Concrete Plant + Precast Technology Betonwerk ... - BFT International

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Panel 1
The reference – an offi ce building with underground car park
Building material
Das Referenzbeispiel – Bürogebäude mit Tiefgarage
Baustoff e
Autor
Dr. rer. nat. Bruno Hauer,
Forschungsinstitut der Zementindustrie,
Düsseldorf
ha@vdz-online.de
Geb. 1965; Studium der Physik
an der Universität Bonn;
1992–1995 Doktorand am Forschungszentrum
Jülich;
seit 1996 wiss. Mitarbeiter am
Forschungsinstitut der
Zementindustrie und insbesondere
für Fragen des nachhaltigen
und ökologischen Bauens
und des Einsatzes von Ökobilanzen
im Bauwesen zuständig;
seit 2000 Leiter des Referats
„Nachhaltiges Bauen“.
Environmental impact indicators such as the potential
contribution to the greenhouse eff ect are key components
of any sustainability assessment that covers the entire life
cycle of a building or structure. In order to determine such
indicators for a building, environmental impact profi les
must be available for the production of the most important
building materials used. In the case of a concrete
structure, these primarily include cement, concrete and
reinforcing steel.
A building material profi le was thus established for an
average cement in Germany. Without further specifi cation
of the type of cement, this profi le enables the preparation
of a more comprehensive profi le of the concrete and
the structural components made thereof. For this building
material profi le, 1 ton of a cement representing the
average of the German cement production in 2006 was
defi ned as a reference. The composition of this cement
corresponds to the mean quantities of the cement constituents
used in Germany. Average values for Germany
were also applied to the other input parameters used for
the environmental impact assessment. For instance, the
consumption of electricity was defi ned as the mean consumption
documented for the production of 1 ton of cement
in Germany. For the production of Portland cement
clinker, the mean fuel energy consumed on the basis of
the 2006 fuel mix was used. Also, the mean carbon emission
levels generated per ton of clinker at the cement plant
were considered, as well as mean transport distances for
the raw materials for cement production. In order to assess
the infl uence of the type of cement in sensitivity analyses,
building material profi les were prepared for several
specifi c types of cement on the basis of typical compositions.
Starting from the building material profi le of cement,
corresponding profi les for concretes of the three compressive
strength classes C 20/25, C 25/30 and C 30/37 were
prepared jointly with the Bundesverband der Deutschen
Transportbetonindustrie e.V. (Federal Association of the
German Ready-Mixed Concrete Industry) and fed into the
research. In addition, the project included the calculation
of additional building material profi les for concretes of
higher strength classes. In this exercise, the building material
profi les were derived from concrete mix designs
with contents of cement, aggregates and other constituents
that are typical of these compressive strength classes.
In the fi nal step, the building material profi le for 1 ton
of reinforcing steel was calculated for the year of 2007 in
coordination with the Institut für Stahlbetonbewehrung
e.V. (Institute for Concrete Steel Reinforcement), using
the data of a reinforcing steel plant representative of the
production in Germany. For this purpose, an electric steel
plant was evaluated in which reinforcing steel is produced
from scrap since this is the only production method common
in Germany. This analysis was not only restricted to
| Proceedings 54 th BetonTage
Ökobilanzielle Indikatoren wie der potenzielle Beitrag
zum Treibhauseff ekt sind wesentliche Bausteine einer
Nachhaltigkeitsbetrachtung über den gesamten Lebenszyklus
eines Bauwerks. Um solche Indikatoren für ein
Bauwerk ermitteln zu können, ist die Verfügbarkeit von
ökobilanziellen Profi len für die Herstellung der wesentlichen
Baustoff e unumgänglich. Im Falle eines Betonbauwerks
betriff t dies insbesondere die Baustoff e Zement,
Beton und Betonstahl.
Vor diesem Hintergrund wurde ein Baustoff profi l für
einen durchschnittlichen Zement in Deutschland erstellt.
Dieses Baustoff profi l ermöglicht ohne genauere Festlegung
der Zementart die Erstellung eines weitergehenden
Profi ls von Beton und den daraus erstellten Bauteilen. Als
Bezugsgröße dieses Baustoff profi ls wurde 1 t eines Zements
defi niert, der den Durchschnitt der deutschen Zementproduktion
im Jahr 2006 repräsentiert und entsprechend
den in Deutschland mengenmäßig im Mittel
eingesetzten Zementbestandteilen zusammengesetzt ist.
Auch für die anderen Eingangsgrößen der Ökobilanz
wurden für Deutschland durchschnittliche Werte verwendet.
So wurde der Stromverbrauch angesetzt, der in
Deutschland im Mittel zur Herstellung 1 t Zement benötigt
wird. Für die Portlandzementklinkerherstellung wurde
der mittlere Einsatz an Brennstoff energie unter Berücksichtigung
des Brennstoff mixes des Jahres 2006
angesetzt. Ebenso wurden die mittleren Emissionen, die
im Zementwerk pro t Klinker entstehen sowie mittlere
Transportentfernungen für die Ausgangsstoff e des Zements
herangezogen. Um den Einfl uss der Zementart in
Sensitivitätsanalysen überprüfen zu können, wurden ergänzend
für einzelne Zementarten ausgehend von typischen
Zusammensetzungen Baustoff profi le bestimmt.
Aufbauend auf das Baustoff profi l Zement konnten
gemeinsam mit dem Bundesverband der Deutschen
Transportbetonindustrie e.V. entsprechende Baustoff profi
le für Betone der drei Betondruckfestigkeitsklassen C
20/25, C 25/30 und C 30/37 entwickelt und in das Vorhaben
eingespeist werden. Darüber hinaus wurden im Vorhaben
weitere Baustoff profi le für Betone höherer Druckfestigkeitsklassen
berechnet. Die Baustoff profi le bauen
dabei auf Betonrezepturen mit für diese Betondruckfestigkeitsklassen
typischen Gehalten an Zement, Gesteinskörnungen
und anderen Betonbestandteilen auf.
Schließlich wurde in Abstimmung mit dem Institut für
Stahlbetonbewehrung e.V., ausgehend von den Daten eines
für die Produktion in Deutschland typischen Betonstahlwerkes,
das Baustoff profi l für 1 t Betonstahl für das Jahr
2007 berechnet. Dabei wurde ein Elektrostahlwerk betrachtet,
das den Betonstahl aus Schrott herstellt, da das in
Deutschland das einzig gängige Herstellungsverfahren ist.
Auch hier wurden nicht nur die Aufwendungen im Werk
selbst betrachtet, sondern darüber hinaus auch die Aufwendungen
in den Vorketten beispielsweise bei der Herstellung
der erforderlichen Legierungen und der Elektroden.
BFT 02/2010