Fenntartható építkezés: alacsony szén-dioxid lábnyomú beton

Miért építkezünk betonból?

Épületek, utak, alagutak, hidak, gátak vagy felhőkarcolók építésénél a beton nélkülözhetetlen. De ne áltassuk magunkat: a betonnak nem a legjobb a szén-dioxid lábnyoma. Mégis, a jövőben is fontos szerepet fog játszani az építőiparban - mivel kevés más építőanyag rendelkezik ilyen jó szerkezeti tulajdonságokkal. Éppen ezért a beton folyamatos szén-dioxid lábnyom mentessé tétele fenntarthatósági stratégiánk egyik kulcseleme. Szisztematikusan dolgozunk a beton szén-dioxid lábnyomának csökkentését célzó technológiákon, és ipari és kutatási partnereinkkel együtt fontos tapasztalatokat szerzünk az alacsony szén-dioxid lábnyomú betonok felhasználása terén. Ahhoz, hogy a jövőben még többet érjünk el ezen a területen, mindenekelőtt egy dologra van szükségünk: olyan ügyfelekre, akik hajlandóak velünk együtt dolgozni a fejlődésért.

Miért van a betonnak ilyen magas szén-dioxid lábnyoma?

A hagyományos beton kötőanyagként cementet tartalmaz. A cement előállítása önmagában a világ üvegházhatású gázkibocsátásának mintegy 6-7%-áért felelős. Ez négyszer annyi, mint a globális légi közlekedés együttvéve. Ennek oka, hogy a cement előállítása során mészkőből, homokból és agyagból készült cementklinkert használnak, amelyet magas hőmérsékleten, nagy energiafelhasználással járó égetéssel égetnek ki. A szén-dioxid-kibocsátás nagy részét a folyamat során lezajló kémiai reakció okozza, mivel a mészkő savtalanítása elkerülhetetlen.

Mit tehet a STRABAG a betonhoz kapcsolódó szén-dioxid-kibocsátás csökkentése érdekében?

Szisztematikusan dolgozunk a beton szén-dioxid lábnyomának csökkentését célzó technológiákon, kutatásokat és kísérleti projekteket hajtunk végre az alacsony szén-dioxid lábnyomú betonra vonatkozóan, és új partnerségeket kötünk a betongyártókkal és az ügyfelekkel. Ahhoz, hogy a jövőben még többet tudjunk elérni ezen a területen, mindenekelőtt egy dologra van szükségünk: olyan ügyfelekre, akik hajlandóak velünk együtt dolgozni a projektjeik során a fejlődésen.

Mi az alacsony szén-dioxid lábnyomú beton? És egyáltalán hogyan csökkenthető a beton szén-dioxid lábnyoma?

Az alacsony szén-dioxid lábnyomú betonok olyan betonok, amelyeknek alacsonyabb a globális felmelegedési potenciálja (GWP)3 a hagyományos betonokhoz képest. A szokásos szabványos betonok üvegházhatású gázkibocsátásának mintegy 80%-a a gyártásukhoz használt portlandcement klinkerből származik. A kibocsátás csökkentésének kulcsa tehát a felhasznált klinker arányának csökkentése. 4 Házon belüli építőanyag-technológiai kompetenciaközpontunk - TPA Gesellschaft für Qualitätssicherung und Innovation - három alternatíván dolgozik a cementklinkertartalom csökkentésére vagy helyettesítésére a betonban:

• A beton cementtartalmának csökkentése
• Kevés klinkerrel rendelkező cement használata
• Alacsony globális felmelegedési potenciállal rendelkező alternatív kötőanyagok használata

Az alacsony szén-dioxid lábnyomú beton használata: egy valós példa

Az új stuttgarti innovációs központ építése volt az első alkalom, amikor kizárólag alacsony szén-dioxid lábnyomú betont használtunk az összes helyben öntött betonelemhez és ideiglenes építőelemhez. A STRABAG és a ZÜBLIN csapata 9.151 m³ CEM III/B alacsony klinkerű, kohósalakos cementet használt fel, széleskörű tapasztalatot és tudást gyűjtve az alacsony szén-dioxid lábnyomú betonnal való építkezésről.
Az eredmény: A készre kevert, alacsony szén-dioxid lábnyomú beton használata lehetővé tette, hogy az Innovációs Központ építése során az ÖKOBAUDAT platform átlagos értékeihez képest 1050 tonnával csökkentsük a szén-dioxid-kibocsátást.5 Ez több mint 50 %-os megtakarításnak felel meg a szerkezeti munkák során.

Az Innovációs Központ projekt tapasztalatai azt mutatják:

• Az alacsony szén-dioxid lábnyomú beton használata a felhasznált összehasonlítási alaptól függően 30-50%-kal csökkentheti a szén-dioxid-kibocsátást. További megtakarítási potenciál érhető el, ha az alacsony szén-dioxid-kibocsátású beton használatát más változtatásokkal kombináljuk, például a tervezés során és az építési módszer megválasztásában.
• Az alacsony szén-dioxid lábnyomú beton további vizsgálatok vagy engedélyezés nélkül használható - ellentétben például a cementmentes betonokkal, amelyek további vizsgálatok nélküli használatát a jelenlegi építési szabványok még mindig tiltják.
• A beton beépítése és feldolgozása során nincsenek megkötések, és az Innovációs Központ projektben a látható betonrészek minőségét illetően sincsenek hátrányok.

Meg kell jegyezni, hogy:

• Az alacsony szén-dioxid lábnyomú beton késleltetett korai szilárdságfejlődése számos kihívást jelent az épületek építése során.
• Az alacsony szén-dioxid lábnyomú beton felhasználását és elérhetőségét projektenként kell értékelni.

Fókuszban az alternatív anyagok

A STRABAG a cementmentes kötőanyagú betonok kutatásán dolgozik. Olyan anyagok használatát is vizsgáljuk, amelyek képesek tartósan tárolni az üvegházhatású gázokat a légkörből, ugyanakkor csökkentik a cement mennyiségét a betonban, így csökkentve a termékben már meglévő környezeti lábnyomot. A STRABAG átvilágítja a piacot az ilyen megfelelő technológiák után, értékeli a bennük rejlő lehetőségeket, és támogatja csapatainkat a gyakorlati alkalmazásukban.

¹ Forrás: VDZ, szerk. A cement és a beton szén-dioxid-mentessé tétele - csökkentési utak és cselekvési stratégiák: CO₂-útiterv a német cementipar számára. Düsseldorf, 2021. Elérhető: https://vdz.info/dekarbonisierung
² A német ipar üvegházhatású gázkibocsátása (ÜHG) 2017. Forrás: Saját ábrázolás az Energiaintenzív iparágak éghajlatvédelmi kompetenciaközpontjának grafikonja alapján (az UBA, a Wuppertal Intézet, valamint a VDZ és a WV Stahl egyesületek kibocsátási adatai 2017). Elérhető a https://www.klimaschutz-industrie.de/themen/zementindustrie/ oldalon
³ GWP = globális felmelegedési potenciál = üvegházhatású potenciál
A globális felmelegedési potenciál egy anyag potenciális hozzájárulása a talajközeli légrétegek felmelegedéséhez, azaz az úgynevezett üvegházhatáshoz. Az anyag hozzájárulását a GWP-értékkel fejezik ki a szén-dioxid_(CO2) globális felmelegedési potenciáljához viszonyítva.
⁴ Forrás: InformationsZentrum Beton GmbH: Umwelt Terméknyilatkozat InformationsZentrum Beton GmbH - C 25/30 nyomószilárdsági osztályba tartozó beton. Erkrath, 2018.; InformationsZentrum Beton GmbH: Umwelt Terméknyilatkozat InformationsZentrum Beton GmbH - C 45/55 nyomószilárdsági osztályba tartozó beton . Erkrath, 2018. Mindkettő elérhető: https://ibu-epd.com/veroeffentlichte-epds/
⁵ Az 1050 t_CO2 megtakarított mennyiség a következő paraméterek figyelembevételével adódik: A sovány betontípusok GWP-értékeit (a C8/10 vagy C12/15-nek megfelelő) a beton szállítója adta meg; az összes többi típus GWP-értékei megfelelnek az ÖKOBAUDAT 2018-as referenciaévének EPD-jének (környezetvédelmi terméknyilatkozat) a C30/37 vagy C50/60 osztályú vasalatlan szerkezeti betonként a DIN EN 206-1 szabvány szerint; a beépített betontípusok kis mennyiségű gyorsító adalékanyagot tartalmaznak, amelyeket hatásuk miatt nem mutattunk ki külön; a beépített betonacél nem képezi ennek az elemzésnek a tárgyát; az építési folyamatból eredő valamennyi hatás, például a magasabb zsaluzási költségek (további szállítások stb.) nem képezik ennek a_{CO2-elemzésnek} a tárgyát.