Das Ziel dieser Masterarbeit ist es, den Einsatz von CO2-effizientem und R-Beton in zukünftigen Hochbauprojekten der Ed. Züblin AG zu fördern. Die zugrundeliegenden Fragestellungen sind, wie groß die Einsparpotentiale von in Bayern erhältlichen CO2-effizienten und R-Betonen für den Hochbau auf Produkt- und Tragwerksebene sind und welche Besonderheiten sich im Vergleich zu konventionellem Beton für die Bauausführung ergeben. Zur Beantwortung werden umfassende Literatur- und Internetrecherchen, eine an Transportbetonhersteller adressierte Umfrage und ein Variantenvergleich hinsichtlich Ressourcenverbrauch und Treibhauspotential des Betons bzw. Tragwerks des DonauTowers durchgeführt. Eine Methode zur Ermittlung der aktuellen, regionalen Verfügbarkeit wird erarbeitet. Die Auswirkungen des CO2-effizienten Betons auf die Ausführung des DonauTowers werden anhand projektspezifischer Unterlagen und einem Interview mit der Bauleitung erarbeitet, um normative und baupraktische Besonderheiten gemeinsam darzustellen.
Derzeit bieten über 40 Hersteller CO2-effizienten und R-Beton aus mehr als 160 Werken in Bayern an. Die Produkte bieten relevante THG-Einsparpotentiale (meist CO2-Klasse Level 1 und 2) bzw. Ressourceneinsparpotentiale (meist 20 bis 25 Volumen-Prozent der Gesteinskörnung). Der Einsatz von R-Beton und der zulässige Anteil der rezyklierten Gesteinskörnung werden durch die Umweltbedingungen begrenzt. Beispielweise könnten ca. 20 Volumen-Prozent der primären Gesteinskörnung im Tragwerk des DonauTowers durch Sekundärmaterial ersetzt werden. Auf Tragwerksebene ermöglichen die verfügbaren CO2-effizienten Transportbetone eine Reduktion des Treibhauspotentials um ein Drittel. Dadurch kann das GWP des gesamten Gebäudes und seiner Nutzung um ca. 9 Prozent verringert werden. Die Preise für die ökologisch-nachhaltigen Betone liegen 2 bis 20 Prozent über denen für äquivalenten konventionellen Transportbeton. Der größere Anteil der Mehrkosten resultiert jedoch aus den Auswirkungen auf den Bauablauf. Eine langsamere Festigkeitsentwicklung ist typisch für CO2-effizienten Beton und verursacht die Verlängerung der Nachbehandlungsdauer, Ausschal- und Ausrüstfristen. Bei R-Beton ist mit weniger robusten Frischbetoneigenschaften und einer intensiveren Nachbehandlung zu rechnen. Deswegen sollten die Betonzusammensetzung und der Bauablauf gemeinsam optimiert werden. Dabei müssen auch mögliche Wechselwirkungen zwischen der Reduktion des Treibhauspotentials und der Ressourcenschonung berücksichtigt werden. Die Dauerhaftigkeit als entscheidender Vorteil des Baustoffs darf nicht gefährdet werden.
Aufgrund der ständigen Weiterentwicklung des Angebots der Transportbetonhersteller, der variierenden Verfügbarkeit von rezyklierter Gesteinskörnung und der zu erwarten-den Veränderung des Markts von Zementklinkerersatzstoffen wird empfohlen, die regionale, aktuelle Verfügbarkeit projektspezifisch zu ermitteln. Dazu sind der im Rahmen dieser Arbeit erstellte Fragebogen und die Nutzung der Einkaufsplattform der STRABAG SE gut geeignet.
Die Treibhausgas-Minderungsklassen des Entwurfs der DAfStb-Richtlinie „Treibhausgasreduzierte Tragwerke aus Beton, Stahlbeton oder Spannbeton“ dienen als Anreiz zur THG-Emissionsminderung. Kurzfristig können diese allein durch die Verwendung der in Bayern verfügbaren CO2-effizienten Transportbetone eingehalten werden. Um die Umweltwirkung des Betonbaus zu verringern, müssen die hier betrachteten Maßnahmen mit weiteren kombiniert werden. Einige liegen zumeist außerhalb des Einflussbereichs einer bauausführenden Firma wie der Ed. Züblin AG. Dazu gehören beispielweise Tragwerksoptimierungen hinsichtlich des Materialeinsatzes und CCUS-Verfahren in der Zementherstellung.
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Das Ziel dieser Masterarbeit ist es, den Einsatz von CO2-effizientem und R-Beton in zukünftigen Hochbauprojekten der Ed. Züblin AG zu fördern. Die zugrundeliegenden Fragestellungen sind, wie groß die Einsparpotentiale von in Bayern erhältlichen CO2-effizienten und R-Betonen für den Hochbau auf Produkt- und Tragwerksebene sind und welche Besonderheiten sich im Vergleich zu konventionellem Beton für die Bauausführung ergeben. Zur Beantwortung werden umfassende Literatur- und Internetrecherchen, ei...
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