Weltweit erste hochmoderne Großanlage zur Produktion von Carbonbetonplatten

Holcim Fertigteile ist ein 100-prozentiges Tochterunternehmen der Holcim (Deutschland) GmbH, einem der führenden Baustoffhersteller Deutschlands mit Sitz in Hamburg. Kerngeschäft von Holcim Fertigteile sind die Herstellung und der Vertrieb von individuell geplanten und qualitativ hochwertigen Betonfertigteilen für den Industrie-, Haus- und Agrarbau sowie Sonderlösungen für besondere Projekte. Mit rund 200 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern ist Holcim Fertigteile regional verwurzelt und international aktiv. Von den Produktionsstandorten im nordwestlichen Niedersachsen werden Kunden im In- und Ausland beliefert.

Holcim war im Fertigteil-Segment bislang durch die vorrangig in Nordwestdeutschland etablierte Traditionsmarke Vetra vertreten. Seite dem vergangenen Jahr wird diese durch die neue Marke Holcim Fertigteile ersetzt. Sie steht für den Aufbruch einer innovativen und konsequent auf nachhaltiges Bauen ausgerichteten Einheit in der Holcim Deutschland Gruppe. Mit der neuen Marke gehen auch ein neues Logo und Design einher.

Mit der Umbenennung wird auch die Zugehörigkeit zum Mutterkonzern Holcim Deutschland unterstrichen – einem dynamischen und agilen Marktführer, der seine besondere Verantwortung für nachhaltigen Ressourceneinsatz und das Schließen von Stoffkreisläufen annimmt. Holcim Fertigteile hinterfragt den Status Quo und macht Platz für die fortschrittlichsten Betonlösungen und Innovationen im Betongewerbe. Die Betonfertigteile entstehen in Manufakturen, in denen Qualitätsarbeit von Hand auf modernste teilautomatisierte Fertigungsstrecken trifft.

Großanlage zur Produktion von Carbonbetonplatten in Betrieb genommen

Mehr zu bauen, aber weniger Material zu verbrauchen – das ist die Mission von Holcim. Ein perfektes Beispiel dafür sind die innovativen CPC-Betonelemente, die nicht nur jede Menge Material einsparen, sondern auch den CO₂-Fußabdruck deutlich senken. Das Holcim Fertigteile Werk in Essen (Oldenburg), Niedersachsen, hat jetzt nach eigenen Angaben die weltweit erste hochmoderne Großanlage zur Produktion der Carbonbetonplatten in Betrieb genommen. Bei der Werksmodernisierung wirkten mehrere Anlagenbauer bzw. Zulieferer mit; u. a. Fa. Weckenmann, Liebherr Mischtechnik, Kraft Curing, Thibaut, Softbauware, Unitechnik, Probst und Nevoga.

Betonfertigteile sparen von jeher Material. Diese positiven Effekte lassen sich durch innovative Ansätze skalieren. Bestes Beispiel sind die Betonelemente mit vorgespannter Carbonbewehrung CPC, die Holcim seit 2022 herstellt. Die mit dem Innovationspreis auf der Weltleitmesse für Bautechnik bauma ausgezeichnete Neuheit zeigt: Der Fertigteilmarkt ist in Bewegung und bietet großes Potenzial für die Transformation des Bauens. So ermöglichen die leistungsfähigen, extrem dünnen Betonplatten Materialeinsparungen von bis zu 80 % gegenüber mit Stahl bewehrten Bauteilen und reduzieren den CO₂-Fußabdruck um bis zu 75 %. Mit der Ende 2021 erteilten ersten allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung (abZ) für vorgespannten Carbonbeton in Deutschland können die ressourcenschonenden und klimafreundlichen Betonbauteile unkompliziert eingesetzt werden. In der Zulassung ist eine komplette statische Bemessung der CPC-Platten enthalten, mit der viele Bauteile, etwa Treppenstufen, Balkonplatten und Außenwandbekleidungen, individuell bemessen werden können. Auch Modulbrücken können mit CPC-Platten einfach und ressourcenschonend erstellt werden. 

„Für CPC erreichen uns fast täglich Anfragen aus Deutschland und aller Welt, von England bis nach Australien. Das zeigt, wie sich das Geschäft verändert und auch deshalb ist es an der Zeit, die Marke breiter aufzustellen“, sagt Stefan Gramberg, Geschäftsführer Holcim Betonfertigteile.

Die Entwicklung lag bei der CPC AG in Zusammenarbeit mit der ZHAW (Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften). Die Kooperation umfasst die Markteinführung und weitere Optimierung des Designs. Die serielle Großproduktion findet bei Holcim in Deutschland statt. „Diese exklusive Kooperation mit Holcim ermöglicht es uns, mit den innovativen dünnen Betonelementen einen deutlich größeren Markt zu durchdringen“, erläutert Prof. Josef Kurath, Verwaltungsrat der CPC AG. 

Die Zukunft gehört den CPC-Elementen

Holcim Betonfertigteile hat seinen Hauptsitz im ostfriesländischen Neermoor, wo auch der zweite Produktionsstandort neben dem Werk Essen (bei Oldenburg) liegt. Außerdem gibt es noch zwei dazugehörige Betonfertigteilwerke in den Niederlanden, wo in Alphen spezielle Systeme für den Küsten- und Hochwasserschutz produziert werden. Es folgt der eingangs beschriebene Umbau des neuen Standorts zur ersten hochmodernen CPC Anlage im industriellen Großformat in 2022. Außer den CPC-Elementen werden Standardfertigteile wie Wände, Decken, Treppen, Balkone, Behälterelemente (Biogasanlagen), Stützen, Balken und Binder sowie weitere Betonfertigteile für die Industrie und Landwirtschaft produziert.

„Die Zukunft gehört den CPC-Elementen. Auch wenn der Start der ressourcenschonenden Bauteile noch etwas schleppend verläuft, was der Tatsache geschuldet ist, dass die meisten Projekte heute Sonderanwendungen sind, die bereits in der Planung frühzeitig berücksichtigt werden müssen. Unsere Kapazität liegt derzeit bei ca. 45.000 m² und ist erweiterbar auf 100.000 m². Es gibt aber auch Standardanwendungen wie Balkone und Brücken, wo durch Modulbauweise Synergien genutzt werden können, die auch zu Kostenreduzierungen führen werden. In diesem Bereich gibt es bereits Produkte und erste Anwendungen“, so Stefan Gramberg weiter. „Ein weiterer Fokus wird auf dem Bereich Digitalisierung liegen. Nur durch eine konsequente digitale Planung können wir die Lebenszykluskosten und die Nachhaltigkeit von Bausystemen mit den Investoren diskutieren. Auch für die digitalen Genehmigungsprozesse sowie die digitalen Bauakte inklusive Verzeichnis der verwendeten Baustoffe ist ein digitaler Zwilling unerlässlich.“ 

Werksversuch mit Stahlfasern zwecks CO₂-Reduktion

Bei Holcim Betonfertigteile wurden im vergangenen Jahr Versuche durchgeführt, um Standardbauteile des Produktionsportfolios hinsichtlich einer CO₂-Optimierung zu untersuchen. Dazu wurden alle Kenndaten einer halbgewendelten Treppe aus der regulären Produktion als Referenzwert gesetzt. Das Referenzbauteil hatte eine konventionelle Stabstahl- und Mattenbewehrung, die statische Funktion der Treppe blieb dabei aber identisch.

Im ersten Versuch wurde eine CO₂-reduzierte Treppe unter Verwendung einer Kombi-Bewehrung hergestellt. Die Zugabemenge an Stabils-Stahlfasern vom Hersteller Bilstein Steel Fiber (SB 60/70 - 2000) lag bei 30 kg/m³. Durch die Zugabe der Stahlfasern konnte eine Reduzierung der konventionellen Bewehrung um ca. 120 kg (entspricht rund 65 %) für das gesamte Bauteil erreicht werden. Auch beim Beton konnte dadurch eingespart werden: die erforderliche Betonmenge reduzierte sich um ca. 25 %. Die CO₂-reduzierte Treppe wurde unter Verwendung eines Betons mit höherer Druckfestigkeit hergestellt. Dieser ist jedoch im Vergleich zur Originalrezeptur durch die Verwendung eines CO₂-reduzierten Zements ebenfalls CO₂ reduziert.

Neben der Materialeinsparung konnten auch signifikante Einsparungen bei der Einbauzeit der Bewehrung nachgewiesen werden. Hier reduzierte sich der Aufwand um 80 bis 90 %, da sich der Einbau der konventionellen Bewehrung auf ein Minimum beschränkte und die Stahlfasern ohne Zeitverlust mit dem Einbringen des Betons in das Bauteil gelangten. Der Einbau des Stahlfaserbetons stellte sich im Vergleich zum Referenzbeton problemlos und ohne Zeitverlust dar. Die hier verwendete Stahlfaser hatte eine Länge von 60 mm. Das Gesamtgewicht der CO₂-reduzierten Treppe lag deutlich unter dem der Referenztreppe und die Einsparung betrug hier ca. 23 %.

Dazu Stefan Gramberg abschließend: „Bei Holcim Fertigteile wie auch bei unserer Konzernmutter wird versucht, das Bauen von morgen CO₂-ärmer zu gestalten. Bei der Herstellung von Betonfertigteilen verfolgen wir den Ansatz über den Entwurf und die gezielte Auswahl der Rohstoffe. Das Treppenbauteil ist ein ideales Beispiel, um das traditionelle mit einem nachhaltigen und innovativen Konzept zu vergleichen. Durch den Einsatz der Stahlfasern können wir sowohl die benötigte Menge sowohl an Stahl als auch an Beton deutlich einsparen. Somit können wir mit dem Einsatz von weniger Rohstoffen die gleiche Leistung unserer Bauteile erreichen und sehen uns generell für die Zukunft bestens aufgestellt.“