Betonfertigteile aus UHPC im Praxiseinsatz als Beitrag zur Verbesserung der CO₂-Bilanz

Die Bauwirtschaft sichert die Grundbedürfnisse des Menschen und stellt damit logischerweise einen wesentlichen Grundstein unserer Wirtschaft dar. Der Bausektor trägt damit aber auch signifikant zum Treibhausgasausstoß bei. Laut „Global Status Report 2020“ der UNO machen Bau- und Gebäudewirtschaft zusammen mittlerweile einen Anteil von 38 % der globalen CO₂-Emissionen aus. Die Reduktion von CO₂-Emissionen ist daher in diesem Bereich ein unverzichtbares Ziel.

Der Vortrag stellt Projektbeispiele der Firmengruppe Drössler aus Siegen vor, in denen unter Nutzung moderner Baustoffe und intelligenter Konstruktionsweisen in der Praxis relevante CO₂-Einsparungen erzielt wurden.

Ein wesentlicher Faktor ist hierbei die Verwendung von Hochleistungsbetonen – UHPC. Hierbei handelt es sich um Betone, die gegenüber Normalbeton durch sehr hohe Festigkeitseigenschaften gekennzeichnet sind. Eine Besonderheit ist dabei, dass auch die bei normalem Beton extrem geringen Zug- und Biegezugeigenschaften bei UHPC so deutlich gesteigert sind, dass in bestimmtem Umfang auf eine Bewehrung verzichtet werden kann. Gleichermaßen lassen sich durch die sehr guten Materialeigenschaften die statisch erforderlichen Querschnitte deutlich reduzieren.

Die in den Projektbeispielen eingesetzten UHPC-Baustoffe sind u. a. durch Druckfestigkeiten von ca. 130 N/mm² und Biegezugfestigkeiten von ca. 20 N/mm² signifikant leistungsfähiger als normale Betone.

In den vorgestellten Projekten wurde in sinnvollen Teilbereichen der Konstruktion UHPC anstelle von bewehrtem Normalbeton eingesetzt. Dies führt zu reduzierten Bauteildicken sowie zur Einsparung von Baustoffmassen und Gewicht. Im Bausektor ergeben sich CO₂-Emissionen nicht nur aus der Herstellung der Bauteile selbst. Relevant sind hierbei auch die Bereiche Errichtung, Logistik, Baumaschinen (z. B. Kräne) und weiteres. Die tabellarischen Gegenüberstellungen zu den folgenden Projektbeispielen verdeutlichen das Potenzial der CO₂-Reduktion durch UHPC.

Projektbeispiel 1:

Ausführung einer Gebäudefassade mit 4 cm UHPC im Vergleich zu einer üblichen 12 cm dicken Stahlbeton-Vorhangfassade. Die CO₂-Ersparnis betrug etwa 30,8 t.

Projektbeispiel 2:

Verwendung von Raummodulen aus UHPC in einem Hotelbau in Kombination mit einem klassischen Tragwerk aus Stahlbetonfertigteilen. Die Raummodule wurden hierbei mit einer UHPC-Wandung mit 3 cm Dicke ausgeführt, entgegen einer ansonsten mindestens 8 cm starken Normalbetonwand. Die CO₂-Ersparnis betrug etwa 127,2 t.

Darüber hinaus konnten durch die summierende Wanddickenverminderung zusätzliche Hotelzimmer auf gleicher Fläche generiert werden. Die Intention ist aufzuzeigen, dass die Reduzierung von CO₂ unter Ausnutzung der Vorteile moderner Hochleistungsbaustoffe bereits in der Praxis in bestimmtem Umfang anwendbar und nicht nur der Forschung vorbehalten ist.