Ansatz zur Quantifizierung der Nachhaltigkeit von Beton auf der Baustoffebene

Abstract

1 Einführung Seit vielen Jahren nimmt die Nachhaltigkeitsdebatte auch im Bereich des Bauwesens und speziell im Betonbau einen breiten Raum ein. Die Bemühungen, die Nachhaltigkeit des Werkstoffs Beton zu steigern, sind dabei mit fundamentalen betontechnologischen Änderungen verbunden: Portlandzementklinker wird heute in großem Umfang durch sekundäre Rohstoffe wie beispielsweise Hüttensand, Flugasche oder auch Kalksteinmehl ausgetauscht (vgl. [1]), was die Beherrschung der Frischbetoneigenschaften erschwert und eine veränderte Festigkeitsentwicklung und veränderte Verformungseigenschaften zur Folge hat. Ein weiterer Entwicklungstrend besteht in der Kombination mehrerer Zementhauptbestandteile (drei und mehr) zu einem Bindemittel [2]. Zukünftig kann weiterhin der Austausch von Portlandzementklinker gegen neuartige Bindemittel wie beispielsweise calcinierte Tone oder Celitement erwartet werden [3, 4]. Schließlich wurden von verschiedenen Autoren -u. a. auch von de-nen des vorliegenden Beitrags -sog. Ökobetone, d. h. Betone mit stark reduziertem Zement-bzw. Zementklinkergehalt, vorgestellt [5-7]. Das Ziel der genannten Ansätze und Maßnahmen ist es, zunächst die Umweltwirkungen bei der Zement-und Betonherstellung zu minimieren. Je nach gewähltem Ansatz und betrachteter Kenngröße kann der Umwelteinfluss bei der Betonherstellung im Vergleich zu üblichen, nicht ökologisch optimierten Betonen signifikant reduziert werden. Die entscheidende Frage ist jedoch, ob eine derartige Reduktion der Umweltwirkungen in ihrer Konsequenz nicht letztlich doch zulasten der Nachhaltigkeit des Baustoffs bzw. des Bauwerks geht, da insbesondere bei der Errichtung von Ingenieurbauwerken neben geringen Umweltwirkungen vornehmlich eine hohe Leistungsfähigkeit und Dauerhaftigkeit gefordert werden, die von ökologisch optimierten Betonen nicht grundsätzlich gewährleistet werden können. Dies bedeutet, dass eine Konzentration auf die Umweltwirkungen zur Bewertung Der Gewährleistung einer möglichst hohen Nachhaltigkeit kommt im Bauwesen aufgrund der hohen Investitionskosten und des Energieverbrauchs bei der Errichtung beispielsweise von Infrastrukturbauwerken und den hohen Anforderungen an die Lebensdauer derartiger Bauwerke eine besonders große gesellschaftliche Bedeutung zu. Nachhaltiges Bauen ist dabei durch den Grundsatz geprägt, dass das Verhältnis aus gesell schaftlichem Nutzen von Bauwerken und dem dafür erforder lichen Energieaufwand und Ressourcenverbrauch infolge ihrer Errichtung, Nutzung und Entsorgung maximiert wird. Insbeson dere für Infrastrukturbauwerke ist dies nur möglich, wenn die eingesetzten Werkstoffe eine möglichst hohe Leistungsfähig keit und Dauerhaftigkeit aufweisen und -dies ist entschei dend -, wenn diese Eigenschaften auch durch den Planer möglichst optimal genutzt werden. Vor diesem Hintergrund be schreibt der vorliegende Beitrag Möglichkeiten und Wege, wie die Nachhaltigkeit des Werkstoffs Beton -dessen Herstellung für einen signifikanten Anteil beispielsweise des weltweiten CO 2 Ausstoßes verantwortlich ist -signifikant ...

Modeling concrete properties: New approaches in MC2020

“…Even though the evaluation of the sustainability of a concrete structure is highly complex and comprises many different aspects associated with the whole life cycle, MC2020 offers a simple code‐type tool to estimate the sustainability of concrete as a material. It is based on considerations developed in References 5 and 6.…”

Carbon Concrete Composites C3 – Nachhaltige Bindemittel und Betone für die Zukunft

“…Bei der Konzeption von Sonderbetonen (z. B. zementarme Betone, ultrahochfeste Betone) wird dieses Werkzeug seit langem erfolgreich eingesetzt, um die angestrebten ökologischen oder Festbetoneigenschaften einzustellen . Das Neue an der hier vorgestellten Vorgehensweise ist die zusätzliche Berücksichtigung der Anforderungen an den Frischbeton im Kontext der Carbonbetontechnik: Mit dem entwickelten Werkzeug können hochfeste, ökologische und selbstverdichtende Betone entworfen und für die baupraktische Anwendung optimiert werden.…”

Zum ökobilanziellen Vergleich auf Bauteilebene

“…Eine Ökobilanz im Baubereich kann quartiers‐ [3], objekt‐ [4, 5], bauteil‐ [6], bauprodukt‐ oder baustoffbezogen [7] sein. Für Deckensysteme wird ein Vergleich auf Bauteilebene gezogen.…”