im Restwasser signifikante Abh ngigkeiten zu Entleer und Klassierdurchs tzen Ursache ist der tote Fluss e Kriterien zur Praktikabilit t des Anlagenbetriebes Einige Detaill sungen f hren derzeit in der Praxis nicht zu optimalen Ergebnissen Auf Grundlage der empirischen Untersuchung in dieser Arbeit konnten die ma gebenden Entscheidungskriterien aufgezeigt und somit ein allgemeing ltiges Ablaufschema zur Entscheidungshilfe f r die Prakti kabilit t erstellt werden Damit wurde diese Teilproblematik in allen relevanten Kriterien transparent und einer sachlichen Diskussion zug nglich gemacht Die Nutzwertanalyse ist die 101
134. haft 22 Mai1974 Aufbereitung von Restbeton Steine Erden 2 92 S 61 63 Recycling von Restbeton Steine Erden 3 1995 S 50 56 Restbeton Recyclinganlagen f r Betonwerke WLB Wasser Luft und Boden 6 1999 S 58 59 Waste Treatment and Disposal Costs for the Ready Mixed Concrete Industry ACI Journal 7 77 S 281 287 Properties and possible recycling of solid waste from ready mixed concrete Cement and Concrete research Vol 5 1975 S 249 260 The Analysis of Solid Solid Separations in Classiefiers The Can Mining and Metallurgical 64 1971 708 S 42 97 Die Kosten Leistungsfunktion in industriellen Produktionsanlagen Eine theoretische und empirische Untersuchung zur betriebswirtschaftlichen Produktions und Kostentheorie Hamburg Universit t Diss 1968 Allgemeine Hinweise f r die Planung von Abwasser ableitungsanlagen und Abwasserbehandlungsanlagen bei Industrie und Gewerbebetrieben Ein Regelwerk der Abwassertechnischen Vereinigung e V in Zusammenarbeit mit dem Verband Kommunaler St dtereinigungsbetriebe VKS St Augustin November 1990 Abwasser aus Betrieben der Steine und Erden Industrie Ein Regelwerk der ATV in Zusammenarbeit mit dem VKS St Augustin M rz 1989 106 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 R
135. haltsverzeichnis 1 Problem und Autgabes 1 1 1 Viele EE 2 2 Grundlagen der 4 2 1 Entwicklung von Restbetonrecyclinganiagen T 4 2 2 stoffkreislauff r Restbeton a Hera DEENEN ENEE REESEN REES nenn 6 2 3 Eigenschaften der Hecvclnoprodukte nenn 8 2 3 1 RestbetonzuseMag EE 8 2 3 2 R sIW8SSeru uu ee En ande nn een 10 2 3 2 1 Ver nderungen durch Feinstoffe AA 11 2 3 2 2 Ver nderungen durch Zusatzmittelverbindungen und weitere Stoffe 13 3 F hrung der Materialstr mes U uu u u uu u u J 15 3 1 Input Materi lstr me uu Een Sk paku 15 3 1 1 Restbeton des Fubparke ua u y L aw Su A Aaa ukyu tasten k 15 3 1 2 Restbeton des station ren Mischers l U u uu 17 31 3 Ee E 17 3 2 18 3 2 1 e TEE VE NEE 18 dae ANa WASSEN e eE AA a AA aA a E A A AE a KaT Aaa PT AERTS 19 3 3 Ineide Materalstrome uu u u reena 21 3 3 1 Restwasser aus dem mechanischen Klassierer u 21 3 93 22 LSPUIWASSEr 21 3 393
136. hierbei um Restbeton und Oberfl chenwasser z B Regenwasser Dabei muss zwischen nicht aufbereitungsf higem und aufbereitungsf higem Material unterschieden werden Nicht aufbe reitungsf hige Materialien die durch die Abscheidung oder Vorsortierung ausgesondert werden sind Restmengen die aufgrund ihrer die Recyclingprodukte sch digenden Wirkung nicht in den Recycling prozess gelangen d rfen Hierzu k nnen z hlen le oder Fette z B aus der LKW Aussenreinigung e Feinanteile lt 0 063 mm z B von LKW Reifen e stahlangreifende Stoffe z B Tausalze e Anhydrit z B aus der Estrichproduktion Mit der Aufbereitung die in zwei Verfahrensstufen vorgenommen wird beginnt das eigentliche Rest betonrecycling Auch hier ist zwischen nicht wiederverwertbaren und wiederverwertbaren Materialien zu unterscheiden Zu den nicht wiederverwertbaren Anteilen des Restbetons geh ren insbesondere e Ablagerungen in den Recyclingger ten schwimmf hige Stoffe z B Styroporkugeln Wiederverwertbar sind das aus der Aufbereitung hervorgehende Restwasser und der zur ck gewonnene Restbetonzuschlag rs Der Kreislauf wird mit der Wiederverwertung des aufbereiteten Materials f r neue Betonmischungen und der Lieferung des neuen Betons auf die Baustelle und der erneuten R ckf hrung von Restbeton geschlossen Die geordnete Entsorgung des nicht aufbereitungsf higen und des nicht wiederverwertbaren Materials wird im Rahmen der
137. hlanteils vom Entleerdurchsatz sowie ber kritische Entleerdurchs tze gemacht werden Hierbei f hrten Wiederholungsmessungen zu reproduzierbaren Ergebnissen 34 Versuchsanlagen und ger te Die im folgenden beschriebenen Anlagen und Ger te dienten f r die Versuchsdauer ausschlie lich dem Versuchszweck und waren f r weitere Produktionen gesperrt worden Recyclinganlage Die Auswaschversuche wurden an der Restbetonrecyclinganlage in Ludwigsfelde durchgef hrt Die Anlage ist auf den Bildern Bild 2 und Bild 3 dargestellt Sie verf gt ber einen berflur angeordneten mechanischen Klassierer der folgende maschinentechnische Merkmale aufweist Durchmesser des Troges 650 mm Schneckendurchmesser 500 mm Schneckenl nge 5500 mm Gangh he 290 mm Schneckendrehzahl 17 min Trogneigung 25 H he des berlaufwehres 1200 mm Aufgabetrichterbreite 2025 mm Aufgabetrichtertiefe 1950 mm station re Mischanlage Die Versuchsmischungen wurden in einer Horizontalmischanlage mit vollautomatischer Steuerung hergestellt Die verwogenenen IST Mengen konnten auf einem Lieferschein ausgedruckt werden Die Mischanlage besteht aus einem Einwellenzwangsmischer mit Doppelwendel der eine hohe Durchmischung des Versuchsbetons sicherstellt sowie aus den dazugeh rigen Verwiege und Lagereinrichtungen Das eingesetzte Bedienpersonal verf gten ber langj hrige Erfahrung Fahrmischer Bei dem Fahrmischer der zur Aufnahme des Probe
138. icht zur Verf gung Trotzdem soll zur Verdeutlichung des Entscheidungsverfahrens im Rahmen dieser Arbeit eine exemplarische Bewertung und Gewichtung der Projektziele vorgenommen werden Um ein praxisnahes Beispiel zu w hlen wird die von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt gef rderte Restbetonrecyclinganlage Ludwigsfelde vgl Bild 2 und Bild 3 im Rahmen dieser Arbeit bewertet und gewichtet 8 2 1 Qualit tssicherung der Recyclingprodukte Projektziel 1 Optimale Wiederverwendung des Restbetonzuschlags Bezug zu den Grundlagen Im Kap 2 3 1 wurden f nf Methoden der Betonproduktion mit Restbetonzuschlag dargelegt Die zweite Methode ist nicht zul ssig und die f nfte Methode hat nicht das Restbetonrecycling zum Ziel Aus diesem Grund werden diese beiden Methoden nicht ber cksichtigt Formulierung des Projektziels Die Wiederverwendung des Restbetonzuschlags soll so erfolgen dass die H chstgrenzen bzw Tiefstgrenzen f r Ober und Unterkorn der DIN 4226 eingehalten werden Projektzieltabelle zur Erstellung einer Zielwertmatrix Tabelle 10 Varianten bei der Verwendung des Restbetonzuschlages Zielkriterien Varianten vgl S 11 Vorteile Nachteile berschreitung der Grenz Zus tzliche technische weitere Klassierung werte f r Ober und Unter Ausstattung korn ausgeschlossen ggf zus tzliche Fracht fehlerbehaftet nderung der volumetrisches Korngruppe Absch tzen berschreitung der Grenz keine
139. ie Normzahlenreihe R10 3 verwendet mit der bereits die Sieb analyse durchgef hrt wurde Die Ergebnisse der Laserbeugungsanalyse mussten auf diese Korn klassen umgerechnet werden Da f r die sp tere Berechnung der Trenngradkurven gleiche Klassen einteilung f r alle Produkte erforderlich ist wurden auch die Ergebnisse des Restwassers auf die Normzahlenreihe R10 3 umgerechnet Die Ergebnisse der Korngr enverteilungen und ausgew hlte charakteristische Korngr enkennwerte sind in den Tabellen der Anlage zusammengestellt Exemplarisch ist eine Korngr enverteilung in Bild 19 dargestellt Die Zunahme in der Feinheit von Restbetonzuschlag ber den Restbeton hin zum Feinkorn im Restwasser ist deutlich zu erkennen 100 Bezeichner 90 Restbeton 80 e Restbetonzuschlag Restwasser 70 60 50 Q3 x 40 30 20 1 0 10 100 1000 10000 Korngr e x um Entleerdurchsatz 216 5 t h Klassierdurchsatz 9 5 t h Bild 19 Korngr enverteilung von Restbeton Restbetonzuschlag und Restwasser Die Kornverteilung der Feinstoffe im Restwasser l sst sehr deutlich erkennen dass ca 80 der Partikel im Korngr enbereich des Mehlkorns lt 0 125 mm anzutreffen sind Etwa 20 der Partikel sind dem Korngr enbereich des Feinsandes 0 125 mm lt x lt 0 25 mm zuzuordnen An der Korn verteilung des Restbetonzuschlages ist zu erkennen dass sich ca 3
140. ielsystems e 2 Schritt Zusammenstellung der Projektziele e 3 Schritt Bestimmung der Zielwertmatrix inklusive Zielgewichtung und Wertsynthese 8 1 Aufstellung des Zielsystems Das allgemeine Programmziel und damit oberste Zielsetzung im Rahmen dieser Arbeit ist das best m gliche Recycling von Restbeton Die weitere vertikale Ordnung des allgemeinen Programmzieles wird auf der Basis der hierzu in sachlichem Bezug stehenden technischen Kriterienkomplexe Recyclingtechnik und Betontechno logie vorgenommen Der Kriterienkomplex Betontechnologie kann im weiteren in die Bereiche Restbetonzuschlag und Restwasser gegliedert werden Hieraus lassen sich zwei Projektziele entwickeln Der Kriterienkomplex Recyclingtechnik kann im weiteren in die Bereiche Ablagerungen Bemessung Betriebspraktikabilitat und Interdependenzen gegliedert werden Der Bereich Ablagerungen bezieht sich auf Ablagerungen im Suspendierbecken sowie auf Ablagerungen bei der F hrung der Materialstr me Hieraus lassen sich f nf weitere Projektziele entwickeln Der Bereich Bemessung bezieht sich auf die Bemessung des mechanischen Klassierers sowie des Suspendierbeckens Hieraus lassen sich drei weitere Projekt ziele entwickeln Der Bereich Betriebspraktikabilitat bezieht sich auf die Betriebspraktikabilitat des Suspendierbeckens des mechanischen Klassierers sowie der F hrung der Materialstr me Hieraus lassen sich sieben weitere Projektziele entwickeln In Bild
141. igen schaften der Recyclingprodukte die Anforderungen an die bei der Betonproduktion verwendeten Ausgangsstoffe erf llen bzw welche recyclingtechnischen Voraussetzungen erf llt werden m ssen damit die Anforderungen eingehalten werden Aufbauend darauf werden die verfahrenstechnischen M glichkeiten aufgezeigt die Ver nderungen der Eigenschaften auszugleichen bzw r ckg ngig zu machen Es erfolgt demnach keine Betrachtung wie die Recyclingprodukte die Betoneigenschaften beeinflussen sondern vielmehr eine Beschreibung der Recyclingtechnik die erforderlich ist um eine negative Beeinflussung der Betoneigenschaften durch Recyclingprodukte zu vermeiden Diese recyclingtechnischen Voraussetzungen flie en ebenfalls als entscheidungsma gebende Krite rien in das allgemeing ltige Ablaufschema zur Entscheidungsfindung ein 2 3 1 Restbetonzuschlag Der Begriff Restbetonzuschlag ist im technischen Regelwerk definiert als Zuschlag aus Restbeton mit einer Korngr e in der Regel gr er als 0 2 mm 90 Der Restbetonzuschlag hat mit Ausnahme der Korngruppe und der Feinkornart dieselben Eigenschaften wie der in DIN 4226 genormte Beton zuschlag Lieferk rnung Beim Recycling findet zun chst eine Ver nderung der Korngr enverteilung statt F r die Beton produktion werden verschiedene Korngruppen z B 0 2 2 8mm 8 16mm 16 32mm entsprechend vorgegebener Rezepturen gemischt Diese Korngruppengemische erh lt man beim Restbetonrec
142. im Auftrag des Bundesministers f r Raumordnung Bauwesen und St dtebau Bonn Stuttgart IRB Verlag 1990 Die Anwendung nutzwertanalytischer Methoden in der Praxis St Gallen Hochschule Diss 1979 Ausbessern von Betonoberfl chen Rezepte und Arbeitsverfahren Hans Bisle 2 durchges u erw Auflage Wiesbaden Berlin Bauverlag 1978 Entscheidungstheorie M nchen Vahlen 1981 ber den Wasseranspruch des Frischbetons beton 9 78 S 331 336 ber den Wasseranspruch des Frischbetons Fortsetzung aus Heft 9 1978 beton 10 1978 S 362 367 ber den Wasseranspruch des Frischbetons Fortsetzung aus Heft 10 1978 beton 11 1978 S 413 416 Recycling von Frisch und Festbeton beton 9 1994 S 510 514 Erl uterungen zur Richtlinie f r die Herstellung von Beton unter Verwendung von Restbeton Restm rtel und Restwasser Restwasser Richtlinie Berlin Ernst amp Sohn Beton und Stahlbetonbau 87 Heft 10 1992 S 254 257 Hergebruik van cementslib als vulstof in beton Wiederbenutzung von Zementschlamm als F llstoff im Beton Cement Heft 8 1977 S 357 361 Zementchemie f r Bauingenieure 3 neubearb Aufl Wiesbaden Berlin Bauverlag 1977 Frischbetonrecycling im Transportbetonwerk In Beton 45 1995 Nr 11 S 792 796 Instandhaltung von Baumaschinen Wiesbaden Berlin Bauverlag 1982 Recycling von Baustoffen im Hochbau Ger te Materialgewinnung Wirtschaftlichkeitsberechnung Gerhard Drees Wi
143. im Rest betonzuschlag erzeugen k nnen F r den Anwender des Restbetonrecyclings stellt der Deutsche Ausschuss f r Stahlbeton mit der Richtlinie f r Herstellung von Beton unter Verwendung von Restwasser Restbeton und Restm rtel einen Leitfaden f r die Umsetzung in die Praxis bereit Unter anderem wird in dieser Richtlinie verlangt Der Restbetonzuschlag muss soweit ausgewaschen sein dass keine Kornbindung auftritt und gleichm iges Untermischen m glich ist Wie im Rahmen der Arbeit gezeigt wird ist f r die Beurteilung der Kornbindung der Gehalt an Fehlkorn lt 0 125 mm ma gebend Allerdings existieren f r 31 mechanische Klassierer weder Angaben Uber Trennkorngr e noch ber Fehlkorngehalte oder Masseausbringen 4 3 2 1 Theoretische Grundlagen Fur die Kennzeichnung der Klassierung gelten in Anlehnung an StieB 115 folgende Begriffe und Definitionen MrB Feststoffmasse der Restbetontr be Ars X Verteilungsdichte des RB an der Korngr e x Mpez Feststoffmasse des Restbetonzuschlags Grez X Verteilungsdichte des RBZ der Korngr e x Mesrw Feststoffmasse der Feinstoffe im Restwasser Klassiergerat gt Grsrw X Verteilungsdichte der Feinstoffe im RW an der Korngr e x Bild 13 Stoffstr me beim Klassieren e Gesamibilanz Feststoff ITingz ITirsRw GI 5 rbz Mpgz gt RBZ Masseausbringen GI 6 fsrw Maw gt RW Masseausbring
144. ioniert desto gr er wird der Klassierdurchsatz f r Restbeton Dieser Sachverhalt ist in Bild 12 dargestellt F r den Fall dass tr gr er alstus ist ergeben sich zwischen den zu recycelnden Restbetontr bechargen gr ere zeitlich Abst nde Mit kleiner werdendem tr verringern sich diese Abst nde bis es zu berschneidungen der zu recycelnden Restbetontr bechargen im mechanischen Klassierer kommt wenn tpz kleiner als typ wird Volumen Durchsatz A In h Zeit R praktischerVolumendurchsat im kontinuierlichen Betrieb Fanii praktischerVolumendur chedz im diskontnuerlichen Betrieb Vente Bild 12 Volumendurchs tze des mechanischen Klassierers 30 Erforderlicher Auswaschdurchsatz V Die erforderliche Auswaschdurchsatz V son ist eine Vorgabe der Entscheidungsperson Sie wird aufgrund des pers nlichen Pr ferenzmusters sowie der im betreffenden Betonwerk herrschenden Rahmenbedingungen ermittelt Folgende Aspekte k nnen Einfluss auf die erforderliche Auswaschdurchsatz nehmen e Restbeton Anzahl der zu reinigenden Maschinen und Ger te Bestellverhalten der Kunden z B Fuhrpark in engem Zeitfenster zur ck Platzverh ltnisse auf dem Werksgel nde f r das Rangieren Abnahmeverhalten der Kunden z B viele Restmengen e R ckbeton Marktstruktur l ndlich oder st dtisch Interne Organisation z B Fehllieferungen Verf gbarkeit von Frachtraum Bei einer Jahresproduktion von 4
145. it und den Wert vorstellungen der Entscheidungsperson umfassend Rechnung zu tragen 7 2 2 Struktur des Zielsystems Das Zielsystem kann sowohl in eine vertikale als auch in eine horizontale Zielordnung unterteilt werden Die vertikale Zielordnung wird aufgrund von Zweck Mittel Beziehungen vorgenommen Die Beziehungen werden durch die Komplementarit t zwischen den Zielen gebildet d h mit zunehmen dem Zielerf llungsgrad des untergeordneten Zieles muss ein zunehmender Zielerf llungsgrad des bergeordneten Zieles verbunden sein und umgekehrt Die horizontale Zielordnung kann einerseits nach funktionalen Zielinhalten wie z B sozial relevanten Zielen wie Beschaftigungsziele Versorgungsziele technisch relevanten Zielen wie Qualit tsziele oder Leistungsziele erfolgen Zum anderen besteht die M glichkeit die horizontale Zielordnung nach der Operationalit t der Ziele zu bestimmen Bild 39 Wie bereits erkl rt werden in dieser Arbeit nur technisch relevante Ziele angesprochen Da hiermit eine deutliche Einschr nkung hinsichtlich der funktionalen Zielinhalte vorgenommen wurde ist die Anwendung des horizontalen Ordnungsmerkmals nach funktionalen Zielinhalten nur eingeschr nkt 66 m glich Problematisch ist weiterhin dass einigen Zielen ein objektiver Bewertungsma stab zugrunde gelegt werden kann w hrend andere Ziele aufgrund der subjektiven Pr ferenzstruktur der Entschei dungsperson bewertet werden m ssen Kap 2 3 2 4 2 5
146. kens Kap 5 1 setzen sich die noch reaktiven Feinstoffe ab und erh rten Die Ablagerungsneigung kann nur durch ein separates R hrwerk innerhalb des Pumpensumpfes ver kleinert werden Grunds tzlich ist dennoch mit Ablagerungen zu rechnen Schon aus den bisherigen Ausf hrungen zu den Materialstr men sind Interdependenzen zwischen der Anordnung des mechanischen Klassierers und des Suspendierbeckens auf der einen Seite sowie anderen Aspekten z B Hofeinlauf Restwasser aus dem mechanischen Klassierer ersichtlich Gemeinsam mit den noch zu bewertenden Interdependenzen wird diese Problematik zusammen fassend in Kap 4 2 bewertet Bez glich der Ablagerungen lassen sich Entscheidungshilfen angeben Projektziel 6 S 79 3 3 2 Sp lwasser Die Bef llung der Fahrmischer mit Sp lwasser MS in Bild 7 wird hinsichtlich der Merkmale Reservekapazitat im Suspendierbecken Auswaschleistung der Klassieranlage und Art der Sp lwasserzugabe charakterisiert e Das erste Merkmal behandelt das Einbringen von neuem Wasser in den Recyclingkreislauf Zum einen kann das Sp lwasser aus dem Suspendierbecken entnommen werden MS7 Zum anderen ist es m glich eine Entnahme aus dem Reservebecken vorzunehmen 5 wobei neues Wasser in den Recyclingkreislauf eingebracht wird BER Reservebecken sind in der Regel nicht erforderlich Allerdings werden vor allem die ehemaligen Absetzbecken aus der Zeit als es noch kein Restbetonrecycling im heutigen Sinne ga
147. kens minimal bleiben Projektzieltabelle zur Erstellung einer Zielwertmatrix Tabelle 14 Varianten bez glich der Ausf hrung in der Ansicht Zielkriterien Varianten Vorteile Nachteile vorhandene Anlagen Ablagerungen da Anpassung an das EEN k nnen genutzt werden str mungsbild nicht gut m glich ist Optimale wenig Ablagerungen da Ausf hrung Kl pperboden Anpassung an das keine der DB in der Str mungsbild m glich ist Ansicht wenig Ablagerungen da Kugelboden Anpassung an das keine Str mungsbild m glich ist Aussagen zur Operationalit t Hier gelten die zu Projektziel 4 gemachten Aussagen Exemplarische Bewertung Gemessen am Projektziel werden die drei Varianten wie folgt bewertet Flachboden schlecht Kl pperboden befriedigend 79 Kugelboden gut Exemplarische Gewichtung Hier gelten die zu Projektziel 4 gemachten Aussagen Bezug zur Restbetonrecyclinganiage Ludwigsfelde Die Suspendierbecken der Restbetonrecyclinganlage Ludwigsfelde sind mit Flachboden aus gestattet Projektziel6 Minimierung der Ablagerungen bei der F hrung von MS Restwasser aus dem mechanischen Klassierer Bezug zu den Grundlagen Im Kap 3 3 1 wurden die zwei grunds tzlichen Methoden den Materialstrom zu f hren beschrieben Formulierung des Projektziels Der Materialstrom MS soll so gef hrt werden dass sich ein Minimum an Ablagerungen ergibt Projektzieltabelle zur Erstellung einer Zie
148. konnte anhand der gemessenen Zuschlag eigenfeuchten und der auf dem Lieferschein angedruckten Einwaagen ermittelt werden Auf dem gleichen Wege wurde der Wassergehalt in der Restbeton Tr be ermittelt Durch die bei den Ver suchen 8 9 11 und 12 vorgenommene Reduktion des Wassergehaltes in der RB Tr be sollte der Entleerdurchsatz trocken erh ht werden Wie sich gezeigt hat blieb dies allerdings ohne Einfluss auf die Versuchsergebnisse Aus Kontrollgr nden wurde der Wassergehalt im Restbeton zus tzlich durch Darren ermittelt Tabelle 4 Messwerte der Restbetontr be w hrend der Feldversuche Versuch Nr 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Trockenmasse 44454 1144 3 1299 0 1133 9 1287 0 1107 5 1244 0 1134 3 1263 0 1268 0 1265 0 1223 2 RB kg Wassergehalt 0 48 78 76 78 70 72 66 58 60 7 0 RB Darren Wassergehalt 5889 581 7 587 0 585 1 583 0 594 5 602 0 417 7 248 0 570 0 474 0 528 RB Tr be kg Wasseranteil 345 337 31 1 340 31 2 349 326 269 164 31 0 273 17 1 RB Tr be Feuchtmasse 4794 1726 0 1886 0 1719 0 1870 0 1702 0 1846 0 1552 0 1511 0 1838 0 1739 0 1476 0 RB Tr be kg 39 Die den Restbetonzuschlag betreffenden Messparameter wahrend der Feldversuche sind in Tabelle 5 zusammengefasst Die Feuchtmasse des Restbetonzuschlags wurde durc
149. lagerungen Die dritte Abfallquelle sind die Komponenten der Recyclinganlage die regelm ig von Ablage rungen befreit werden m ssen Hier sind insbesondere die Suspendierbecken und der Klassierer betroffen Durch Fehleinstellungen Fehldimensionierungen und oder Fehlbedienung der Anlagenkomponenten kann es zu verst rkten Ablagerungen im Gr enordnungsbereich von einigen Tonnen pro Monat kommen e Reststoffe der Abscheider Als viertes m ssen wie in Bild 1 gezeigt die Reststoffe der Abscheider z B le Fette oder Schwimmstoffe wie Styropor entsorgt werden Stoffe aus dem Vorklassierer Die Feststoffe aus dem Vorklassierer werden mit einem Radlader ber umt und dem mechanischen Klassierer zugef hrt MS in Bild 7 Hierzu gibt es keine Alternativen so dass keine Entscheidungs kriterien anstehen Die fl ssigen Stoffe aus dem Vorklassierer werden entweder in das Suspendierbecken MSgq in Bild 7 oder in einen Abscheider MS in Bild 7 geleitet Dies geschieht entweder ber ein Gerinne wenn das Suspendierbecken Unterflur angeordnet ist oder bei berflur angeordnetem Suspendierbecken ber Pumpen Es sind die Ausf hrungen im Kap 6 2 zu beachten 24 4 Klassieren der Betonreste in Restbetonzuschlag und Restwasser In der Recyclingtechnik geh ren die Trennverfahren zu den wichtigsten und vielf ltigsten Operationen berhaupt weil sowohl die Recyclingstoffe wie die Zwischenprodukte nur selten in reiner Form vor liegen
150. lauf und Fehlkorngehalten Zum anderen wurden aus praktischen Erfahrungen im Umgang mit Restbetonrecyclinganiagen Hinweise geliefert dass offensichtlich der Fehlkornanteil im Restbetonzuschlag in Abh ngigkeit zum Entleerdurchsatz der Restbetontr be aus dem Fahrmischer in den Aufgabetrichter des mechanischen Klassierers steht Es wurde von den Betreibern die Vermutung aufgestellt dass m glicherweise mit gr er werdendem Entleerdurchsatz der Fehlkornanteil im Restbetonzuschlag steigt Die zweite Zielstellung des Versuchsprogramms ist spezifische Aussagen ber den Einfluss des Entleerdurchsatzes auf die Klassierg te machen zu k nnen und gegebenenfalls kritische Entleerdurchs tze anzugeben Zum Erreichen der Versuchsziele wurde im Rahmen von Feldversuchen ein Probenahmeprogramm zur Gewinnung von Restbeton Restbetonzuschlag und Restwasserproben durchgef hrt Mit diesen Proben wurde das Trennverhalten des mechanischen Klassierers untersucht Zur Berechnung der Trenngradkurve des mechanischen Klassierers und damit der Beurteilung der Trennkorngr e ist die Kenntnis der Korngr enverteilungen der Feststoffe im Restbeton im Restbetonzuschlag und im Restwasser erforderlich Mit Hilfe der Kornverteilungen bei Verwendung von unterschiedlichen Entleerdurchs tzen wurden die Trennkorngr en sowie der Restbetonzuschlag Fehlanteil ermittelt Aufbauend auf diesen Erkenntnissen k nnen konkrete Aussagen ber die Abh ngigkeit des Restbetonzuschlag Fe
151. lde betr gt der Nutzwert Nurer 1 3350 Der bestm gliche Nutzwert betr gt rechnerisch Ngest 1 und der schlechtm glichste Nutzwert betr gt Nworst 3 Legt man bei der Bewertung z B ein lineares Abbildungsschema nach dem Punktesystem bei Abiturnoten zugrunde wie in Tabelle 11 dargestellt ergeben sich f r die bewertete Anlage 12 13 Punkte Tabelle 29 Nutzwertbewertung nach Abiturpunktesystem In der Praxis w rde man entweder vorhandene Anlagen nach diesem Schema bewerten wie hier geschehen um Schwachpunkte und vor allem auch deren Auspr gung herauszufiltern so dass Optimierungspotentiale aufgezeigt werden k nnen Oder man bewertet bei Neuinvestitionen die Angebote mehrerer Hersteller um neben den Herstellungskosten f r die Anlage noch eine weitere quantifizierte Entscheidungshilfe zu haben 95 UomzInN UOMZInN 1 uoil6ouns q H MZINN 9220 0 0020 0 lduioyl z 7 pyorei ien OL B5unimjeg 6 16 wsz 00200 SW EA 02 EA 00z0 0 0 2 6 00200 ueyooq 1919ISSEDIOA 6 61 00200 EE 02 EE 0020 0 u BERRER 0z 7s 0z 7s 6 S 0 0 a sze 6 sze 6 6 0060 0 0060 0 0081 0 0920 0 0090 0 0g20
152. leiche 0 0225 pendenzen l ndeober Zielkomplementarit t kante Gesaminutzwert 122 123 ANHANG 2 Versuchsergebnisse Die in allen Tabellen und Grafiken angegebenen Zahlenwerte werden mit der Software i d R mit 3 Stellen nach dem Komma angegeben Es handelt sich hierbei nur um Rechengr en und keinesfalls um eine derartige Genauigkeit Sie sind bei Angabe als endg ltige Werte grunds tzlich zu runden 124 Versuch Nr 1 Serie LS 105 54 Durchsatz 5 41 kg s Korngr e RW RB RBZ Kornklassen Q3 x Q3 x Q3 x um lt 2 000 8 08 1 18 0 11 2 000 4 000 14 90 2 02 0 19 4 000 8 000 32 86 4 11 0 45 8 000 16 000 60 65 7 43 0 96 16 000 31 500 78 35 10 62 1 32 31 500 S 63 000 90 61 13 23 1 50 63 000 125 000 96 96 14 48 1 65 125 000 250 000 99 39 17 92 5 31 250 000 500 000 99 88 29 22 20 29 500 000 1000 000 99 96 37 70 32 26 1000 000 2000 000 99 97 40 52 36 34 2000 000 4000 000 99 97 47 51 45 65 4000 000 8000 000 99 97 62 89 63 12 8000 000 16000 000 99 98 98 30 98 41 16000 000 32000 000 100 00 100 00 99 99 gt 32000 000 100 00 100 00 100 00 Korngr e RW RB RBZ Kornklassen Fraktion p3 Fraktion p3 Fraktion p3 um lt 2 000 8 08 1 18 0 11 2 000 4 000 6 82 0 84 0 08 4 000 8 000 17 97 2 09 0 2
153. liche Drehzahl h ngt von der Beh ltergeometrie der Art und den Abmessungen des R hrorgans sowie den Stoffkennwerten der Suspension und der Partikel in der Suspension ab Im Folgenden soll f r die Restbetonrecyclinganlage in Ludwigsfelde exemplarisch die R hrdrehzahl n auf der Grundlage eines von Voit Mersmann hergeleiteten Str mungsmodells berechnet werden 122 Dabei wird von folgenden Daten ausgegangen e Beh ltergr e und form sowie Beh lterart Beh lterart zylindrisch mit Flachboden Beh lterh he H 3 auch F llh he Beh lterdurchmesser D 3m e R hrorgan R hrerart Propellerr hrer abweichend von der Recyclinganlage in Ludwigs felde um Einsparungspotentiale aufzuzeigen R hrerdurchmesser d 1m Volumenstromzahl Nv 0 8 F rderkennwert Konstante K 25 e Stoffkennwerte Feststoffvolumenanteil der Suspension Dichte des Restwassers pw 1 07 kg dm Dichte des Feststoffes Vers 2 1 kg dm 9 1 oy 0 064 GI 13 L ckenvolumenanteil der Feststoffsch ttung Da unterschiedliche Kornverteilungen vorliegen k nnen wird ein Bereich f r 0 25 e 0 75 e Sinkgeschwindigkeiten ws Einzelkornsinkgeschwindigkeit m s Wss Sinkgeschwindigkeit im Schwarm m s Da unterschiedliche Korngr en vorliegen wird vereinfachend die Annahme ws wss 1 getroffen 59 Partikeldurchmesser 1 um d 200 um Hiermit wird der gesamte
154. llt werden dass die Grenzwerte f r die Beurteilung von Zugabewasser aus dem DBV Merkblatt Zugabewasser f r Beton nicht berschritten werden 88 Dies gilt insbesondere f r l und Fette aus der Fahrzeugreinigung f r Detergentien aus der Fahrzeugreinigung sowie f r Chloride durch Tau mitteleinsatz vgl Kap 6 2 14 Zum anderen k nnen Uber das Restwasser Zusatzmittelgemische und die darin enthaltenen Wirkstoffe in neue Betonmischungen gelangen Zur Erstellung einer Datenbasis f r die Restwasserbeschaffen heit wurde die Analyse von 14 Restwasser aus 11 verschiedenen Transportbetonwerken beschrieben 119 So konnte einerseits eine irreversible Bindung der eingesetzten Wirkstoffe Calcium Ligninsul fonat und Tetrakaliumpyrophosphat an die Zementpartikel festgestellt werden Die Wirkstoffe standen f r weitere Reaktionen nicht mehr zur Verf gung Auch ohne diese Sorption der Wirkstoffe konnte andererseits in theoretischen Betrachtungen und Beispielrechnungen mit praxisnahen Eingangs parametern gezeigt werden dass sich die Wirkstoffkonzentration im Restwasser unter normalen Produktionsbedingungen sehr schnell asymptotisch einem Grenzwert n hert der nur unwesentlich ber der Ausgangskonzentration liegt Eine dar ber hinausgehende Aufkonzentration des Zusatz mittelwirkstoffs im RW Becken kann somit ausgeschlossen werden Hierbei gelten folgende Zusammenh nge 119 e f r den aufkonzentrierten Wirkstoffgehalt im Restwasser
155. lwertmatrix Tabelle 15 Varianten zur F hrung des Materialstromes MS Zielkriterien Varianten Vorteile Nachteile ohne Maschinentechnik zu F IR realisieren Optimale positives EEN mit gr er werdendem Gef lle keine Minimierung Gef lle kleiner werdende Neigung zur der Ablagerungen bei Bildung von Ablagerungen der F hrung des zus tzliche Maschinen keine technik erforderlich Ablagerungen Materialstromes MS4 negatives Gef lle Aussagen zur Operationalit t Hier gelten die zu Projektziel 4 gemachten Aussagen Exemplarische Bewertung Gemessen am Projektziel werden die zwei Varianten wie folgt bewertet Positives starkes Gef lle gut Positives flaches Gef lle befriedigend Negatives Gef lle schlecht Exemplarische Gewichtung Hier gelten die zu Projektziel 4 gemachten Aussagen Bezug zur Restbetonrecyclinganlage Ludwigsfelde Bei der Restbetonrecyclinganlage Ludwigsfelde sind die Suspendierbecken Unterflur und der mechanische Klassierer berflur angeordnet Der Materialstrom wird durch ein offenes Gerinne gef hrt 80 Projektziel 7 Minimierung der Ablagerungen bei der F hrung von MS Anmachwasser Bezug zu den Grundlagen Im Kap 3 2 2 wurden die vier grunds tzlichen Varianten den Materialstrom zu f hren erl utert Formulierung des Projektziels Die Kombination aus Dosierpumpe und Steigung der Anmachwasserleitung soll so gew hlt werden dass die Abl
156. m Dauerfrost noch Temperaturen ber dem Gefrierpunkt herrschen gr er und die Gefahr eines Einfrierens sinkt Aufbauend hierauf k nnen konkrete Entscheidungs hilfen angegeben werden Projektziel 11 Zur Ausf hrung im Grundriss werden Suspendierbecken mit runden und rechteckigem Querschnitt unterschieden In zylindrischen Beh ltern zentrisch angeordnete R hrer rufen au er bei laminarer Str mung ein meist unerw nschtes Mitrotieren der R hrguts hervor Die Bewegung hnelt dem Starrk rperwirbel der Mischeffekt geht zur ck und es bildet sich eine Trombe aus ein zentrisches Absenken der Oberfl che wie beim Badewannenwirbel Kantorowitsch 38 Das kann bis zum Ansaugen und Eintragen von Luft gehen Um dem entgegenzuwirken k nnen Stromst rer eingebaut werden Dies sind senkrechte meist in geringem Abstand von der Wand angebrachte Leisten Sie verhindern die Rotation des Beh lterinhaltes als Ganzes sorgen f r zus tzliche Turbulenz und verbessern dadurch das Mischen Allerdings erfordert das R hren dann auch einen erh hten Leistungsseintrag Wegen der hinter den Stromst rern verlangsamten Str mung Totzonen verl ngert sich dar ber hinaus die Verweilzeit des R hrguts im Vergleich zu kontinuierlich durchstr mten R hr behalter H ufig werden in Betonwerken die ehemaligen Absetzbecken als Suspendierbecken weitergenutzt Diese Becken weisen in der Regel einen rechteckigen Grundriss auf Hier wirken die Ecken hnlich wie Strom
157. migen Gebietes Erreicht die Drehzahl den Wert n gt so ist die Geschwindigkeit in Bodenn he so gro dass einzelne K rner aufgewirbelt und von der Hauptstr mung mitgenommen werden Bei weiter steigender Drehzahl steigt die Schichth he der Suspension Bild 31 teilweise Suspension teilweise Suspension Schichth he ca 40 Schichth he ca 80 Bild 31 teilweise Suspension nach Geisler 29 S 10 vollst ndige Suspension Bei n ns ist der Suspendierpunkt erreicht Der Feststoff wird vollst ndig aufgewirbelt einzelne K rner bleiben nicht l nger als etwa eine Sekunde am Boden Im oberen Teil des R hrbeh lters kann sich eine feststofffreie Schicht ausbilden da hier die nach oben gerichtete Komponente der Str mung kleiner als die Sinkgeschwindigkeit der K rner ist vollst ndige Suspension vollst ndige Suspension Schichth he ca 95 Schichth he ca 100 homogene Suspension 54 Bild 32 vollst ndige Suspension nach Geisler 29 S 10 Bei berschreiten einer weiteren kritischen Drehzahl n gt n sind die Zirkulation und Turbulenz im R hrbeh lter so ausgepr gt dass auch die feststofffreie Schicht in der N he der Fl ssigkeits oberfl che verschwunden ist Dieser Zustand wird auch homogene Suspension genannt Bild 32 F r technische Anwendungen sind aufbauend auf diesen Erkenntnissen Suspendierkriterien ent wickelt worden die auf visuellen Messverfahr
158. n entstehen hnlich wie bei den bin ren Ordinalurteilen sehr gro Aus diesem Grund wird auch dieses Verfahren nicht angewendet Die Verh ltnisskalierung mit Hilfe der Methode der sukzessiven Vergleiche ber cksichtigt Nutzen unterschiede durch die Ermittlung von nutzenabh ngigen Kriteriengewichten Zwar muss auch hier die Urteilsperson ihre Pr ferenzreaktion auf einem kardinalen Urteilsschema lokalisieren Die Auspr gungen der Reaktion werden allerdings durch die gesteuerte Ermittlung von Kriteriengewichten quanti fiziert und k nnen abgebildet werden Da auch die Ermittlung der Kriteriengewichte subjektiven Ein fl ssen unterliegt kann diese ebenfalls nur exemplarisch abgebildet werden F r die vorliegende Entscheidungssituation bietet sich die Anwendung dieser Methode an Nach der Aufstellung des Zielsystems kann das Verfahren der sukzessiven Vergleiche dazu genutzt werden die Kriteriengewichtung vorzunehmen Das Zielsystem f r die vorliegende Entscheidungs situation kann in Form einer Hierarchie entwickelt werden Dies macht die Methode der sukzessiven Vergleiche einfach und bersichtlich Die Anzahl der zu vergleichenden Gewichte bleibt klein da jeweils nur die einem Knotengewicht untergeordneten Ziele gegeneinander nach folgendem Schema gewogen werden m ssen e 1 Schritt Die Zielkriterien k werden in eine ordinale Pr ferenzordnung gebracht so dass man beispiels weise f r die Gewichte g PR k folgende Aussage erh lt
159. n den Verkaufsprospekten wird durch die Anbieter von Auswaschschnecken in der Regel lediglich der F rderdurchsatz angegeben Aufgrund der sehr heterogenen und sich stetig im Wandel befindlichen Marktsituation bei den Auswaschschnecken anbietern wird auf einen Markt berblick verzichtet F r den Feinstoff Feststoffmassedurchsatz Mrsrw Feinstoffe im Restwasser und den Grobgut Feststoffmassedurchsatz Mrez Restbetonzu schlag ohne Eigenfeuchte wurden folgende empirische Beziehungen f r den F rderdurchsatz an einem nicht n her beschriebenen Stoffsystem im kontinuierlichen Betrieb ermittelt aus Schubert 109 Maez 545NsD nsk in t Zuschlag h GI 3 modifiziert nach Schubert 109 S 272 Mrsnw 4 55 50 kak in t Feinstoff h GI 4 modifiziert nach Schubert 109 S 274 Ns Anzahl der Schrauben D Schraubendurchmesser in m k Kg Kp Korrekturfaktoren aus Schubert 109 28 ns Schraubendrehzahl in min F r die Anwendung der Gleichungen auf einen handels blichen Klassierer Bild 9 werden folgende Werte zugrunde gelegt e Ns 1 D 0 5 m n 17 min e Korrekturfaktoren ka Korrekturfaktor zur Ber cksichtigung der Korngr enzusammensetzung des Klassierer berlaufs ku 1 2 Durch Interpolation ky Korrekturfaktor zur Ber cksichtigung der Feststoffdichte LER Y 2700 2700 kg Korrekturfaktor zur Ber cksichtigung der Trogneigung kg 0 79 Durch Extrapolation kp
160. n die automa tische Dichtemessung z B radiometrisch wobei die Messwerte online bei der Produktion der neuen Betonmischung ber cksichtigt werden Zum anderen die h ndische Dichtemessung die mit dem Ar ometer oder dem Pyknometer durchgef hrt werden kann Formulierung des Projektziels Die Art der Dichtemessung und die Ber cksichtigung der Messwerte soll so erfolgen dass die Grenzwerte f r Mehlkorn und Feinsand der DIN 1045 in der neuen Betonmischung eingehalten werden Projektzieltabelle zur Erstellung einer Zielwertmatrix Tabelle 11 Varianten bei der Art der Dichtemessung Zielkriterien Varianten Vorteile Nachteile h ndisch mit Ar ometer keine offline geringe Genauigkeit Ber cksichtigung der h ndisch mit hohe Genauigkeit offline Feinstoffe Pyknometer automatisch z B online zus tzliche technische radiometrisch hohe Genauigkeit Ausstattung Aussagen zur Operationalit t Das Projektziel 2 l sst sich quantifizieren Der Vergleich des IST Mehlkorngehaltes des mit Restwasser hergestellten Betons mit den Grenzwerten der DIN 1045 erm glicht eine Aussage ob die Norm eingehalten wurde oder nicht Exemplarische Bewertung Gemessen am Projektziel werden die drei Varianten wie folgt bewertet H ndisch mit Ar ometer schlecht H ndisch mit Pyknometer befriedigend Automatisch gut 76 Exemplarische Gewichtung Eine berschreitung des zul ssigen Mehlkorngehaltes durch
161. n ist ergeben sich folgende Varianten f r die F hrung des Oberfl chenwassers e W hrend des Betriebs der Recyclinganlage wird das Anmachwasser dem Suspendierbecken entnommen Aus diesem Grund besteht eine Variante der Wiederverwendung des Oberfl chen wassers in der Einleitung in das Suspendierbecken Der tiefste Punkt der Recyclinganlage ist hierbei der Einlauf in das Suspendierbecken D h das Suspendierbecken muss Unterflur angeord net werden In der Regel ist eine S uberung des Oberfl chenwassers erforderlich Daher wird es vorher durch einen Abscheider geleitet MS3 e Zur Minimierung der Kl rma nahmen ist es m glich einen vorhandenen Vorklassierer zur Sedimentation von Feststoffen und zum Abscheiden von Schwimmstoffen zu verwenden Kap 6 2 Danach wird das Oberfl chenwasser ber Materialstrom MSg zur Wiederverwendung weitergeleitet In diesem Fall ist der Vorklassierer der tiefste Punkt MS3 Die Weiterf hrung per berlaufwehr setzt ebenfalls voraus dass das Suspendierbecken bzw das Reservebecken Unterflur angeordnet sind e Eine dritte M glichkeit der F hrung des Materialstromes Oberfl chenwasser besteht in der Ein leitung in den mechanischen Klassierer Kap 4 Hierbei wird das Oberfl chenwasser direkt in den Aufgabetrichter geleitet MS Entsprechend dem Trennschnitt des mechanischen Klassierers k nnen nun Feststoffe ausgewaschen werden Hiernach wird das interne Wasser ber Material strom MS zur Wiederverw
162. n noch danach unterschieden werden ob der Nullpunkt der Skala fixiert Verh ltnisskala oder variabel Intervallskala ist Intervallskalen messen die quidistanten Nutzenunterschiede Als Beispiel kann hier die Temperaturmessung ange f hrt werden F r die Abbildung eindimensionaler Pr ferenzordnungen auf Intervallskalen sind zwei methodische Ans tze von praktischer Bedeutung und zwar die sogenannte direkte und die indirekte Intervall skalierung Bei der direkten Intervallskalierung werden die Skalenwerte durch quantitative Angaben zumeist eine Zahlenfolge direkt angegeben Jedem Urteil soll derselbe jedoch willk rliche Skalen ursprung und dieselbe Skaleneinheit zugrunde liegen F r die Wertzuordnung nach dieser Methodik ist auch die Bezeichnung rating blich geworden Es handelt sich dabei um nichts anderes als z B das Vergeben von Zensuren wie bei der Benotung von Schulleistungen Die Entscheidungssituation im vorliegenden Fall umfasst jedoch auch nicht quantifizierbare Kriterien die die Anwendung einer direkten Skalierung nicht erm glichen Mit der Methode einer indirekten Intervallskalierung werden die Pr ferenzreaktionen mittels eines ordinalen Urteilsschemas lokalisiert und mit Hilfe von Transformationsfunktionen Gesetz vom kompa rativen bzw kategorialen Urteil in empirisch relevante Werte einer Intervallskala berf hrt Diese Transformation kann anhand einer vollst ndigen Rangreihe oder anhand von bin ren Vorzugsh
163. nde Sp lsituationen sind fest eingestellte Vorgaben hinsichtlich der Sp lwassermenge sinnvoll um Fehler bei der Sp lwassermenge zu vermeiden Dieser Aspekt wurde bereits im Kap 3 behandelt Zum anderen wird durch die Anordnung mehrerer Wassergalgen die zuvor erw hnte Dauer Kap 4 3 1 der dem Auswaschprozess vor und nachgeschalteten Ma nahmen reduziert Als Beispiel kann das gleichzeitige Sp len mehrerer Fahrmischer dienen die anschlie end nacheinander die Restbetontr be entleeren Da die beiden Kriterien die sich am Wassergalgen stellen bereits an anderer Stelle ber cksichtigt wurden liefert die Betrachtung des Wassergalgens keine selbst ndigen Kriterien zur Beurteilung der vorliegenden Entscheidungssituation 62 Bild 36 Wassergalgen 6 2 Abscheider Bei dem in den Recyclingprozess einbezogenen Oberfl chenwasser kann eine Reinigung erforderlich werden Sie kann ein oder zweistufig erfolgen F r eine einstufige Reinigung eignet sich die in Bild 37 dargestellte Anlage Das Oberfl chenwasser kann auch einem Vorklassierer zugef hrt werden Ein Vorklassierer ist geeig net Schwimm und Sinkstoffe abzuscheiden Parker 78 erl utert die konstruktive Gestaltung des bei ihm sloped slap system genannten Vorklassierers im wesentlichen als ein angeramptes Becken Bild 37 nn MS3b Feststoffe ART Bild 37 Vorklassierer Die Sinkstoffe des in das Becken einlaufenden Wassers setzen sich am
164. nderen Formen ist eine Bewertung nach einer nominalen Skala die schw chste Form der Skalierung Von der Urteilsperson werden lediglich kategoriale Urteile verlangt Hierbei ist festzustellen ob das betrachtete Kriterium in eine vorgegebene dimensionslose Klasse eingestuft werden kann oder nicht Bei der praktischen Anwendung der Nutzwertanalyse wird das Urteil zumeist allein anhand eines dualen Ordnungsschemas d h die Gleichheit oder Verschiedenheit der Nutzen werte getroffen Eine Differenzierung in zwei Klassen kann z B sein ob das betrachtete Kriterium das Ziel gut oder schlecht erf llt oder nur erf llt oder nicht erf llt u s w Zweifellos liegt der Vorteil der nominalen Bewertung in der schnell vorzunehmenden Einstufung da nur kategoriale Angaben verlangt werden Diese Einstufung der Alternativen liefert eine erste N herung F r die Zielsetzung der Arbeit eine Entscheidungshilfe f r den Aufbau einer Restbeton Recyclinganlage zu entwickeln ist die nominale Skalierung allerdings zu grob und ungenau Komplexe Wirkungszusammenh nge lassen sich mit ihr nicht bewerten Aus diesem Grund wird auf eine weitere Beschreibung der Nominalskalen verzichtet 7 3 2 Ordinale Skalierung Wird die Bewertung der Alternativen nicht nur wie bei der Nominalskala auf der Basis von Gleichheit und Verschiedenheit getroffen sondern soll auch eine Aussage Uber die allerdings nicht n her quantifizierbare Richtung
165. nders bei 0 8 deutliche Kornbindungserscheinungen zu be obachten Bei einem Zementgehalt von 0 8 wurden auch gr ere K rner miteinander verklebt Diese Erscheinung konnte bei einem Zementgehalt von 0 6 nicht beobachtet werden Hier wurden nur kleinere K rner an die gr eren gebunden Erst ab einem Zementgehalt unterhalb 0 4 konnten keinerlei Kornbindungserscheinungen mehr beobachtet werden Um auf der sicheren Seite zu liegen wurden die im Labor nachgestellten Restbetonzuschlagsproben nur mit Zement als Fehlkornanteil versehen Die mit der Restbetonrecyclinganlage w hrend der Versuchsreihe erzeugten Proben zeigten erst ab einem Fehlkorngehalt gt 125 um von ca 2 5 Kornbindungserscheinungen Zudem hat sich das Aussehen des nat rlichen Restbetonzuschlagg von dem k nstlichen Restbetonzuschlag deutlich unterschieden Der nat rliche Restbetonzuschlag hatte das Aussehen eines haufwerksporigen Mischkieses w hrend der k nstliche Restbetonzuschlag oberhalb eines Fehlkorngehaltes eher das Aussehen eines Betons mit steifer Konsistenz besa Die Unterschiede zwischen den Feinkorngehalten bei denen Kornbindung auftritt bei Restbetonzuschlag aus der Recyclinganlage oder aus dem Labormischer lassen den Schluss zu dass es sich bei den Feinanteilen im Restbetonzuschlag keineswegs berwiegend um reaktive Zementpartikel sondern um inerte Feinsandanteile handelt Nur zu einem kleinen Anteil sind reaktive Zementpartikel vo
166. ng von 2 Teilnutzwert sichtigung MK zu SB in Bezug der Interde zur Ge 3 lt 10 Vergleiche 0 0225 pendenzen l ndeober Zielkomplementarit t kante Sesamtnutzwert a 118 Praxisbeispiel 3 Restbetonrecyclinganlage der Firma th beton GmbH amp Co KG im Werk Leipzig S llichauerstra e 12 Bei diesem Transportbetonwerk handelt es sich um eine im Jahr 1994 errichtete Vertikalanlage mit Elevatorbeschickung Die Restbetonrecyclinganlage wurde ebenfalls im Jahr 1994 in Betrieb genommen Der mechanische Klassierer ist berflur und die Suspensionsbecken sind ebenfalls berflur angeordnet Da nicht die M glichkeit bestand eine Anlage mit Schneckenklassierer und Uberflur Suspensionsbecken zu fotografieren wurde eine Anlage mit einem mechanischen Klassierer aus einer Kombination aus Auswaschtrommel und Schneckenklassierer gew hlt Auch hiermit l sst sich die Nutzwertanalyse exemplarisch darstellen Praxisbeispiel 3 Recyclinganlage in Leipzig 119 Gewicht Weitere Klassierung PZ1 0 1200 Optimale Wiederver Getrenntes Lagern Teilnutzwert wendung und Dosieren Qualit ts des Restbeton sicherung zuschlags 0 2400 Absch tzen der Automatisch Gewicht Recycling 02800 rodukte PZ 2 aie Optimale H ndisch mit Teilnutzwert Art der Pyk
167. nkt und die Suspensionsbecken sind Unterflur angeordnet 111 Praxisbeispiel 1 Recyclinganlage in Rudolstadt 1 Weitere Klassierung Gewicht PZ 1 0 1200 Optimale Wiederver Getrenntes Lagern Teilnutzwert wendung und Dosieren Qualit ts des Restbeton Volumetrisches 0 1200 Sicherung zuschlags Absch tzen Automatisch Gewicht Recycling 0 2800 k 2 produie eet Handisch mit Teilnutzwert Art der Pyknometer Dichte un H ndisch mit 0 5600 Ar ometer Vollst ndige Sus Gewicht pension erreicht 0 0500 PZ3 Optimaler Vollst ndige Suspen Teilnutzwert Sus sion erreicht ohne pendier berpr fung d Leistung zustand Vollst ndige Sus 0 1000 pension nicht erreicht Rund ohne Gewicht Stromst rer 0 0250 PZ4 Optimale Rechteckig Teilnutzwert Ausf h Mini rung im ul Rund mit 0 0250 Stromst rer Ablager Kugelboden Gewicht ungen 0 0250 PZ5 Optimale Kl pperboden Teilnutzwert Aus f hrung in en Flachboden 0 0750 Positives starkes Gewicht PZ 6 Gefalle Minimie 0 0250 rung der Positives flaches Teilnutzwert Gef lle ungen bei der F hrung Negatives Gef lle 0 0500 von MS6 mierung Ablager ungen Best m gliche Bemessung Best m gliche Betriebs praktika bilit t
168. nometer Dichte messung H ndisch mit 0 8400 Ar ometer Vollst ndige Sus Gewicht pension erreicht 0 0500 PZ 3 i Optimaler Vollst ndige Sus Teilnutzwert Sus pension erreicht ohne pendier berpr fung d Leistung as Vollst ndige Sus 0 1000 pension nicht erreicht Rund ohne Gewicht Stromst rer 0 0250 PZ 4 Optimale Rechteckig Teilnutzwert G Ausf h Mini rung im Grundriss z mierung den Rund mit 0 0500 Stromst rer Ablager Kugelboden Gewicht REH 0 0250 PZ5 i Optimale Kl pperboden Teilnutzwert Aus f hrung in SISA Flachboden 0 0750 Positives starkes Gewicht PZ 6 Gefalle Minimie 0 0250 year Positives flaches Teilnutzwert puede Gef lle ungen bei der F hrung Negatives Gef lle 0 0750 von MS6 oberkante SB nahe MA mit TP Gewicht PZ 7 Mini Mini 0 0250 j ne SB nahe MA Teilnutzwert mierung der lagerungen SB fern Ablager bei der mi F hrung SB fern MA mit SP 0 0500 ungen von MS5 h Vist V so Som t j 0 0900 PZ8 i Optimale 5 Ve S Va Teilnutzwert Auswasch leistung ern Vist lt V son EDS krit ermittelt Gewicht Best 0 0900 PZ9 a 5 Teilnutzwert ji m gliche Optimales Trenn ohne Bild I Bemessung verhalten EDS krit nicht ermittelt 0 2700 Berechnung durchge Gewicht 0 0900 1 2 10 Optimale
169. nten bez glich des Trennverhaltens u 83 Varianten bei der Gr e des 84 Varianten bez glich der Anordnung der Suspendierbecken in der Ansicht 85 Varianten bez glich der Anordnung des Klassierers in Bezug zur Gel ndeoberkante ee ae een 86 Varianten bei der F hrung des Materialstromes M 87 Varianten bez glich der F hrung des 88 Varianten bei der F hrung des Materialstromes MS 89 Varianten der F hrung des Materialstromes M 90 Varianten der F hrung des Materialstromes MS nennen 91 Interdspendenzen y u G reg 92 Ermittlung der Zielbeziehungen bei Projektzielen die sich auf die Anordnung des mechanischen Klassierers zum Dispergierbecken der Ansicht beziehen 93 Nutzwertbewertung nach Abiturpunktesystem a 94 Vergleich der Nutzwerte der bewerteten Restbetonrecyclinganiagen 96 VI Abk rzungen Soweit im Text nicht anders angegeben gelten die folgenden Bezeichnungen AW Anmachwasser EDS Entleerdurchsatz KG Korngr e MA Mischanlage MK Mechanischer Klassierer MS Materialstrom OW Oberfl chenwasser PZ Projektziel RB Restbeton RBZ Restbetonzuschlag RW Restwasser SB Suspendierbeck
170. ojektziele eingestuft werden Hierf r wird jedem Zielkriterium durch die Entschei dungsperson ein subjektiver Zielwert zugewiesen der die relative Stellung des Zielkriteriums im Vergleich zu den brigen Zielkriterien zum Ausdruck bringt Aus diesem Grund kann im Rahmen dieser Arbeit nur eine exemplarische Bewertung vorgenommen werden Des weiteren muss festge stellt werden welchen Zielwert die jeweils betrachtete Alternative bez glich des vorgegebenen Pro jektzieles erreicht die sog Wertsynthese Kap 7 3 4 Die Bewertung kann nach drei unterschiedlichen Skalierungen mit mehreren Unterarten erfolgen die in den nachfolgenden Unterkapiteln n her dargestellt werden e Nominalskalierung kategoriale Urteile e Ordinale Skalierung Rangordnungsverfahren vollst ndiger Paarvergleich e Kardinale Skalierung direkte Intervallskalierung indirekte Intervallskalierung mit der Transformation von vollst ndigen Rangteilen indirekte Intervallskalierung mit der Transformation von binaren Vorzugsh ufigkeiten mit Hilfe des Gesetzes vom komparativen Urteil indirekte Intervallskalierung mit der Transformation von binaren Vorzugsh ufigkeiten mit Hilfe des Gesetzes vom kategorialen Urteil Verh ltnisskalierung durch Verh ltnisherstellung Verh ltnisskalierung durch direkte Verh ltnissch tzung Verh ltnisskalierung mit Hilfe der Methode der sukzessiven Vergleiche 68 7 3 1 Nominale Skalierung Im Vergleich zu den a
171. orngr e x um Trenngradverlauf 100 n D m m 90 Bezeichner xTred KAPPA 25 00 m um 80 m 50 0kg s 125 770 0 126 m 70 60 50 40 30 20 2 10 In 0 0 5 1 5 10 50 100 500 1000 5000 10000 50000 Korngr e x um Kornscheide 100 Bu Bu m m m aa eO m 100 e a S 80 e a 80 d 60 Bezeichner E 60 m bil RBZ A at 40 e bil RW E a 40 e m _ 20 Co 20 E e e m u o m m m E BB a o A o o o B 0 1 0 10 100 1000 10000 100000 Korngr e x um 136 Versuch Nr 7 Lieferschein 9919 Durchsatz 51 3 kg s Korngr e RW RB RBZ Kornklassen Q3 x Q3 x Q3 x um lt 2 000 4 09 1 07 0 24 2 000 4 000 8 15 1 77 0 46 4 000 8 000 17 70 3 26 0 93 8 000 16 000 35 98 5 56 1 78 16 000 31 500 55 77 8 06 2 53 31 500 S 63 000 71 96 10 29 3 04 63 000 125 000 83 41 11 55 3 24 125 000 250 000 92 46 15 60 5 62 250 000 500 000 98 26 25 90 16 17 500 000 1000 000 99 64 39 07 33 54 1000 000 2000 000 99 95 43 78 41 03 2000 000 4000 000 99 96 49 58 49 87 4000 000 8000 000 99 96 60 64 64 60 8000 000 16000 000 99 98 97 71 97 88 16000 000 32000 000 100 00 100 00 100 00 gt 32000 000 100 00 100 00 100 00 Korngr e RW RB RBZ Kornklassen Fraktion p3 Fraktion p3 Fraktion p3
172. r 7 nach 24 h Zementgehalt 0 1 kg 0 2 Zuschlaganteil 49 9 kg Wassergehalt 2 51 5 0 Probe Nr 7 nach 24 h Zementgehalt 0 1 kg 0 2 Zuschlaganteil 49 9 kg Wassergehalt 2 51 5 0 Probe Nr 6 nach 24 h Probe Nr 6 nach 24h Zementgehalt Zementgehalt 0 2 kg 0 4 0 2 kg 0 4 Zuschlaganteil Zuschlaganteil 49 8 kg 49 8 kg Wassergehalt Wassergehalt 2 51 5 0 2 51 5 0 Probe Nr 5 nach 24 h Zementgehalt 0 3 kg 0 6 Zuschlaganteil 49 7 kg Probe Nr 5 nach 24 h a il Zementgehalt 30 0 3 kg 0 6 Zuschlaganteil 49 7 kg Wassergehalt 2 51 5 0 Probe Nr 4 nach 24 h Zementgehalt 0 4 kg 0 8 Zuschlaganteil 49 6 kg Bild 26 Restbetonzuschlagproben mit unterschiedlichem Fehlkorngehalt Probe Nr 4 nach 24 h Zementgehalt 0 4 kg 0 8 Zuschlaganteil 49 6 kg Wassergehalt 2 51 5 0 Wassergehalt 2 51 5 0 49 Die Proben mit den Zementgehalten 0 2 0 4 0 6 und 0 8 wurden einer Rieselfahigkeits pr fung unterzogen Hierbei wurde der frisch hergestellte Restbetonzuschlag locker in eine auf einem Ausbreittisch befindliche kegelstumpff rmige Form gef llt 92 Nach zw lf Stunden wurde die Tisch platte 15 mal bis zum Anschlag angehoben und frei fallen gelassen Das zerfallene Haufwerk konnte anschlie end augenscheinlich beurteilt werden und ist in Bild 26 dargestellt In Bild 26 sind bei den Zementgehalten 0 6 und beso
173. r hrer und der Scheibenr hrer einbezogen Einenkel kommt zu dem Ergebnis dass sich f r das Suspendierbecken Propellerr hrer und Impellerr hrer am besten eignen 21 Der Schr gblattr hrer der in der Regel beim Restbetonrecycling verwendet wird lieferte das schlechteste Ergebnis Im Unterschied dazu gibt Stie die drei folgend dargestellten R hrertypen als suspendiertauglich an 52 a Schr gblattr hrer Vorzugsweise 6 rechteckige mit konstantem Winkel angestellte R hrerbl tter f rdert prim r axial Umfangsgeschwindigkeit 4 10 m s R hraufgaben Homogenisieren Suspendieren W rmeaustausch b Propellerr hrer Meist dreifl gelig mit konstantem oder nach au en flacher werdendem Anstellwinkel vgl Schiffsschraube f rdert prim r axial Umfangsgeschwindigkeit 2 15 m s Ruhraufgaben Homogenisieren Suspendieren Warmeaustausch c Kreuzbalkenr hrer Mehrstufig Uber Kreuz angeordnete oft unter 45 angestellte R hrarme f rdert prim r axial tangential Umfangsgeschwindigkeit 2 6 m s R hraufgaben Homogenisieren Suspendieren Begasen W rmeaustausch Bild 30 R hrerformen f r das Suspendieren Die str6mungsmechanischen Vorg nge beim Suspendieren von Restwasser sind komplex Einenkel hat die Vorg nge untersucht und die Einflussgr en auf den sich einstellenden Suspendierzustand zusammengefasst 21 Eine Gruppe von Einflussgr en ergibt sich aus den B
174. rers 19 befindliches Fahrzeug Kipper Lore gef llt wird Die Weiterbef rderung erfolgt dann in diesem Fahrzeug Auch die Weiterf hrung durch ein nachgeschaltetes F rderband ist m glich Hierzu k nnen Entscheidungshilfen Projektziel 17 S 90 angegeben werden 3 2 2 Anmachwasser Das Wasser aus den Trenn und Reinigungsprozessen wird in den Suspendierbecken gesammelt und von dort als Materialstrom MS der Mischanlage zugef hrt Die hierf r verwendeten Leitungen sind hinsichtlich Anbackungen an den Innenwandungen sensibel Die Einflussnahme ber das Ausma der Anbackungen erfolgt ber die Auswahl der Pumpenart und die Anordnung der Suspendierbecken in Bezug zur Mischanlage Zur F rderung des Anmachwassers werden Saugpumpen die au erhalb des Suspendierbeckens angeordnet werden oder Tauchpumen die innerhalb des Suspendierbeckens angeordnet werden verwendet 54 Der verfahrenstechnische Ablauf beim Dosieren mit einer Tauchpumpe sieht vor dass die Dosierleitung nach dem Dosiervorgang entleert wird Demgegen ber wird die Dosierleitung beim Dosieren mit einer Saugpumpe gef llt gehalten Hierbei ist zu beachten dass die Gefahr von An backungen an der Innenwand der Dosierleitung bei der Verwendung von Saugpumpen tendentiell gr er ist da die Leitung ber l ngere Zeitr ume gef llt bleibt und bei Stillstandzeiten die Feinstoffe sich an den Innenwandungen absetzen k nnen Bei l ngeren Stillstandzeiten n chtliche Produktion
175. rfl chenvergr erung beeinflusst Bez glich der chemischen Beeinflussung lassen die Ablagerungen durch Feinstoffe im Restwasser in den Suspendierbecken und den Leitungen den Schluss zu dass die Feinstoffe noch ein gewisses Ma an Reaktivit t besitzen Kap 5 1 Die Eigenschaften der Feinstoffe im Restwasser ndern sich unvorhersehbar da nicht vorausgesagt werden kann welche Betone in welchen Mengen recycelt werden m ssen Aus diesem Grund ist eine Messung des Faktors f r die Reaktivit t nicht m glich Es kann jedoch davon ausgegangen werden dass die Reaktivit t der Feinstoffe im Restwasser keine negative Beeinflussung in der neuen Betonmischung hervorruft Eher werden Dichtigkeit und Festigkeit des neuen Betons erh ht Auch die Ausgangskonsistenz und das weitere Ansteifverhalten werden bei der Verwendung von Restwasser nicht beeintr chtigt 120 Bei den Feinstoffen im Restwasser handelt es sich um Partikel mit unterschiedlichen Korndurch messern Auch hier gilt dass sich die Kornverteilung im Restwasser permanent durch neu hinzu kommende Recyclingprodukte oder Hydratationsvorg nge ver ndert Betontechnologisch sind Fein stoffe im Restwasser als Mehlkorn und Feinstsand einzustufen DIN 1045 Diese Norm bewertet zwar nicht die Korngr enverteilung jedoch den Gehalt an Mehlkorn und Feinstsand Bei den Feinstoffen im Restwasser kann analog verfahren werden da die Restwasser Richtlinie bestimmt Durch Zugabe von Mehlkorn oder
176. rgegeben werden konstante Versuchsparameter Au entemperatur Ausgangsrohstoffe Anlageneinstellungen Versuchsbeton Versuchsdurchf hrende 38 4 3 2 3 Ergebnisse der experimentellen Untersuchung Durchsatze Die erzielten Entleerdurchsatze wahrend der Feldversuche sind in Tabelle 3 dargestellt Zwar wird deutlich dass die arithmetisch bei der Versuchsplanung ermittelten Soll Entleerdurchsatze aufgrund der manuellen Entleerung nicht in allen Bereichen exakt erreicht wurden Allerdings wurde zwischen beiden Entleerdurchsatz Reihen mit r 0 98 ein hoher Regressionskoeffizient erzielt Damit kann von einer guten Abdeckung des Entleerdurchsatz Versuchsbereichs ausgegangen werden Zu Versuch Nr 12 muss angemerkt werden dass mit einem Entleerdurchsatz von 105 4 kg s die Aufnahmekapazitat des mechanischen Klassierers berschritten wurde und ein Teil der Klassiertr be nicht in den Aufga betrichter gelangte Die Ergebnisse f r diesen Versuch konnten nicht verwandt werden Tabelle 3 Entleerdurchs tze 80 3 111 2 142 2 173 5 266 8 297 7 329 0 360 0 9911 10552 9922 10551 9915 9917 10549 258 8 264 6 312 8 379 4 Versuch Nr Soll Entleerdurch 18 0 t h satz nass 10554 Ist Entleerdurchsatz 19 4 nass t h Die den Restbeton betreffenden Messparameter w hrend der Feldversuche sind in Tabelle 4 zusam mengefasst Die Trockenmasse in der Restbeton Tr be
177. rhanden Dieses Ergebnis l sst darauf schlie en dass die mechanischen Klassierer beim Restbetonrecycling nicht nur nach Aggregatzust nden und Korngr e sondern im wesentlichen nach Dichtemerkmalen trennen Mit Hilfe der Korngr enverteilungen allein k nnen keine Aussagen ber den noch f r Reaktionen zur Verf gung stehenden Zementgehalt im Restbetonzuschlag gemacht werden e Die mittlere Trennkorngr e bei der Versuchsreihe betr gt ca 170 um e Die Partikeldurchmesser von unhydratisiertem Zement liegen bei handels blichen Zementen zu 100 unterhalb von 200um und zu 90 95 unterhalb von 90um Hydratationsdauer w hrend der Versuche 10 min 15 min e Aufgrund der sich einstellenden Feinstoffdichte im Restwasser von 2 1 t m wird deutlich dass sich die Zementpartikeldichten mit fortschreitender Hydratation deutlich verringern Da die Partikeldurchmesser der unbehindert im Restwasser hydratisierenden Zementpartikel nicht bekannt sind kann auch keine Aussage dar ber getroffen werden wie hoch der Zementpartikelanteil im Restbetonzuschlag ist Eine Aussage ber die Reaktivit t der Zementpartikel im Restbetonzuschlag und damit ber das Kornbindungsverhalten kann nur mit Hilfe zus tzlicher nasschemischer Unter suchungsmethoden erfolgen 50 5 Restwasserbehandlung Das vom mechanischen Klassierer kommende Restwasser wird in die Suspendierbecken geleitet 5 Kap 3 3 Dort setzen sich die Feinstoffe des Restw
178. rsmann Alfons Weber J rgen Weber Robert Weiskircher Franz Weiss Ernst August Werth Percy Wesche Karlhans Wesche Karlhans Wiedenroth Wischers Gerd Krell J rgen Wischers Gerd Manns Wilhelm Wischers Gerd Richartz Werner Zangemeister Christof Gesetzestexte Gesetzestexte Gesetzestexte 107 Anwendung der Methoden der Systemtechnik bei dem Entwurf von Kl ranlagen Berlin Technischen Universit t Diss 1973 Neue Anlage zur Industriewasser und Feststoffseparierung nach dem Baukastenprinzip Regenerierung von Schlamm und Umlaufwasser Betonwerk Fertigteil Technik Heft 4 1976 S 199 Mechanische Verfahrenstechnik 1 Berlin Heidelberg New York London Paris Tokyo Hong Kong Barcelona Budapest Springer Verlag 1992 Untersuchung des Ausfallverhaltens von Baumaschinen Systematische Schadendatenerfassung zur Planung der Instandsetzung im Baubetrieb Braunschweig Technischen Universit t Carolo Wilhelmina Diss 1978 Restbeton Recycling Systeme und Technologien f r Restbeton Aufbereitungsanlagen beton 4 79 S 127 132 Erh hte Wirtschaftlichkeit im Betonwerk durch Wasser und Schlammrecycling Betonwerk Fertigteiltechnik Heft 4 1976 S 202 Abschlu bericht B1547 97774 98322 zum Forschungsvorhaben Nr 3146 der FTB Analyse von Restwasserinhaltsstoffen 1999 Schlu bericht AiF Vorhaben Nr 11511N Einflu von Restwasser aus dem Frischbetonrecycling auf die Eig
179. rwertung des RBZ und PZ 2 Optimale Art der 97 Dichtemessung zur ckzuf hren Den schlechtesten Nutzwert erh lt die Anlage in Leipzig weil hier in der berwiegenden Zahl der Projektziele der schlechteste Rang belegt wird Zur Optimierung kann nun projektzielweise gepr ft werden ob eine Nutzwertverbesserung im Verh ltnis zum Aufwand steht Bei einigen Projektzielen kann der Nutzwert durch relativ einfache Ma nahmen verbessert werden e PZ5 Daes sich um eine Anlage mit Hochbecken handelt kann die Bodenform leicht ver ndert werden Der Nutzwert l sst sich hierdurch um 0 05 senken e PZ8 Wie im Rahmen der Arbeit gezeigt wurde l sst sich die Auswaschleistung f r Restbeton bereits durch einen zweiten Wassergalgen betr chtlich erh hen Hierdurch sinkt der Nutz wert um 0 09 e PZ 10 Durch eine nachtr gliche Berechnung der Suspendierraumgr e und das eventuelle Auf stellen eines weiteren Hochbeckens l sst sich der Nutzwert um 0 18 senken e PZ13 Eine automatische Sp lwasserzugabe ist nachr stbar und verbessert den Nutzwert um 0 04 Durch die beschriebenen vier Ma nahmen w rde sich der Nutzwert von 2 695 auf 2 055 verbessern und damit bereits sehr nah am Nutzwert der zweitbesten Anlage liegen 98 9 Zusammenfassung Zur Einhaltung umweltgesetzlicher Vorschriften zur Schonung von Deponieraum sowie zur Einsparung von Gesteinsk rnung und Frischwasser werden heute bei der berwiegenden Anzahl der Transportb
180. s 1975 Mechanische Verfahrenstechnik Verl Hauser Verlag M nchen Wien 1975 Einflu des Mehlkorns auf die Betoneigenschaften beton Heft 1 1984 S 19 22 Recycled water used in the ready mixed concrete plant of Betopal S A in Oporto TB Kongress in Madrid 6 92 Systemtechnik in Betrieb und Verwaltung Teil 2 Verfahren und praktische Beispiele zur Abwicklung komplexer Aufgaben D sseldorf VDI Verlag Verlag d Vereins Dt Ingenieure 1978 Bautabellen Werner Verlag 8 Auflage 1998 Planung und Disposition EDV Einsatz im Transportbetonwerk beton Heft 3 1989 S 134 135 Mechanische Verfahrenstechnik Aufbereitung min Rohstoffe Leipzig VEB Deutscher Verlag f r Grundstoffindustrie 4 stark berarbeitete Auflage 1989 Die Kostenoptimale Betriebsgr e in der Betonindustrie Dresden Technischen Universit t Habilitataionsschrift 1967 Recyclinganlagen f r Frischbeton Beton Heft 6 1999 S 342 Recycling von Schmutzwasser und Frischbeton Beton Heft 6 2000 S 318 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 Sch tz Michael Schwarz Stie Matthias Swoboda Hans Wolfgang Theiner Josef Theiner Josef Verein Deutscher Zementwerke Verein Deutscher Zementwerke Verein Deutscher Zementwerke Voit Harald Me
181. s 455 425 485 378 410 393 340 411 345 335 340 Entleerdurchsatz 127 215 40 6 42 9 46 8 117 3 124 4 151 2 216 5 182 6 227 7 314 5 trocken t h Entleerdurchsatz nass t h 19 5 32 4 59 0 65 1 68 0 180 2 184 6 206 9 259 0 264 7 313 0 379 5 Klassierdurchsatz 75 78 79 83 37 81 106 82 95 97 89 trocken t h Klassierdurchsatz nass t h 13 5 14 6 13 8 16 4 16 4 15 6 19 5 13 6 15 8 19 8 18 4 Die Werte aus Tabelle 6 verdeutlichen stark unterschiedliche Durchs tze f r Entleerung und Klassierung bezogen auf die Trockenmasse In Bild 16 sind die Entleer und Klassierdurchs tze auf getragen Generell l sst sich sagen dass die Klassierdurchs tze mit gr er werdendem Entleerdurch satz steigen Es ist von einem relativ starken Anstieg gestrichelter Bereich bis in den Bereich des Klassierdurchsatzes 7 2 8 6 t h auszugehen Danach wird die Kurve sehr viel flacher und n hert sich asymptotisch einem Grenzwert bei ca 9 4 t h an Die Ursache f r diese betr chtlichen Unterschiede zwischen beiden Durchs tzen ist in der Pufferwirkung des mechanischen Klassierers zu sehen Die in 40 den Aufgabetrichter gelangende Klassiertr be verbleibt zun chst im Trennraum vgl Bild 10 und wird danach kontinuierlich durch die Schraube weggef rdert Bei der Versuchsreihe schwankte
182. s Feststoffes und Dekantieren des berstehenden Wassers eingeengt die eingeengte Suspension homogenisiert und die Probe f r die Korngr enanalyse entnommen Die daraus gewonnene Teilprobe wurde unverz glich auf 2 C abgek hlt Mit Hilfe einer Dichtemessung des dekantierten Wassers konnte sichergestellt werden dass keine Feststoffe abgesch pft wurden Die Messung der Korngr enverteilung f r den Anteil lt 250 um des Restbetonzuschlages erfolgte ebenso wie die Korngr enverteilung des Restbetons und die Korngr enverteilung der Feinstoffe im Restwasser mit dem Laserbeugungsmessger t Coulter LS 230 36 Restbetonprobe 2 Teilprobe Probenteilung Auswaschen Uber Pr fsieb 250 um Wassergehalt Durchgang R ckstand 1 Teilprobe Sedimentieren Kontrolldichte Dekantieren Probenteilung messung Homogenisieren Abk hlen eingeengte Suspension Kornverteilung Kornverteilung Bild 15 Probenahme zur Bestimmung der Korngr enverteilung der Feststoffe im Restbeton 3 Schritt Als n chstes wurde die Restbetontr be hergestellt Der produzierte Beton wurde mit einer definierten Menge an Sp lwasser hier Frischwasser versehen 4 Schritt Nachdem die Restbetontr be im Fahrmischer m glichst optimal homogenisiert wurde begann das Entleeren der Restbetontr be in den Aufgabetrichter
183. schlagkorn mit hohem Fehlkornanteil niedrigem Fehlkornanteil Bild 25 Modellvorstellung zum Fehlkorngehalt im Restbetonzuschlag Je h her die Feinkornkonzentration in der Restbetontr be ist desto mehr Fehlanteile bleiben am Zuschlagskorn haften So m ssen sich nach Meinung des Autors weitergehende berlegungen zur Ursachenforschung hinsichtlich der Kornbindungserscheinungen im Restbetonzuschlag auf die Einflussgr en der Feinkornkonzentration der Restbetontr be im Trennraum richten Kritischer Fehlkorngehalt Um den Einfluss des Fehlkorngehaltes auf die Kornbindung im Restbetonzuschlag zu ermitteln wurden im Labor Vergleichsuntersuchungen durchgef hrt Es wurden sieben Restbetonzuschlagproben mit folgender Zusammensetzung nachgebildet die Rohstoffe entsprachen den Rohstoffen bei den Feldversuchen Tabelle 9 Zusammensetzung der Proben Probe Nr RE GE gear E are 1 48 5 1 5 3 25 2 49 0 1 0 2 0 2 5 3 49 5 0 5 1 0 25 4 49 6 0 4 0 8 25 5 49 7 0 3 0 6 2 5 6 49 8 0 2 0 4 2 5 7 49 9 0 1 0 2 2 5 Bei den drei ersten Proben konnte bereits nach einem Tag unter hnlichen Lagerbedingungen wie bei den Feldversuchen erhebliche Kornbindung bis hin zur Verfestigung festgestellt werden Eine Rieself higkeit war hier nicht mehr gegeben Die Proben hatten eher das Aussehen eines erh rteten Betons mit steifer Konsistenz und standen somit f r weitere Untersuchungen nicht mehr zur Verf gung Probe N
184. spause Wochenende muss die Leitung h ndisch durch eine kleinere Montagearbeit an der Pumpe entleert werden Des weiteren muss dem Abstand zwischen Suspendierbecken und Mischanlage Beachtung geschenkt werden Je weiter das Suspendierbecken von der Mischanlage entfernt ist umso geringer wird die Steigung der Anmachwasserleitung Je n her das Suspendierbecken an der Mischanlage angeordnet ist desto steilere Ausf hrungen der Anmachwasserdosierleitung sind m glich Bild 8 Bei Tauch pumpen hat dies zur Folge dass die Geschwindigkeit mit der sich die Leitung entleert gr er und die Gefahr von Anbackungen geringer wird Bei Saugpumpen verkleinert sich mit steiler werdender Leitung der Anprallwinkel der sich absetzenden Feinstoffe in der Restwasserleitung Auch hier wird durch eine steilere Leitung das Risiko von Anbackungen vermindert Hierauf aufbauend lassen sich Entscheidungshilfen Projektziel 7 S 80 angeben IT em Ko A Anmachwasser dy Eet leitung s s Z 1 il Pass il Ag N i Zwischen i eg 7 st tze d N d i i an moo f IP ee Say EES S L ky 88 a Recyclinganlage in unmittel b Recyclinganlage in entfernter Position barer Nahe der Mischanlage zur Mischanlage Bild 8 Anmachwasserleitung mit Tauchpumpe 20 21 3 3 Inside Materialstrome 3 3 1 Restwasser aus dem mechanischen Klassierer Die F rderung des Restwassers aus
185. ss Der Vergleich zwischen Klassier und Entleerdurchsatz zeigt dass das Massenausbringen rbz st rker vom Klassierdurchsatz beeinflusst wird Die Ursache hierf r ist in dem sogenannten toten Fluss zu sehen der bei steigenden Entleerdurchs tzen in Form eines berlaufeffektes ein vermehrtes Grobgutausbringen im Restwasser bewirkt Hierbei und auch bei den nachfolgenden Auswertungen hat sich generell gezeigt dass Effekte grunds tzlich bei Zugrundelegung der nassen Durchs tze mit gr erer Signifikanz zu beobachten waren als bei Verwendung von trockenen Durchs tzen Die Ursache hierf r ist dass nicht messbare Einflussgr en wie Tr beagitation und Feinstoffkonzentration in die nassen Durchs tze indirekt mit eingehen Zum Nachweis eines signifikanten statistischen Zusammenhanges ergibt sich f r 11 Freiheitsgrade ein Mindestkorrelationskoeffizient von 0 6 F r den in Bild 17 dargestellten Zusammenhang ergibt sich ein Korrelationskoeffizient von reia 17 0 59 und f r den in Bild 18 dargestellten Zusammenhang ergibt sich ein Korrelationskoeffizient von rgia 18 0 74 42 Korngr enverteilungen Aus den Messergebnissen der Laserbeugung und der Siebanalyse wurde f r die jeweilige Probe die Gesamtkorngr enverteiluing berechnet Diese Berechnung erfolgte mit Hilfe der Software PMP Compact 71 Als Grundlage f r die Berechnung wurde eine geometrische Klasseneinteilung gew hlt Wegen der breiten Verteilung wurde d
186. st rer Die Str mungsvorg nge in rechteckigen Suspendierbecken sind mathematisch nicht beschreibbar Beide M glichkeiten zentrisch mit Stromst rer oder eckig haben den unerw nschten Nebeneffekt der Totzonen also der Bereiche geringer Str mungsgeschwindigkeit in denen die Gefahr von Ablagerungen an den Innenw nden der Suspendierbecken steigt Aufbauend hierauf k nnen Entscheidungshilfen angegeben werden Projektziel 4 5 2 2 Gr e des Suspendierraumes Die erforderliche Gr e des Suspendierraumes wird durch eine wasserwirtschaftliche Berechnung unter Ber cksichtigung der Zu und Abfl sse ermittelt fl ssige Stoffe a Oberfl chen as G Vor aus dem F llstands F llstands wasser klassierer mechanischen regelung regelung Klassierer ve 5 Se ve Suspendierbecken MS 5 Anmachwasser Sp lwasser 56 Bild 33 Zu und Abfl sse des Suspendierbeckens nach Bild 7 Die in Bild 33 dargestellten Zu und Abfl sse unterliegen gro en Schwankungen Aus diesem Grund mu die Dimensionierung der Suspendierbeckengr e sehr sorgf ltig durchgef hrt werden Qualitativ k nnen die Materialstr me wie folgt beschrieben werden Oberfl chenwasser MS3 ber den Abscheider kann das Oberfl chenwasser in das Suspendierbecken geleitet werden Die Menge des Zuflusses wird aus den Gel ndeverh ltnissen sowie der orts blichen Regenspende ermittelt
187. stoffpartikeldurchmessern vergr ert Eine Variierung der R hrerdreh zahlen ist an bisherigen Recyclinganlagen nicht vorgesehen Aufbauend hierauf lassen sich konkrete Entscheidungshilfen angeben Projektziel 3 61 6 Weitere Komponenten der Recyclinganlage Die nassmechanische Aufbereitung von Restbeton erfordert neben den beiden Hauptkomponenten Klassierer und Suspendierbecken weiterhin den Wassergalgen der zur Bef llung der Fahrmischer mit Sp lwasser dient und Kl reinrichtungen zur Kl rung des Oberfl chenwassers Dar ber hinaus kann optional ein Reservebecken verwendet werden Auf eine Beschreibung der ben tigten Pumpen hinsichtlich der Wahl des Pumpentypes sowie die Auslegung der maschinentechnischen Kenndaten wird an dieser Stelle verzichtet da diese der Literatur eingehend beschrieben wurden Martz 54 6 1 Wassergalgen Der Wassergalgen dient zum Bef llen der Fahrmischertrommeln mit Wasser Bild 36 Dieses Wasser wird zum S ubern der Trommelinnenfl chen verwendet Die entstehende Restbetontr be wird anschlie end in den mechanischen Klassierer aufgegeben Die Konstruktion des Wassergalgens richtet sich nach der Bef llh he der Fahrmischer Zwei entscheidungsma gebende Kriterien k nnen angef hrt werden Zum einen richtet sich die aufzunehmende Menge an Sp lwasser nach der Gr e der Mischfahrzeuge nach den betontechnologischen Parametern des Restbetons und nach der Restbetonmenge F r h ufig wiederkehre
188. stwasser temperatur berflur keine S gro e Gefahr von Ausf llen im Winterbetrieb 86 Aussagen zur Operationalitat Das Projektziel 11 ist nur zum Teil zu quantifizieren Die Anordnung des Suspendierbeckens in der Ansicht beeinflusst die Neigung des Restwassers im Winterbetrieb einzufrieren eine Aussage dar ber in welchem Umfang dies geschieht und eine Messung der Neigung einzufrieren kann allerdings nicht erfolgen Exemplarische Bewertung Gemessen am Projektziel werden die drei Varianten wie folgt bewertet Unterflur gut Teilversenkt befriedigend Uberflur schlecht Exemplarische Gewichtung Ein Durchfrieren des Restwassers ist wenn auch sehr unwahrscheinlich eine erhebliche Beschrankung beim Betrieb der Anlage Die Beispiel Nutzwertanalyse wird durchgef hrt mit g 3 75 vgl Bild 42 S 95 Bezug zur Restbetonrecyclinganlage Ludwigsfelde Die Suspendierbecken sind Unterflur angeordnet Projektziel 12 Anordnung des MK in der Ansicht Bezug zu den Grundlagen Im Kap 4 2 sind die drei Varianten zur Anordnung des mechanischen Klassierers in Bezug zur Gelandeoberkante dargestellt Formulierung des Projektziels Der mechanische Klassierer soll diejenige Anordnung in Bezug zur Gelandeoberkante haben bei der optimale Betriebspraktikabilitat gegeben ist Projektzieltabelle zur Erstellung einer Zielwertmatrix Tabelle 21 Varianten bez glich der Anordnung des Klassierers in Bezug zur
189. t t erreicht 93 Ermittlung der Zielbeziehungen bei Projektzielen die sich auf die Anordnung des Tabelle 28 becken in der Ansicht beziehen Ispergier mechanischen Klassierers zum D pear jn JALASSA mi Im i 142 Sty 183 LI GL Zd SL Zd rL zd 9 Zd L Zd 97 uayraqauadsic mz 4 849 9 SSEIM UEYDEILE 174 124 7 92d Zd Zl Zd 82 dunl poty Buinnulem qli z Jap Bunpmuug 94 8 3 Bestimmung der Zielwertmatrix inklusive Zielgewichtung und Wertsynthese Auf der Basis der exemplarischen Bewertungen und Gewichtungen sowie den Projektzieltabellen wurde eine beispielhafte Wertsynthese durchgef hrt Die Zielgewichte g f r die Projektziele sind bereits im vorhergehenden Kapitel exemplarisch gesch tzt worden Anhand der Zielsystemstruktur ist die Herleitung der Zielgewichte g in Bild 42 dargestellt Auf eine sukzessive Korrektur der Zielgewichte g vgl S 70 wird an dieser Stelle verzichtet da die Gewichtung nur beispielhaften Charakter hat Die Wertsynthese wird mit Hilfe der Rangordnungs summenregel S 71 vorgenommen Unter der Voraussetzung dass die Nutzendistanzen zwischen den benachbarten R ngen gleich gro sind werden hierbei die Zielgewichte g mit den im vorher gehenden Kapitel ermittelten R ngen 9 multipliziert Durch Addition der Produkte erh ht man den Nutzwert In dem Fall der bewerteten Restbetonrecyclinganlage Ludwigsfe
190. tem tikabilit t der F hrung ber MS MS kein technischer entsprechendes Fahrzeug Reinigung des Mehraufwand erforderlich Wang F hrung ber MSs kein technischer entsprechende Gef lle mischers MSac MSac Mehraufwand verh ltnisse erforderlich Aussagen zur Operationalit t Projektziel 16 ist nur zum Teil quantifizierbar Unterschiedliche Arten den Materialstrom zu f hren f hren zwar zu Unterschieden in der Betriebspraktikabilit t Allerdings ist eine Aussage dar ber in welchem Umfang dies geschieht nicht m glich Die Beurteilung erfolgt subjektiv Exemplarische Bewertung Gemessen am Projektziel werden die beiden Varianten wie folgt bewertet MS2 schlecht MS gut MSzc MSaa gut Exemplarische Gewichtung Hier gilt die zu Projektziel 15 gemachte Aussage Bezug zur Restbetonrecyclinganlage Ludwigsfelde Die Beschickung des mechanischen Klassierers mit Restbeton aus dem Zwangsmischer wird alternativ ber gt oder MS gt vorgenommen Projektziel 17 Bestm gliche F hrung von MS Restbetonzuschlag Bezug zu den Grundlagen Die F rderung des Restbetonzuschlags zu seinem Verwendungsort wurde in Kap 3 2 1 besprochen Formulierung des Projektziels Die F rderung des Restbetonzuschlags soll unter betriebspraktikablen Gesichtspunkten bestm glich vorgenommen werden e Projektzieltabelle zur Erstellung einer Zielwertmatrix Tabelle 26 Varianten der
191. tiefststand Beckenboden Bild 34 Aufteilung des Suspendierraumes In der Praxis ist es derzeit blich die Gr e des Suspendierraumes zu sch tzen Allenfalls die Anzahl der Fahrmischer wird als Bezugsgr e herangezogen Als Suspendierbecken genutzte fr here Absetzbecken haben ein Fassungsverm gen von ca 60 m bis 150 m Heute werden in der Regel zylindrische Becken eingesetzt mit einem Fassungsverm gen von ca 20 m bis 30 m Je nach Erfordernis werden mehrere solcher Becken verwendet Die Ausf hrungen in diesem Kapitel haben verdeutlicht da es durchaus m glich ist den erforderlichen Suspendierraum zu berechnen Aufbauend hierauf lassen sich Entscheidungshilfen angeben Projektziel 2 58 5 3 Maschinentechnische Kenndaten Aus mehreren Gr nden ist es von Vorteil wenn die Feinstoffe im Restwasser m glichst gut verteilt vorliegen homogene Suspension e aufeinanderfolgenden Verwiegevorgangen ver ndert sich der Feinstoffgehalt im Anmachwasser nur unwesentlich Dies erm glicht eine Betonproduktion mit kontinuierlichem Feinstoffgehalt e Durch die vollst ndige und gleichm ige Verteilung der Feinstoffe im Restwasser wird sichergestellt da stets die durchschnittlich niedrigste Dichte erreicht wird e Es wird erreicht da die Ablagerungen minimiert werden Die genannten Gr nde legen es nahe als Suspendierkriterium f r das Restbetonrecycling die homogene Suspension zu w hlen Die daf r erforder
192. tion Wartung und Reinigung des F rdersystems Des weiteren ist bei dieser Variante darauf zu achten dass der mechanische Klassierer in unmittelbarer N he zum Mischturm angeordnet werden muss da ein fest installiertes F rdersystem l ngere Distanzen nur mit gro em Aufwand berbr cken kann e Eine weitere M glichkeit besteht in der Integration des Materialstromes in den Materialstrom MS Restbeton des Fuhrparks Kap 3 1 Hierbei wird der bei der S uberung der Zwangsmischer anfallende Restbeton in einen Fahrmischer oder Radlader geladen MS Von nun an wird der Restbeton entsprechend dem Materialstrom Restbeton der Fahrzeuge behandelt Hierbei m ssen keine Zusatzma nahmen ergriffen werden Mit der S uberung kann erst begonnen werden wenn ein geeigneter Fahrmischer oder Radlader zur Verf gung steht e Eine dritte M glichkeit der Zuf hrung in den mechanischen Klassierer besteht darin dass der Restbeton aus dem Mischbeh lter auf die Fahrmischerfahrbahn entleert wird Im folgenden wird der Restbeton h ndisch mit Hilfe von Wasserschl uchen weiterbef rdert Es bestehen zwei M g lichkeiten Entweder die Weiterf rderung erfolgt in den Vorklassierer MSz und wird von dort ent sprechend Materialstrom Oberfl chenwasser Kap 3 1 3 behandelt Oder der Restbeton des station ren Mischers gelangt in den mechanischen Klassierer 5 nur bei Unterflur Installa tion und wird ebenfalls entsprechend Materialstrom O
193. tomatisch Gewicht Recycling an PZ 2 l produkte nl H ndisch mit Teilnutzwert Art der Pyknometer Dichte Messung H ndisch mit 0 8400 Ar ometer Vollst ndige Sus Gewicht pension erreicht 0 0500 PZ3 Optimaler Vollst ndige Sus Teilnutzwert Sus pension erreicht ohne pendier Uberpr fung d Leistung zustand Vollst ndige Sus 0 1000 pension nicht erreicht Rund ohne Gewicht Stromst rer 0 0250 PZ 4 Optimale Rechteckig Teilnutzwert w Ausf h Mini rung im one Rund mit 0 0500 Stromst rer Ablager Kugelboden Gewicht ungen S 0 0250 PZ 5 Optimale Kl pperboden Teilnutzwert Aus f hrung in or Aoin Flachboden 0 0750 Positives starkes Gewicht PZ 6 Gef lle Minimie rung der Positives flaches Teilnutzwert ER Gef lle ungen bei der F hrung Negatives Gef lle 0 0500 von MS6 116 SB nahe MA Gewicht oberkante PZ 7 Mini Mini 0 0250 mierung SB nahe MA Teilnutzwert mierung der der Ab mit SP SB fern MA lagerungen mit TP Abl bei der ge F hrung SB fern MA mit SP 0 0250 ungen von MS5 Gewicht Vist V so 0 0900 PZ 8 s 9 Teilnutzwert Optimale ohne Bild Vist gt V sou Auswasch leistung o 0 1800 Vist lt V aa EDS krit ermittelt Gewicht Best 0 0900 PZ9 Teilnutzwert m gliche Optimales ohne Bild Trenn Bemessung verhalten 3 EDS krit ni
194. trom in Verbindung stehenden Kriterien und 23 hierbei insbesondere die Aufteilung des Suspendierraumes in Zonen vgl Bild 33 S 56 werden in Kap 5 2 2 behandelt Nicht aufbereitungsfahiges und nicht wiederverwendbares Material Nicht aufbereitungsf higes und nicht wiederverwendbares Material muss geordnet entsorgt werden Da diese Entsorgungssituationen unvermeidbar sind und keine Entscheidungskriterien entwickelt werden k nnen sollen im folgenden der Vollst ndigkeit halber lediglich einige allgemeine Anmerkungen gemacht werden Grunds tzlich sind vier Entscheidungssituationen denkbar e berfl ssiges Wasser Trotz Ber cksichtigung der orts blichen Regenspende bei der Dimensionierung der Becken kann eine Notableitung erforderlich werden Hierbei sind die gesetzlichen Vorschriften zu beachten unbrauchbarer Restbeton Weiterhin ist es m glich dass Restbeton nicht recycelt werden kann vor allem wenn besondere Zusatzmittel z B Leichtbetonzuschlag oder Styropor oder Zusatzstoffe z B M rtelzusatzstoffe verwendet wurden die die Eigenschaften des Restwassers oder Restbetonzuschlags so ver ndern w rden dass die G te des neuen Betons negativ beeinflu t w rde Auch in diesem Falle muss der Restbeton entsorgt werden Hierbei besteht die M glichkeit die unvertr glichen Recyc lingprodukte getrennt zu lagern z B unterschiedliche Suspendierbecken oder sogar die Verwen dung getrennter Recyclinganlagen e feste Ab
195. tz beeinflusst e Die Korngr enverteilungen Restbeton Restbetonzuschlag und Restwasser belegen anschaulich den erreichten Trenneffekt Einfluss des Entleerdurchsatzes Anwender von Restbetonrecyclinganlagen berichten bereinstimmend von einem Zusammenhang zwischen Entleerdurchsatz und Kornbindung im Restbetonzuschlag Je schneller die Restbetontr be in den Aufgabetrichter entleert wird desto gr er soll die Wahrscheinlichkeit sein dass sich eine Kornbindungserscheinung zeigt Durch Kornbindung wird der Restbetonzuschlag unbrauchbar und blockiert im schlimmsten Fall je nach Art der Lagerung den Produktionsprozess Auf der Basis der Versuchsergebnisse kann ein Zusammenhang zwischen Entleerdurchsatz und Kornbindung im Restbetonzuschlag nicht eindeutig verifiziert werden Es wurde zwar eine Abh ngigkeit zwischen Entleerdurchsatz und Klassierdurchsatz sowie zwischen Klassierdurchsatz und Fehlkornanteil gt 125 um im Restbetonzuschlag gefunden Allerdings korrelieren die Messwerte von Entleerdurchsatz und Fehlkornanteil nur mittelm ig stark so dass von einem eindeutigen Zusammenhang bisher noch nicht ausgegangen werden kann Um den Vorg ngen im Trennraum gerecht zu werden sind offensichtlich weitere Einflussparameter zu ber cksichtigen In Bild 25 ist ein Restbetonzuschlagkorn dargestellt welches gerade durch die F rderbewegung der Schnecke aus dem Trennraum herausbewegt wird a Restbetonzuschlagkorn mit b Restbetonzu
196. um lt 2 000 4 09 1 07 0 24 2 000 4 000 4 06 0 71 0 22 4 000 8 000 9 56 1 49 0 48 8 000 16 000 18 28 2 30 0 84 16 000 31 500 19 79 2 50 0 75 31 500 63 000 16 19 2 23 0 51 63 000 125 000 11 45 1 26 0 20 125 000 250 000 9 05 4 05 2 38 250 000 500 000 5 81 10 30 10 55 500 000 1000 000 1 37 13 17 17 37 1000 000 2000 000 0 32 4 71 7 49 2000 000 4000 000 0 00 5 80 8 84 4000 000 8000 000 0 01 11 06 14 73 8000 000 16000 000 0 01 37 07 33 28 16000 000 32000 000 0 02 2 29 2 12 gt 32000 000 0 00 0 00 0 00 Kenngr e RW RB RBZ Q3 x 100 000 um 78 79 11 04 3 16 Q3 x 200 000 um 88 84 13 98 4 67 x3 Q 90 00 um 216 024 14336 121 14105 769 xm3 um 87 545 6054 471 5938 798 x503 um 26 978 4151 899 4035 302 Q3 x K rnungsdiagramm 100 90 80 H 70 4 Bezeichner RW e RB A RBZ 60 ep 50 40 30 20 10 0 Pe gt A 1 0 Trennqradverlauf 100 100 1000 Korngr e x um 10000 137 100000 90 80 Bezeichner xTred 4a 51 3 kg s KAPPA 25 00 um 159 042 0 576 70 60 50 40 30 20 10 0 0 5 1 50 100 500 1000 5000 10000 50000 Korngr e x um Kornscheide Q3 x
197. un 9 Rund mit SE i der Suspen zus tzlicher Suspendiereffekt Ablagerungen in Totzonen Stromst rer dierbecken im Grundriss vorhandene Anlagen k nnen Rechteckig genutzt werden Ablagerungen in Totzonen zus tzlicher Suspendiereffekt 78 Aussagen zur Operationalitat Das Projektziel 4 ist nur zum Teil quantifizierbar Zwar beeinflusst die Ausf hrung des Suspendier beckens im Grundriss die Ablagerungsneigung der Feinstoffe an den Innenw nden Eine Aussage dar ber in welchem Umfang dies geschieht ist jedoch nicht m glich Exemplarische Bewertung Gemessen am Projektziel werden die drei Varianten wie folgt bewertet rund ohne Stromst rer gut rund mit Stromst rer befriedigend rechteckig schlecht Exemplarische Gewichtung Im Vergleich zu Projektziel 3 scheint der Einfluss auf die Ablagerungsneigung etwas geringer Die Beispiel Nutzwertanalyse wird durchgef hrt mit g4 2 5 vgl Bild 42 S 95 Bezug zur Restbetonrecyclinganlage Ludwigsfelde Die Restbetonrecyclinganlage Ludwigsfelde ist mit zylindrischen Suspendierbecken ohne Strom st rer ausgestattet Projektziel 5 Optimale Ausf hrung der Suspendierbecken in der Ansicht Bezug zu den Grundlagen Im Kap 5 1 wurde der Einfluss von Totzonen auf die Ablagerungsneigung beschrieben Formulierung des Projektziels Das Suspendierbecken soll in der Ansicht so ausgef hrt werden dass die Ablagerung an den Innenw nden des Suspendierbec
198. ung Formulierung des Projektziels Die maschinentechnischen Apparate am Suspendierbecken sollen so bemessen sein dass der Zustand der homogenen Suspension mit minimalem Aufwand erreicht wird Projektzieltabelle zur Erstellung einer Zielwertmatrix Tabelle 12 Varianten bez glich des Suspensionszustandes im Suspendierbecken Zielkriterien Varianten Vorteile Nachteile vollst ndige geringe Ablagerungen Optimaler Suspension erreicht im Suspendierbecken Suspendier FAR Ablagerungen im Suspendierbecken keine vollst ndige zustand keine h ufige Stehzeiten der Suspension Recyclinganiage Aussagen zur Operationalit t Projektziel 3 kann nur zum Teil quantifiziert werden Es ist evident dass bei einer vollst ndigen Suspension Ablagerungen am Grund des Suspendierbeckens minimiert werden Allerdings ist keine genaue Aussage dar ber m glich in welchen Umfang eine teilweise Suspension erreicht wird 77 e Exemplarische Bewertung Gemessen am Projektziel werden die zwei Varianten wie folgt bewertet Vollst ndige Suspension erreicht gut Vollst ndige Suspension erreicht ohne berpr fung der R hrleistung befriedigend Vollst ndige Suspension nicht erreicht schlecht e Gewichtung Die Reinigung der Suspendierbecken von Feststoffen aus dem Restwasser ist sehr arbeitsintensiv und zeitaufwendig Aus Sicht des Verfassers handelt es sich im Rahmen der
199. ung des Materialstromes MS Zielkriterien Varianten Vorteile Nachteile Automati Voreinstellung gutes Sp lergebnis keine vorhanden einfache Bedienung sierung der 2 f aufwendige Bedienung Sp lwasser Voreinstellung E keine wahrscheinlich schlechtes zugabe nicht vorhanden N Sp lergebnis Aussagen zur Operationalit t Das Projektziel 13 ist nur zum Teil quantifizierbar Zwar ist es nachvollziehbar dass das Sp ler gebnis bei einer Automatisierung verbessert und die Bedienung des Wassergalgens vereinfacht wird Eine Aussage dar ber in welchem Umfang die geschieht ist jedoch nicht m glich Exemplarische Bewertung Gemessen am Projektziel werden die beiden Varianten wie folgt bewertet Voreinstellung vorhanden gut Voreinstellung nicht vorhanden schlecht Exemplarische Gewichtung Die Auswirkungen einer fehlenden Voreinstellung sind nicht gravierend Die Beispiel Nutzwertanalyse wird durchgef hrt mit 2 vgl Bild 42 S 95 Bezug zur Restbetonrecyclinganlage Ludwigsfelde 88 Eine Voreinstellung ist nicht vorhanden Projektziel 14 Bestm gliche F hrung von MS Oberflachenwasser Bezug zu den Grundlagen Im Kap 3 1 3 sind die drei Varianten das Oberfl chenwasser zu f hren beschrieben In Ver bindung hiermit sind im Kap 6 2 die ggf erforderlichen Abscheider erl utert Formulierung des Projektziels Das Oberfl chenwasser soll so gef hrt werden dass der B
200. verlauf 100 K rnungsdiagramm Bezeichner RW e RBZ A RB A A ee _ ep D 0 100 1000 Korngr e x um 10000 100000 133 90 80 70 60 50 40 30 20 10 18 9 kg s Bezeichner xTred um 228 359 0 497 KAPPA 25 00 0 05 1 100 80 60 40 20 Kornscheide 50 100 500 1000 Korngr e x um 5000 10000 m 100 80 Bezeichner m bil RBZ e bil RW 60 40 20 nn 100 1000 Korngr e x um el BD 10000 0 100000 1 Q3 x 50000 134 Versuch Nr 6 Serie LS 105 51 Durchsatz 50 0 kg s Korngr e RW RB RBZ Kornklassen Q3 x Q3 x Q3 x um 2 000 7 42 1 21 0 21 2 000 4 000 14 10 2 05 0 39 4 000 8 000 33 99 4 21 0 86 8 000 16 000 64 12 7 61 1 43 16 000 31 500 80 63 10 77 1 72 31 500 63 000 91 31 13 12 1 95 63 000 125 000 96 48 14 18 2 11 125 000 250 000 99 15 17 97 6 13 250 000 500 000 99 85 27 89 19 33 500 000 1000 000 100 00 35 53 30 03 1000 000 2000 000 100 00 38 03 33 60 2000 000 4000 000 100
201. von Nutzenunterschieden erm glicht werden erfolgt die Bewertung mittels einer Ordinalskala Bei der Ordinalskala gibt der Vergleich zweier Zielertrage Aufschluss dar ber ob ein Wert dem anderen vorzuziehen ist nicht jedoch in welchem Ausma Als Beispiel kann die Mohs sche H rteskala angef hrt werden Um vergleichbare Alternativen in eine Rangreihe n ter Ordnung zu bringen sind zwei Verfahrensweisen blich das Rangordnungsverfahren und das Verfah ren des vollst ndigen ordinalen Paarvergleiches Beim Rangordnungsverfahren werden s mtliche Alternativen gleichzeitig bewertet Die Bewertungs aufgabe besteht darin die Alternativen entsprechend der Pr ferenzen der Urteilsperson in Hinblick auf die Projektziele vollst ndig in das Urteilsschema einzuordnen Die mit dem h chsten Zielwert einge sch tzte Alternative wird mit Rang 1 belegt die mit dem zweith chsten Zielwert eingesch tzte Alterna tive mit Rang 2 u s w Diese Bewertungstechnik wird solange angewendet bis alle Alternativen mit R ngen belegt sind Damit dieses Verfahren angewandt werden kann muss zuvor ein Urteilsschema hergeleitet werden Hierzu wird aufbauend auf der Beschreibung und Einordnung der Projektziele eine Zielwertmatrix aufgestellt Bei der Auswahl und Pr zisierung der Projektziele ist im Hinblick auf die Beschreibung und Bewertung der Konsequenzen die Art ihrer Messung festzulegen Operationa lisierung In komplexen Entscheidungssituationen ist das Rangordnungsv
202. vorhandenen Einrichtungen Fuhrpark Lager f r Gesteinsk rnungen ffentliches Leitungsnetz Mischanlage und Hofoberfl che sind mit der Recyclinganlage gekoppelt Grunds tzlich lassen sich die Materialstr me in drei Kategorien gliedern e Materialstr me die in die Recyclinganlage hineinf hren schwarz in Bild 7 im folgenden Input Materialstr me genannt e Materialstr6me die aus der Recyclinganlage herausf hren rot in Bild 7 im folgenden Output Materialstr me genannt e Materialstr6me die innerhalb der Recyclinganlage gef hrt werden blau in Bild 7 im folgenden Inside Materialstr me genannt Im folgenden werden die Materialstr me die Varianten sie zu f hren sowie die sich hieraus erge benden Entscheidungskriterien dargestellt 3 1 Input Materialstr me 3 1 1 Restbeton des Fuhrparks Dieser Input Materialstrom bestimmt ma geblich die quantitative Dimension aller weiteren Materialstr me Im Normalbetrieb werden der Recyclinganlage bei der nachmitt glichen Reinigung der Fahrzeuge 2 5 Restbeton bei kleineren Betonwerken bis zu 7 5 bei gr eren Betonwerken zugef hrt In extremen Einzelf llen m ssen der Recyclinganlage bis zu 30 m R ckbeton in kurzer Zeit zugef hrt werden Das Beschicken des mechanischen Klassierers mit Restbeton MS in Bild 7 kann durch diverse Fahrzeuge z B Fahrmischer K belbahn Autobetonpumpe vorgenommen werden Der hierbei zu ber cksichtigende optimale zeitliche Ablauf
203. vorliegenden Arbeit nicht untersucht Als Ausf hrungsbeispiel ist in Bild 2 eine Restbetonrecyclinganlage dargestellt Die Anlage ist eine Komponente eines Transportbetonwerkes s dlich von Berlin in Ludwigsfelde 6500 A Bild2 Schnitt Restbetonrecyclinganlage Ludwigsfelde Bild 3 Grundriss Restbetonrecyclinganlage Ludwigsfelde 8 Die beiden Hauptkomponenten der Anlage sind der mechanische Klassierer technische Daten auf S 34 zum Trennen des Restbetons in Restbetonzuschlag und Restwasser sowie drei Suspendierbecken technische Daten S 58 zum Vorhalten des Restwassers als Anmachwasser Dar ber hinaus verf gt die Anlage ber einen Vorklassierer zum Reinigen von z B Betonpumpen und ber eine radiometrische Dichtemessung f r die online Bestimmung des Feststoffgehaltes im Restwasser 2 3 Eigenschaften der Recyclingprodukte An die Ausgangsstoffe f r die Herstellung von Beton werden Anforderungen gestellt die im Normen und Richtlinienwerk festgelegt sind Die Normen und Richtlinien zur Herstellung von Beton sind zwar lediglich Empfehlungen Da die Anwendung dieser Normen jedoch im Normalfall von den Betonab nehmern verlangt wird entspricht ann hernd der gesamte in Deutschland produzierte Beton den g ltigen Normen und Richtlinien Daher werden diese Anforderungen auch der Beurteilung der Recyc lingprodukte Restbetonzuschlag und Restwasser zugrundegelegt Hierzu wird gepr ft ob die E
204. werte f r Unter und Oberkorn kann vorkommen ee berschreitung der Grenz werte f r Ober und Unterkorn Aktivlager geht verloren sehr unwahrscheinlich Aussagen zur Operationalit t Das Projektziel 1 l sst sich quantifizieren Der Vergleich der IST Sieblinie des mit Restbetonzu schlag hergestellten Betons mit den Grenzwerten der DIN 4226 erm glicht eine Aussage ob die Norm eingehalten wurde oder nicht Exemplarische Bewertung Gemessen am Projektziel werden die drei Varianten wie folgt bewertet Weitere Klassierung gut Getrenntes Lagern und Dosieren befriedigend Volumetrisches Absch tzen schlecht 75 Exemplarische Gewichtung Eine Nichteinhaltung der Grenzwerte kann die Qualit t des mit Restbetonzuschlags hergestellten Betons beeintr chtigen Aus diesem Grund handelt es sich aus der Sicht des Verfassers um ein bedeutendes Projektziel Die Beispiel Nutzwertanalyse wird durchgef hrt mit g 12 vgl Bild 42 S 95 Bezug zur Restbetonrecyclinganiage Ludwigsfelde Hier erfolgt die Bevorratung des Aktivlagers f r Betonzuschlag in bis zu zw lf Kammern eines Stahlbeton Doseurs Da nur bis zu neun Lieferk rnungen verarbeitet werden hat es sich hier an geboten die Variante des getrennten Lagerns und Dosierens durchzuf hren Projektziel 2 Optimale Art der Dichtemessung Bezug zu den Grundlagen Im Kap 2 3 wurden zwei grundlegende Dichtemessvarianten erl utert Zum eine
205. wird in Kap 4 3 1 besprochen Die Entleerh hen der Fahrzeuge k nnen stark unterschiedlich sein Aus diesem Grund ist es erforder lich die tiefste Abgabeh he zu ermitteln Hiernach richtet sich die Beschickerh he des Aufgabe trichters des mechanischen Klassierers die durch unterschiedliche Anordnung in der Ansicht Unterflur Teilversenkt oder berflur variiert werden kann Es wird deutlich dass Interdependenzen zwischen der F hrung des Materialstromes Restbeton des Fuhrparks und der Anordnung des mechanischen Klassierers sowie des Suspendierbeckens in der Ansicht entstehen Wenn man diese vermeiden m chte ist es m glich die Beschickung ber einen Beschickerk bel durchzuf hren was allerdings mit einem zus tzlichen technischen Aufwand verbunden ist Aus der erforderlichen Abgabeh he lassen sich Entscheidungshilfen herleiten Projektziel 15 S 89 16 JOJOISSE YIOA SNe JJo1S ls J HSW ueyoequaipusdsns sep ul Bunyajqy Gem Jepiayosqy SN 6unuuninz 1J 1 ISSP MIOA SNe 3404S abissnj4 Be sne Bunsyninz LSW u yo q m s y sne Bunuunjnz SSN B6unuiuninz 6un B ispue1sliinj anz Joseph ESN 2 SW 2 sne usyosqus pusdsns won LSW B6unuuninz Jsssemindg JOSSEMISOY SSW Bel ue
206. x um Kornscheide Zus SD m Ge e a m 100 m Ki e m 80 a o Bezeichner P 60 m bil RBZ 8 e e bil RW N 40 m m e 20 Z e e m m m ETTA a o e 0 0 10 100 1000 10000 100000 Korngr e x um 126 Versuch Nr 2 Serie LS 105 53 Durchsatz 8 99 kg s Korngr e RW RBZ RB Kornklassen Q3 x Q3 x Q3 x um lt 2 000 5 57 0 26 0 84 2 000 4 000 10 55 0 42 1 33 4 000 8 000 20 81 0 89 1 64 8 000 16 000 35 29 1 77 4 14 16 000 31 500 51 14 2 42 7 02 31 500 S 63 000 73 19 2 81 9 57 63 000 125 000 90 06 3 11 10 38 125 000 250 000 98 34 6 79 13 94 250 000 500 000 99 77 20 07 27 15 500 000 1000 000 99 93 30 89 36 29 1000 000 2000 000 99 93 34 83 39 51 2000 000 4000 000 99 94 45 47 48 44 4000 000 8000 000 99 95 65 54 65 69 8000 000 16000 000 99 96 98 80 96 70 16000 000 32000 000 100 00 100 00 98 99 gt 32000 000 100 00 100 00 100 00 Korngr e RW RBZ RB Kornklassen Fraktion p3 Fraktion p3 Fraktion p3 um lt 2 000 5 57 0 26 0 84 2 000 4 000 4 98 0 16 0 49 4 000 8 000 10 27 0 47 0 31 8 000 16 000 14 47 0 88 2 50 16 000 31 500 15 86 0 65 2 88 31 500 63 000 22 05 0 39 2 55 63 000 125 000 16 87 0 30 0 81 125 000 250 000 8 28 3 68 3 56 250 000
207. xogen verursachte Verunreinigungen z B durch Laub auftreten F r die Teilversenkt Anordnung ergeben sich die gleichen Aussagen wie sie f r die Unterflur Anordnung gelten Der Unterschied besteht lediglich darin dass das Tiefbauwerk kleiner dimen sioniert werden und das nachgeschaltete F rderband verk rzt werden kann da das obere Trog ende bereits ber die Gel ndeoberkante hinausragt Bei berflur Anordnung des mechanischen Klassierers ist ein Tiefbauwerk nicht erforderlich so dass alle Bauteile des mechanischen Klassierers leicht zug nglich sind Ein nachzuschaltendes F rderband entf llt da das obere Trogende bereits eine ausreichende Abwurfh he zum Aufbau eines Sch ttkegels aus Restbetonzuschlag besitzt Aus den hier genannten Kriterien zur Anordnung des mechanischen Klassieres in der Ansicht lassen sich konkrete Entscheidungshilfen ableiten Projektziel 5 27 VIII II de berflur Bild 11 Anordnung des mechanischen Klassierers Bezug zur Gel ndeoberkante 4 3 Verfahrenstechnische Kenndaten 4 3 1 Durchs tze Die Ermittlung des relevanten Durchsatzes kann auf der Grundlage empirischer Beziehungen oder durch Experimente ermittelt werden Neben Korrekturfaktoren ist die Qualit t des Recyclingproduktes Restbetonzuschlag zu ber cksichtigen Theoretischer F rderdurchsatz Mineo und theoretischer Volumendurchsatz Views empirisch aus Schubert Trotz teilweise anderslautender Bezeichnungen i
208. ycling als Restbetonzuschlag zur ck Da im Alltagsbetrieb verschiedene Betonsorten in unterschiedlicher und zumeist unbekannter Menge recycelt werden ist der Restbetonzuschlag ein Mischkies der eine nicht vorhersagbare allerdings im Betonbau bliche Sieblinie hat Exemplarisch ist die Ver nderung der Korngr enverteilung in Bild 4 dargestellt Durchgang 0 2 2 8 8 16 16 32 100 16 31 5 Durchmesser 0 0 125 0 25 0 5 Bild 4 nderung der Korngr Benverteilung beim Restbetonrecycling Durch die nderung der Korngr enverteilung muss bei der Betonproduktion mit Restbetonzuschlag die Vorgehensweise im Vergleich zur Herstellung des Betons mit Lieferk rnung modifiziert werden um die in der Eignungspr fung projektierte Sieblinie innerhalb der zul ssigen Schwankungsbreite einzuhalten 84 In der Praxis haben sich hierf r f nf Methoden entwickelt Die erste Methode sieht eine weitere Klassierung des Restbetonzuschlages nach den genormten Kornfraktionen vor Hierdurch wird die nderung der Korngr enverteilung r ckg ngig gemacht Dieses Verfahren bietet sich insbesondere an wenn bereits eine Siebanlage vorhanden ist und dadurch z B der Transport zu einer Siebanlage entf llt Die zweite in der Praxis angewandte Methode sieht vor den Restbetonzuschlag ungepr ft f r unbewehrten Beton lt B25 zu verwenden Allerdings m ssen alle Gesteinsk rnungen die f r Betone nach DIN 1045 verwendet werden auc
209. zurechnenden Unterkornbestandteile des Restbetonzuschlags bekannt sind e Die f nfte Methode besteht darin den Restbetonzuschlag nicht f r die Produktion von Beton zu verwenden sondern beispielsweise als Stra enunterbau an Tiefbauunternehmen zu ver u ern Hinsichtlich der nderung der Korngruppen lassen sich Entscheidungshilfen aufstellen Projektziel 1 S 74 Zus tzlich zur nderung der Korngr enverteilung findet w hrend des Recyclingprozesses eine Ver nderung der Feinkornart und menge statt Das f r die Betonproduktion verwendete Zuschlag material nach DIN 4226 ist je nach Aufbereitungsprozess mit inerten Feinanteilen befrachtet W hrend der Betonherstellung vermischen sich diese Feinanteile mit dem Bindemittel im Frischbeton Die Menge und die Korngr enverteilung des Feinanteilgemisches im Restbetonzuschlag h ngen vom Trennverhalten des mechanischen Klassierers ab Die bewusste Steuerung der Eigenschaften des Restbetonzuschlags setzt also Kenntnisse ber das Trennverhalten des mechanischen Klassierers voraus Im weiteren wird dieses Kriterium bei den maschinentechnischen Kenndaten des mecha nischen Klassierers ber cksichtigt Kap 4 1 2 3 2 Restwasser Im technischen Regelwerk wird der Begriff Restwasser wie folgt definiert 90 Restwasser setzt sich betriebsbedingt zusammen aus dem e Wasser das aus dem Restbeton wiedergewonnen wird e Waschwasser das zum Auswaschen des Betonzuschlages benutzt wird e

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