Benutzer:Rohstofflager Stadt e.V./Bayernkaserne Materialrecycling

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Die ehemalige Bayernkaserne in München als Rohstofflager

Auf dem Gelände der ehemaligen Bayernkaserne im Münchner Norden wird Materialrecycling verwendet, um ein neues Stadtquartier mit weniger Ressourcenverbrauch entstehen zu lassen.

Bauwerksdaten Altsubsstanz	Anzahl	Umbauter Raum (m3)	Fläche (m2)
Unterkünfte vor 1945	17	270.000
Unterkünfte vor 1945	13	60.000
Werkstätten/Lager nach 1970	30	200.000
Summe		530.000
Rückbauphasen
Blau			250.000
Lila			55.000
Orange			130.000
Gelb			45.000
Summe			480.000

Phasenplan 2016

Hintergrund

Das ca. 48 ha große Gelände der ehemaligen Bayernkaserne liegt in München nördlich des Euro-Industrieparks zwischen der Heidemannstraße im Norden und dem Helene-Wessel-Bogen im Süden. Dort soll ein Wohnquartier für 15.000 Menschen entstehen. Bei konventioneller Vorgehensweise müssten im Rahmen von Abbruch und Neubebauung ca. 6 Millionen Tonnen Mineralstoffe an- und abtransportiert werden.

Dank eines neuen Konzepts lassen sich die Transporte um ca. 20% reduzieren. Von mehr als 1,2 Millionen Tonnen an Mineralstoffen (Bauschutt und Boden), die allein bei der Baufeldfreimachung entstehen, wird mindestens die Hälfte vor Ort zu hochwertigen Sekundärbaustoffen aufbereitet und bei der Neubebauung des Geländes wieder eingesetzt.

Nutzungsgeschichte

1938 bis 1945: General-Wever-Kaserne der Wehrmacht. Stationierung eines Luftverteidigungsregiments. Während des Zweiten Weltkriegs  wurde das Kasernengelände häufig bombardiert. Am Ende des Krieges kam es hier auch zu Bodenkämpfen.

1945 bis 1969: Henry-Kaserne der US Army. Stationierung von Einheiten der 24th Infantry Division der 7. US Armee.

1970 bis 2010: Bayernkaserne der Bundeswehr. Stationierung von Feldjägern und Panzergrenadieren.

2011: Die Stadt erwirbt das Gelände mit dem Ziel, dort bis 2014 baureife Flächen für ein neues Wohnquartier zu schaffen.

2012: Zur Zwischennutzung für Wohnungslose werden drei Gebäude instandgesetzt.

2014: Beginn von Abbruch und Bauschuttaufbereitung im östlichen Geländebereich (Phase Weiß). Durchführung des städtebaulichen Wettbewerbs für die Neubebauung.

2014 bis 2016 : Erstaufnahmeeinrichtung für Flüchtlinge (Regierung von Oberbayern) sowie unbegleitete minderjährige Flüchtlinge (Stadt) durch die grundhafte Instandsetzung von ehemaligen Stabsgebäuden und Unterkünften sowie das Aufstellen von zusätzlichen Containeranlagen. Für bis zu 5.000 Personen werden Übernachtungsmöglichkeiten sowie Einrichtungen für Verwaltung, Gesundheitsvorsorge (Röntgeneinrichtungen) und Freizeit geschaffen.

2016: Entscheidung über einen weiteren phasenweisen Abbruch. Um die Unterkünfte möglichst lang nutzen zu können, werden Nutzungsinseln (Bereiche Lila, Orange, Gelb) in den Randbereichen geschaffen, die den Neubau nicht beeinträchtigen.

2018: Projektbericht 2018 mit Recyclingkonzeption und Zustimmung des Stadtrats.

Fortsetzung der Abbrucharbeiten (Phase Blau) und Beginn der Testphase für die Herstellung von R-Beton (= Ressourcenschonender Beton durch den Einsatz von recyclierten Gesteinskörnungen).

2020: Beginn der Neubaumaßnahmen mit dem Bau der Haupterschließungsstraßen und den Schulzentren Süd und Nord.

Bausubstanz

Die Altbebauung besteht aus 15 vierstöckigen Gebäuden (den ehemaligen Stabsgebäuden und Unterkünften) in Massivbauweise sowie 20 Werkstätten in Stahlbetonskelettbauweise. Zum besonderen Schutz dienten Luftschutzbunker in den Kellergeschossen und Schutzdächer gegen Stabbrandbomben als Stahlbetonfaltwerke aus Stahlbeton (Sargdeckelkonstruktion) unmittelbar unter den Holzdachstühlen.

In den 1970er- und 1980er-Jahren wurden im Auftrag der Bundeswehr zusätzlich 10 große Lager- und Werkstattgebäude in Stahlbeton-Fertigteilbauweise errichtet. Dabei wurde keine systematische Kampfmittelräumung durchgeführt.

Die gesamte Rohbausubstanz enthält kein Asbest z.B. in Form von Abstandshaltern und Spannhülsen..

Entkerntes G59

Seit 1972 wird das Gelände mit Fernwärme geheizt, von der Übergabestation im Süden bei G59 via 8 Unterstationen, die wegen eines nicht mehr zeitgemäßen Sicherheitsstandards inzwischen durch mobile Heizstationen ersetzt wurden.

Ungefähr 180.000 m² sind als Verkehrsflächen mit Betonpflaster und Asphalt befestigt.

Boden

Das Baugebiet liegt in der Münchner Schotterebene, die im Laufe von drei Eiszeiten durch die Ablagerung von einem schwach schluffigen, sandigen Kies entstanden ist. Der Steinanteil liegt bei ca. 10%. Die eiszeitlichen Schotter liegen auf den grundwasserstauenden Sedimenten der Oberen Süßwassermolasse auf. Die Tertiäroberfläche weist eine starke Rinnenstruktur in Richtung SW nach NO auf. Die Rinnen sind bis zu 2 m tief. In 5 m Tiefe ist das Tertiar durchgehend vorhanden. Bei Mittelwasserverhältnissen erfolgt der Grundwasserabfluss hauptsächlich in den Rinnen. Die vorhandene Bebauung taucht nur punktweise (Heizkeller) in das Grundwasser ein.

Der gewachsene Boden ist tragfähig und für Flachgründungen geeignet. Der oberste Bodenhorizont ist durch Bautätigkeiten und Kriegseinwirkungen anthropogen stark verändert. Es sind Mischböden mit einem großen Fremdstoffanteil entstanden. Sie müssen vollständig ausgehoben und bearbeitet werden.

Bei mittleren Grundwasserverhältnissen liegt der Grundwasserspiegel zwischen 4 -  6 m unter Geländeoberfläche.

Brecheranlage, Siebanlage

Beim Neubau der Kaserne wurde der erforderliche Kies in einer Kiesgrube am südlichen Grundstücksrand gewonnen. 1941 war die Kiesgrube bereits wieder verfüllt. Es ist davon auszugehen, dass für die Verfüllung Abraum von der Neubaumaßnahme verwendet wurde.

Bäume

Beim Neubau der Kaserne wurden ca. 500 Bäume gepflanzt. Am Ende der militärischen Nutzung in 2011 waren 3.000 Bäume vorhanden. Nachdem in der Nachkriegszeit praktisch keine Pflege der Außenanlagen stattfand, konnten sich die Bäume ungehindert auf den Grünflächen ausbreiten. Die Folge war, dass sie auch an vielen dafür ungeeigneten Stellen wuchsen wie zum Beispiel auf Leitungsanlagen.

Neubau (Bebauungsplan)

Der Bebauungsplan umfasst eine rund 50 ha große Fläche. Sie ist ca. 800 m lang und 500 m breit und besteht aus dem Kasernengelände (BAY-West), das Eigentum der Stadt München ist, sowie einem östlich angrenzenden Industriegelände (BAY-Ost), das einem privaten Investor gehört. Auf dem Gelände sollen ca. 6.000 Wohnungen für 15.000 Personen entstehen. Hinzu kommen die Schulzentren Nord und Süd sowie eine Feuerwache. Diese drei Baufelder sind insgesamt 120.000 m² groß. Für die restliche Bebauung verbleiben 33 Baufelder mit einer Gesamtfläche von 120.000 m².  

Die Entwicklung des Geländes ist in N-S-Richtung in drei Zonen gegliedert. Entlang der Heidemannstraße und des Helene-Wessel-Bogens entstehen Grünflächen mit 50 m bzw. 120 m Breite. Dazwischen liegt der 250 m breite Wohnbereich. Es sind Gebäude bis 100 m Höhe vorgesehen.

Projektidee Baufeldfreimachung

Die Baufeldfreimachung sollte lange vor der Neubebauung stattfinden. Damit wäre es zu keiner Überschneidung von Baufeldfreimachung und Neubebauung gekommen, die das Vorhaben verkompliziert aber auch die Möglichkeit eröffnet, Synergieeffekte zu nutzen. Zumindest wusste man von Anfang an, dass die Bauschuttqualität der Altsubstanz außergewöhnlich gut ist dank besonders dicker unbewehrter Kellerwände, besonders dicker Mauerwerkswände aus Vollziegeln, gering bewehrter Decken und einem geringen Putzanteil, da der Innenputz wegen hoher DDT-Belastung abgeschlagen werden muss. Schritt für Schritt wurde klar:

• Der Neubau werden in drei Bauabschnitten erfolgen, wobei der dritte von 2026 bis 2029 geplant ist. Dabei können im Bereich des dritten Bauabschnitts die Recyclinganlagen lange Zeit betrieben werden. Zugleich können die großen Lager für die RC-Baustoffe eine Lärmschutzfunktion für die Nachbargebäude am westlichen Grundstücksrand übernehmen.
• Auf dem Gelände sollen ca. 200.000 m² Grünflächen neu angelegt und 3.000 Bäume gepflanzt werden.
• Ungefähr  1.000 Bäume sollen erhalten werden. Das bedingt, dass das vorhandene Höhenniveau weitestgehend beibehalten wird.
• Ob ein Rodelhügel als Ablagerungsstelle für Material, das für bautechnsiche Zwecke nicht geeignet ist, noch in die Planung aufgenommen wird, wird gerade geprüft

Daraus wurde folgende Recycling-Konzeption entwickelt:

• Die Baufeldfreimachung erfolgt phasenweise über einen Zeitraum von 10 Jahren und überlagert sich zeitlich mit dem Neubau. Dadurch verstetigt sich der Stoffstrom und kann erst mit den verfügbaren Flächen logistisch bewältigt werden.
• Mit 100% RC-Baustoffen als Gesteinskörnung wird ein R-Beton der Festigkeit C20/25 hergestellt. Er soll als Nischenprodukt im Hochbau-, Tiefbau- und Landschaftsbau eingesetzt werden.
• Aus Boden der Körnung 0/22, RC Ziegel 0/16 und Kompost werden Unterböden für vegetationstechnische Zwecke, Rasensubstrate sowie Baumsubstrate für die geplanten Grünflächen hergestellt.
• Böden der Körnung 22/56 und 56/X werden einmal gebrochen und als Tragschichtmaterial für unbefestigte Baustraßen eingesetzt. Nach dem Rückbau wird aus dem dabei anfallenden Material Flüssigboden hergestellt.
• Die Herstellung des Straßenunterbaus wird Bestandteil der Baufeldfreimachung. Unter späteren Asphaltflächen werden auch Böden eingebaut, die wegen erhöhter Schadstoffgehalte sonst entsorgt werden müssten.
• Auf Anweisung des Räumstellenleiters muss die Kampfmittelräumung im obersten Bodenhorizont mittels Volumenräumung und mechanischer Separation, d.h. mittels Sieben erfolgen. Die Gefahrenabwehr im Rahmen der Kampfmittelräumung ist wichtiger als abfallrechtliche Einschränkungen. Die Deklaration des Bodens erfolgt nach dem Sieben.
• Es müssen wesentlich mehr Bäume gefällt werden als geplant, um einen kampfmittelfreien Zustand zu schaffen. Dadurch entstehen größere Logistikflächen.
• Ein großer Teil der Neubauten werden von der Stadt oder von städtischen Wohnungsbaugesellschaften errichtet. Der Stadtrat kann den Einsatz von RC-Baustoffen durch entsprechende Entscheidungen unterstützen.

Longfront beim Abbruch G40

Bearbeitung von Mineralstoffen

Das gesamte Baugelände ist wie ein großer Steinbruch. Die Gebäude werden selektiv abgebrochen, in mehreren Arbeitsschritten werden mineralische Rohstoffe erzeugt, die weiter verarbeitet werden. Folgende Schritte sind erforderlich:

1. Entkernung und Schadstoffentfrachtung,
2. Entfernen der Gebäudehülle,
3. Maschineller Abbruch,
4. Brechen und Sieben des Bauschutts.

Dabei entstehen die Baustoffe RC Beton (Anteil Betonschutt: 100%), RC Ziegel (Anteil Ziegelschutt: größer 50%), RC Mix. Alle Baustoffe werden fremdüberwacht und jetzt noch vom Verband Baustoffrecycling Bayern zertifiziert. In Kürze wird auf die QUBA GmbH umgestellt.

Aufgefüllte Böden werden mittels Siebanlagen in die Fraktionen Kies (0/22 mm), Grobkies (22/56 mm) und Steine (über 56 mm) getrennt. Aus den Fraktionen Kies und Grobkies werden Schrottanteile mittels Magnetabscheidern maschinell getrennt. Aus den Steinen wird Stahlschrott händisch aussortiert. Grobkies und Steine werden anschließend gebrochen. Auch hieraus entsteht ein Baustoffgemisch, das sowohl im Tiefbau als auch im Hochbau eingesetzt werden kann.

Brecher im Einsatz

Herstellung von RC Produkten

Aus den güteüberwachten Baustoffen werden R-Beton, Flüssigboden und Substrate hergestellt. Hierfür soll ab 2022 eine mobile Mischanlage eingesetzt werden, in der aus Auslastungsgründen sowohl R-Beton als auch Substrate gemischt werden können. Die Mischanlage wird von der Stadt angemietet. Der Betrieb der Anlage wird ausgeschrieben.

R-Beton

Der R-Beton wird mit 100% Gesteinskörnung aus RC Baustoffen der Körnung 0/16 hergstellt. Es gibt Rezepturen mit 100% RC Beton, 100% RC Mix und 100% RC Boden. Für jede Rezeptur wird eine Zulassung im Einzelfall beantragt.

Herstellung von R Beton

Verwendung von R Beton

Flüssigboden

Auf innerstädtischen Baustellen wird in zunehmendem Umfang Flüssigboden zum Verfüllen in beengten Bereichen eingebaut, wo Verdichtungsgeräte aus Platzgründen nicht mehr eingesetzt werden können. Seine Eigenschaften erreicht der Flüssigboden durch den Einsatz von Plastifikatoren, Beschleunigern und Stabilisatoren. Die Zementmenge wird so dosiert, dass das Material später wieder mit Minibaggern gelöst werden kann. RC Mix und RC Boden werden als Ausgangsmaterial verwendet.

Substrate

In den städtischen Vorschriften ist der Einsatz von RC Baustoffen in Substraten noch nicht geregelt. Das wird sich hoffentlich in Zukunft ändern, denn die Pilotversuche auf dem ehemaligen Gelände der Bayernkaserne waren höchst erfolgversprechend und alle Eignungsanforderungen wurden bisher erfüllt.

Hergestellt wurden Probemischungen, die sowohl im Labor geprüft wurden als auch in der realen Anwendung. Zusammensetzung der Probemischungen:

• RC-Ziegel, 0/16: bis zu 75 %,
• Unterboden („Rotlage“) 0/16: bis zu 65 %,
• Oberboden (0/40): bis zu 35 %,
• Kompost: bis zu 10 %.

Substrate zum Pflanzbau

Verein Rohstofflager Stadt e.V.

Die Konzeption wurde on site von den beteiligten Ingenieurbüros und besonders engagierten Firmen entwickelt. Alle Beteiligten haben sich zu dem Verein Rohstofflager Stadt e.V.zusammengeschlossen und werden die Konzeption kontinuierlich fortschreiben.

Forschung und Entwicklung

Um immer auf dem Stand der Technik zu sein, findet ein regelmäßiger Informationsaustausch mit der Technischen Universität München (Zentrum für Geotechnik, Zentrum für Stadtnatur und Klimaanpassung), der Hochschule München (Lehrstuhl für Baustoffe, Bauen im Bestand, Bauchemie) und der Hochschule Weihenstephan Triesdorf statt. Aus dieser Zusammenarbeit sind bisher 3 Master- und Bachelorarbeiten entstanden.

Darüber hinaus ist eine Promotion in Vorbereitung. Titel: „Pilotprojekt ehem. Bayernkaserne München: Entwicklung und Evaluierung von Baumgrubensubstraten gem. ZTV-Vegtra-Mü aus bauseitigen Sekundärrohstoffen“. In dieser Promotion werden u.a. Ergebnisse aus einem Pflanzgarten mit 56 Bäumen ausgewertet, der vor Ort mit Substraten aus unterschiedlichen Ziegelanteilen angelegt worden ist und mehrere Jahre lang beobachtet werden soll.

Literaturverzeichnis

[1] Ergebnisse des städtebaulichen und landschaftsplanerischen Realisierungswettbewerbs, Landeshauptstadt München, 2014

[2] Phasenplan, DMU Consult GmbH, 2016

[3] Masterarbeit Julian Schmidt, Titel: Recycling- und Verwertungskonzept für mineralische Restmassen auf dem Gelände der ehemaligen Bayernkaserne, 2017

[4] Projektbericht DMU Consult GmbH, 2019

[5] Bebauungsplan mit Grünordnung Nr. 1989 der LHM, 2018

[6] Bachelorarbeit Maximilian Sedlmayr, Titel: Herstellung von RC-Beton aus Abbruchmaterial verschiedener Qualitäten, 2019

[7] Bachelorarbeitet Verena Stadler,  Titel: Sanitärtechnische Lösungen für die erhöhten Anforderungen an Unterkünfte für akut Wohnungslose, 2019

[8] Arbeitshilfen Kampfmittelräumung, 2018, Bundesministerium des Inneren, für Bau und Heimat und Bundesministerium der Verteidigung

[9} Zusätzliche Technische Vorschriften für die Herstellung und Anwendung verbesserter Vegetationstragschichten, Baureferat, 2016

[10] RAL-GZ 507 der Gütegemeinschaft Flüssigboden e.V., 2014

[11] Zulassung im Einzelfall, Bayerisches Ministerium für Bauen, Wohnen und Verkehr, 2020

[12] Betriebskonzeption Recyclingmaßnahme (Entwurf), DMU Consult GmbH, 2020