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Organisationseinheit der BAM
In Deutschland fallen mittelfristig erhebliche Mengen von Mauerwerkbruch an. Aus dem jährlichen Bauschuttanfall und den Produktionszahlen von Wandbausteinen lassen sich die Mengen an Mauerwerksrestmassen ableiten, die als Rückbaumaterial bei Abriss-, Umbau und Sanierungsarbeiten in Deutschland anfallen werden. Hiernach ist pro Jahr mit bis zu 10 Millionen Tonnen heute vornehmlich heterogen anfallendem Mauerwerkbruch zu rechnen [1a]. Im Sinne einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft sind diese Restmassen zukünftig einem möglichst hochwertigen Recycling zuzuführen. In diesem Spannungsfeld führt die deutsche Mauersteinindustrie das breit aufgestellte gemeinschaftliche Forschungsprojekt "SIM Stoffkreislauf im Mauerwerksbau" durch. In insgesamt acht mauersteinübergreifenden IGFForschungsvorhaben wurden und werden technisch orientierte Lösungsmöglichkeiten für das Recycling von Mauerwerk erarbeitet und Anwendungsbereiche für Mauerwerksrestmassen aufgezeigt. Eine grundsätzliche Entscheidung über die Eignung von Mauerwerksrestmassen für bestimmte Recyclingwege kann es letztlich nicht geben. Es wird immer eine Einzelfallentscheidung bleiben, die wesentlich durch komplexe technische sowie ökologische und ökonomische Randbedingungen geprägt wird.
Vor diesem Hintergrund wurde im Rahmen des IGF-Forschungsvorhabens 17022 N der Forschungsvereinigung Porenbetonindustrie e.V., Berlin die Nachhaltigkeit verschiedener Recyclingoptionen für Mauerwerkbruch ganzheitlich untersucht und bewertet. Unter Einbeziehung der Hauptwandbausteinarten Ziegel, Kalksandstein, Porenbeton und Leichtbeton wurden dabei material- und verfahrenstechnische sowie ökologische, ökonomische und soziale Aspekte berücksichtigt. Auf Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse wurde ein EDV-gestütztes Analysetool (Web-Tool) zur Nachhaltigkeitsbewertung für das Mauerwerksrecycling entwickelt. Mit dem Web-Tool sollen Anwender (Planer, Architekten, Recycler) die Möglichkeit erhalten, für verschiedene Untersuchungsfälle unter Einbeziehung regional und sachlich bedingter Parameter, wie Materialqualität, Stoffmengen, Logistik, Aufbereitungstechnik, Anwendungsbereiche, Kosten und Erlöse, objektspezifische Aussagen zur Nachhaltigkeit treffen zu können. Auf diesem Wege können im Sinne der aktuellen gesetzlichen Vorgaben nachhaltige Stoffkreisläufe im Mauerwerksbau geschlossen und somit letztlich die Deponierung von Mauerwerksrestmassen vermieden werden.
Alle vier Wandbaustoffarten haben sich im Rahmen des Forschungsvorhabens als recyclingfähig und hinsichtlich der Nachhaltigkeit als gleichwertig erwiesen. Das Ziel des Vorhabens wurde damit erreicht.
In Deutschland fällt mittelfristig eine nicht unerhebliche Menge an Mauerwerksbruch an. Im Sinne einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft sind diese Restmassen zukünftig einem möglichst hochwertigen Recycling zuzuführen. Im Rahmen des IGF-Forschungsvorhabens 17022 N der Forschungsvereinigung Porenbetonindustrie e.V., Berlin, wird im Gesamtkontext SIM Stoffkreislauf im Mauerwerksbau die Nachhaltigkeit verschiedener Recyclingoptionen für Mauerwerksbruch unter Einbeziehung der Hauptwandbausteinarten Ziegel, Kalksandstein, Porenbeton und Leichtbeton sowie unter Beachtung material- und verfahrenstechnischer sowie ökologischer, ökonomischer und sozialer Aspekte ganzheitlich untersucht und bewertet. Auf Grundlage der dabei gewonnenen Erkenntnisse wird ein rechnergestütztes Analysetool zur Nachhaltigkeitsbewertung für das Mauerwerksrecycling entwickelt. Auf diesem Wege sollen im Sinne der aktuellen gesetzlichen Vorgaben nachhaltige Stoffkreisläufe im Mauerwerksbau geschlossen und somit letztlich die Deponierung von Mauerwerksrestmassen vermieden werden.-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
In Germany, a not unimportant quantity of masonry rubble is generated in the medium term. With regard to a sustainable closed substance cycle waste management, these rest masses have to be recycled if possible. Within the IGF research project Sustainability Analysis for the Recycling of Masonry, different recycling options will be assessed with regard to their sustainability performance. In doing so, the main kinds of masonry units (clay units, calcium silicate units, autoclaved aerated concrete units, aggregate concrete units), their material properties, the processing technologies as well as ecological, economic and social aspects will be considered. Based on the results, a web-based tool will be developed to assess the sustainability of different recycling options for masonry rubble.
In many bacteria, the biofilm-promoting second messenger c-di-GMP is produced and degraded by multiple diguanylate cyclases (DGC) and phosphodiesterases (PDE), respectively. High target specificity of some of these enzymes has led to theoretical concepts of "local" c-di-GMP signaling. In Escherichia coli K-12, which has 12 DGCs and 13 PDEs, a single DGC, DgcC, is specifically required for the biosynthesis of the biofilm exopolysaccharide pEtN-cellulose without affecting the cellular c-di-GMP pool, but the mechanistic basis of this target specificity has remained obscure. DGC activity of membrane-associated DgcC, which is demonstrated in vitro in nanodiscs, is shown to be necessary and sufficient to specifically activate cellulose biosynthesis in vivo. DgcC and a particular PDE, PdeK (encoded right next to the cellulose operon), directly interact with cellulose synthase subunit BcsB and with each other, thus establishing physical proximity between cellulose synthase and a local source and sink of c-di-GMP. This arrangement provides a localized, yet open source of c-di-GMP right next to cellulose synthase subunit BcsA, which needs allosteric activation by c-di-GMP. Through mathematical modeling and simulation, we demonstrate that BcsA binding from the low cytosolic c-di-GMP pool in E. coli is negligible, whereas a single c-di-GMP molecule that is produced and released in direct proximity to cellulose synthase increases the probability of c-di-GMP binding to BcsA several hundred-fold. This local c-di-GMP signaling could provide a blueprint for target-specific second messenger signaling also in other bacteria where multiple second messenger producing and degrading enzymes exist.