Project_M3: Überfristung
Masterprojekt, Lukas Hunger, Nikolai Kraus , Vincent Mack, Claudiu Urzica, Franziska Wagner; Stefan Waldner, Technische und baubetriebliche Herausforderungen bei der Höherlegung eines Tunnels. →
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Project_M3: CO2-Bilanzierung
Untersuchung der CO2-Reduzierung im Infrastrukturbau an einem konkreten Bauprojekt
Bauingenieurwesen
Studiengang
Bauingenieurwesen (M.Eng.)Projektbeschreibung
Masterprojekt Sandro Epp, Hendrik Kalarus, Johannes Kaltner, Krishan Katzer, Linus Maier, WS 2022-23. Möglichkeiten von Recyclingbetonen und alternativen Bewehrungen im Infrastrukturbau
Beteiligte Personen
Aufgabenstellung:
Am Beispiel zweier bergmännisch aufzufahrender Tunnelröhren mit einer jeweiligen Länge von 2.596 m wurde untersucht, wie hoch das CO2-Einsparpotential bei Verwendung alternativer Baustoffe ist. Im Vordergrund standen dabei:
- Beton mit rezyklierten Gesteinskörnungen
- Beton mit alternativen Bindemitteln
- Nichtmetallische Bewehrung
Es sollte analysiert werden, welche Alternativen es mittlerweile auf dem Markt gibt, ob diese „neuen Baustoffe“ heute schon in Infrastrukturbauten anwendbar wären und welche Probleme bzw. Vor- und Nachteile sich daraus bei einem Tunnelprojekt ergeben würden.
Dafür musste die Tunnelschale in konventioneller und alternativer Bauweise technisch, logistisch und baubetrieblich durchgeplant werden. Es wurde untersucht, wie hoch der CO2 Ausstoß der konventionellen und der alternativen Bauweise ist. Außerdem werden die Kosten der beiden Bauweisen verglichen.
Projektablauf und Ergebnis:
Die Untersuchungen und Vergleiche zeigen eine mögliche CO2 Einsparung durch den Einsatz von alternativen Baustoffen und dies ohne wirtschaftlichen Nachteil.
Der klar maßgebende Einsparfaktor hinsichtlich Treibhausgasemissionen ist Zement. Die Nichtmetallische Bewehrung konnte hingegen ihr sonst vielversprechendes Potential bei dem untersuchten Referenzbauwerk nur gering ausspielen. Grund hierfür ist der durch das fast ausschließlich druckbeanspruchtes Bauteil geringe Bewehrungsgrad.
Mit dem in Zukunft nötigen vermehrten Einsatz von Kompositbetonen steigen auch die Anforderungen an die Bewehrung. Um hierbei Korrosion zu vermeiden, bietet sich der Einsatz von Nichtmetallische Bewehrung bei bestimmten Bauteilen in Zukunft jedoch durchaus an.
Keine Reduktion der Treibhausgase konnte hingegen durch den Einsatz von RC-Gesteinskörnung erreicht werden. Ein sinnvoller Einsatz hängt hierbei stark von der standortabhängigen Transportentfernung ab. Durch den Standort Adelsried mit angrenzenden Kiesgruben ist daher die Verwendung von vor Ort abgebautem Kies zu empfehlen. Für weitere Betrachtungen wäre hier jedoch zusätzlich die Schonung von Ressourcen zu beachten („Nachhaltigkeitsaspekte“).
Abschließend lässt sich zudem sagen, dass weitere Optimierungen bzw. Einsparungen oftmals durch den recht strikten Stand der Normung verhindert werden. Denn um im Bauwesen klimafreundlicher zu werden bedarf es einer Betrachtung des jeweiligen Anwendungsfalles. Hierauf sollten dann die Anforderungen an Bauteile und der Einsatz von Baustoffen abgestimmt werden.
Starke Auswirkungen auf die Umsetzung von Klimaschutzmaßnahmen wird zudem die Weiterentwicklung der CO2 Bepreisung ab 2027 haben. Selbst mit den für das Jahr 2026 veranschlagten 65 €/t ist dieser im Verhältnis zur errechneten Bausumme nur sehr gering.
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