Az éghajlatváltozás mérséklése prioritást élvez az új hamburgi U5-ös metróvonal építésénél

A CO2-csökkentésére összpontosít: A ZÜBLIN és a Wayss & Freytag által megvalósított első szakasz a HOCHBAHN számára

A hamburgi U5-ös metróvonal építése új mércét állít fel a dekarbonizáció és az éghajlatvédelem terén. A Hamburger Hochbahn AG (HOCHBAHN) megbízásából megvalósuló jelentős infrastrukturális projekt központi célkitűzése a szén-dioxid-kibocsátás megelőzése és csökkentése. A ZÜBLIN – a Wayss & Freytag vállalattal alkotott konzorcium tagjaként – az U5-ös metróvonal első szakaszát alacsony szén-dioxid-kibocsátású építőanyagok és technológiák alkalmazásával, valamint a teljes projektidőszak alatt zajló karbonlábnyom-monitorozással valósítja meg. A konzorcium által e nagyszabású projektnél alkalmazott kibocsátáscsökkentési stratégia egyedülálló üvegházhatásúgáz-kibocsátási (ÜHG) ütemtervet képvisel, amely Németországban elsőként valósul meg ilyen formában. A projekt következő két évtizeden át tartó, klímabarát megvalósítása lehetővé teszi, hogy az építkezés során keletkező CO2-kibocsátás 850 000 tonnára csökkenjen; ez 70 százalékkal alacsonyabb a hagyományos építési módszerekkel megvalósított projekt becsült, mintegy 2,7 ​​millió tonnás CO2-terhelésénél.

U5 metróvonal: gyorsan, nulla károsanyag-kibocsátással Hamburgon keresztül

A Hamburgot átszelő új U5-ös metróvonal Németország jelenleg épülő legnagyobb tömegközlekedési infrastrukturális projektje. Hamburg ötödik metróvonala egy teljesen új kelet-nyugati tengellyel bővíti a HOCHBAHN közlekedési hálózatát, amely mintegy 24 kilométeren keresztül köti össze a keleti (Bramfeld, Steilshoop) és nyugati (Stellingen és a Volkspark arénák) kerületeket a városközponttal (központi pályaudvar). A projekt részeként épülő 22 új állomás mintegy 180 000 hamburgi lakosnak biztosít új összeköttetést a város nagyvárosi és elővárosi vasúthálózatával. Az úttörő technológia alkalmazása révén az U5 lesz az első teljesen automatikus metróvonal Hamburgban, amely rugalmas és igény szerinti vonatbeosztást tesz lehetővé. A teljes projekt befejezése után (a jelenlegi tervek szerint 2040-ben) a HOCHBAHN becslései szerint naponta mintegy 270 000 utas fogja használni az új vonalat, hogy teljesen kibocsátásmentesen érje el úti célját. Ezáltal az U5-ös a hamburgi mobilitási átállás kulcsfontosságú elemévé és a város azon céljának fontos részévé válik, hogy 2050-re klímasemlegessé váljon.

Északkeletről indul: ZÜBLIN és Wayss & Freytag az U5 első szakaszának megvalósítása

A nagyszabású projekt építési munkálatai a 2022 őszi hivatalos alapkőletétel óta teljes gőzzel folynak Hamburg északkeleti részén, ahol a ZÜBLIN és a Wayss & Freytag közösen dolgozik az U5-ös út első, Bramfeld és a City Nord (Stadtpark) közötti szakaszán. A két vállalat konzorciuma a HOCHBAHN U5 Projekt GmbH-tól kapta meg a megbízást két szakaszolt tételre (1. és 2. tétel). Az új vonal mintegy 5,8 kilométeres szakaszán négy új földalatti megállóhely (Bramfeld, Steilshoop, Barmbek Nord, City Nord) épül. Az első építési szakasz részeként a meglévő Sengelmannstraße U1 megállóhelyet is átalakítják az U1 és az U5 vonalak közötti föld feletti átszállássá. A konzorcium projektcsapata a City Nord és a Sengelmannstraße (1. tétel) közötti szakaszt - beleértve az új állomásokat is - a cut-and-cover módszerrel építi. A Bramfeldig (2. tétel) tartó, mintegy négy kilométer hosszúságú, 2027-től épülő szakaszt alagútfúró géppel ássák ki.

Anyagtakarékos tervezés az alacsonyabb szén-dioxid-kibocsátás érdekében

A károsanyag-kibocsátás csökkentésének fontos tényezője a tervezés során meghatározott építési mód. Mivel a szén-dioxid-kibocsátás nagy része a vasbeton használatának tudható be, ez a fontos első lépés az anyagfelhasználás minimalizálásáról szól. Más szóval: a kevesebb több. A HOCHBAHN U5 Projekt GmbH mérnökei ezért a tervezést és a kivitelezést az anyagtakarékosságra és az alacsony szén-dioxid-kibocsátású építési eljárásokra összpontosítva optimalizálták. A legfőbb prioritás azonban az volt, hogy az utasok kényelme, a funkcionalitás és az élettartam tekintetében ne kelljen kompromisszumokat kötni.

Zöld villamos energia és alacsony szén-dioxid-kibocsátású építőanyagok

Az építkezés során keletkező CO₂-kibocsátás csökkentése már az energiaellátásnál kezdődik. A szükséges villamos energiát – például az alagútfúró gépek számára – teljes egészében megújuló forrásokból (zöldáram) biztosítják. A földmunkák (kitermelés, szállítás, újrahasznosítás) és a logisztika tervezése során szintén a lehető legalacsonyabb kibocsátásra törekedtek. Ennek érdekében a ZÜBLIN és a Wayss & Freytag klímabarát elektromos kerekes rakodógépet alkalmaz a 2. építési szakaszban. A konzorcium többi építőipari gépe hidrogénezett növényi olajokból előállított HVO-dízel üzemanyaggal működik; ez a fosszilis eredetű dízelhez képest akár 90 százalékkal is csökkenti a CO₂-kibocsátást.

A projekt szén-dioxid-csökkentési terve a ZÜBLIN és a Wayss & Freytag csapatok mindennapi munkájában is tükröződik. Az építőanyagokra vonatkozó pályázati eljárás során például az üvegházhatású gázok terhelése egy további odaítélési kritérium, amelyet a gyártóknak megfelelő tanúsítással kell igazolniuk. A csökkentési stratégia ellenőrzése és irányítása érdekében az építési munkálatok és a felhasznált anyagok tényleges szén-dioxid-kibocsátását az építkezés időtartama alatt folyamatosan végzett szén-dioxid-kibocsátás felmérés keretében dokumentálják és nyomon követik.

A beton karbonlábnyomának csökkentésében döntő szerepe van a cement összetételének.

A konzorcium kifejezetten az alacsony szén-dioxid-kibocsátású beton használatára összpontosít az U5-ös metró építése során. A projektcsapat itt két kulcsfontosságú eszközt használ az üvegházhatású gázok terhelésének minimálisra csökkentése érdekében: a betonban lévő cement mennyiségének csökkentése és alacsony klinkertartalmú beton használata. A cement a beton fontos része, amely befolyásolja a szilárdulási időt és a stabilitást. A projekt szén-dioxid-kibocsátásának optimalizálása szempontjából ezért a legfontosabb szempont, hogy a lehető legkevesebb cementet használjuk (de annyit igen, amennyit a műszaki követelmények megkövetelnek). „Itt a műszaki megvalósíthatóság határait feszegetjük” - mondja Christian Hoffmann, az első építési szakasz 1. tételének ZÜBLIN projektmenedzsere - például olyan betontípusok alkalmazásával, amelyeknél a cementben csökkentett a klinker aránya. A klinkert más adalékanyagokkal, például pernyével vagy őrölt, granulált kohósalakkal helyettesítik, amelyek hasonló kémiai és fizikai tulajdonságokkal rendelkeznek, mint a klinker, de lényegesen kevesebb károsanyag-kibocsátással járnak. Az építőanyagok szén-dioxid-csökkentő tulajdonságaikra vonatkozó kezdeti típusvizsgálata meghatározza az építkezés során az egyes lehetséges felhasználási esetekre vonatkozó betonkövetelményeket.

A klinkert más adalékanyagokkal, például pernyével vagy őrölt granulált kohósalakkal helyettesítik, amelyek kémiai és fizikai tulajdonságai hasonlóak a klinkeréhez, de lényegesen kevesebb károsanyag-kibocsátással járnak. Az építőanyagok szén-dioxid-csökkentő tulajdonságaikra vonatkozó kezdeti típusvizsgálata meghatározza az építkezés során az egyes lehetséges felhasználási esetekre vonatkozó betonkövetelményeket. Christian Hoffmann: „Valójában fejlesztési munkát végzünk itt - ez egészen egyedülálló Németországban”. A HOCHBAHN azt is reméli, hogy a gyártási folyamat során részleges (később teljes) szén-dioxid-leválasztással rendelkező cementeket az évtized végére már az építkezéseken is alkalmazni lehet. Az iparág jelenleg olyan megoldásokon dolgozik, amelyekkel a gyártás során keletkező szén-dioxidot lekötik és tárolják, hogy az eleve ne kerüljön a légkörbe.

Alacsony széntartalmú acél az új metróvonalhoz

A HOCHBAHN U5 Projekt GmbH arra fogad, hogy az ipar fokozatosan átáll az acélgyártás klímabarátabb termelési módszereire. A ZÜBLIN és a Wayss & Freytag konzorciuma már az U5-ös metróvonal építése során, az első építési szakasz 2. ütemében is alacsony széntartalmú, megfelelő tanúsítvánnyal rendelkező acélfajtákat fog használni. A projektben felhasznált betonacél szén-dioxid-kibocsátása jelenleg nem haladhatja meg a tonnánkénti 500 kg CO2 maximális ÜHG-terhelést. A hagyományos módon, kohókban előállított betonacélhoz képest azonban ez több mint felére csökkenti az acélhoz kapcsolódó szén-dioxid-kibocsátást. Ezt a csökkenést a gyártás során felhasznált zöldáram, valamint az elektromos ívkemencékből származó újrahasznosított vagy megolvasztott fémhulladék felhasználása teszi lehetővé. Ezt a csökkentést az acélszállítónak kell bizonyítania: „Itt környezetvédelmi terméknyilatkozatokra, azaz EPD-kre van szükség” - mondja Yves Grebing, a ZÜBLIN 2. ütemének átfogó projektmenedzsere. És ez még nem minden: a szállítási útvonalakat is átláthatóvá kell tenni. „Azt is bizonyítanunk kell, hogy az alacsony szén-dioxid-kibocsátású acél valóban az építkezés helyszínére kerül” - magyarázza Grebing. Az eljárás, amely a jövő modelljévé válhat, úttörő szerepet biztosít az U5-nek Németországban. A HOCHBAHN a jövőben is szilárdan elkötelezett amellett, hogy az acélgyártás fenntarthatósága terén további előrelépéseket tegyen. Hosszú távon az éghajlatváltozás következetes mérséklése az acéliparban a szénalapú kohókról a zöld hidrogénnel (közvetlen redukció) történő elsődleges acélgyártásra való áttérést jelenti.