Budujemy w sposób zrównoważony: beton o obniżonej emisji CO2
Dlaczego do budowania używamy betonu?
Niezależnie od tego, czy chodzi o budowę budynków, dróg, tuneli, mostów, zapór czy wieżowców - bez betonu nie dałoby się ich wybudować. Ale bądźmy szczerzy: Beton nie ma najlepszego śladu węglowego. W przyszłości będzie on jednak wciąż odgrywał ważną rolę, ponieważ prawie żaden inny materiał budowlany nie ma tak dobrych właściwości konstrukcyjnych. Dlatego systematycznie pracujemy nad technologiami zmniejszającymi ślad węglowy betonu. Wspólnie z partnerami przemysłowymi i badawczymi zdobywamy ważne doświadczenie w stosowaniu betonów niskoemisyjnych. Aby pomóc nam osiągnąć jeszcze więcej w tej dziedzinie w przyszłości, potrzebujemy przede wszystkim jednego: klientów, którzy chcą współpracować z nami nad postępem.
Dlaczego beton powoduje tak wysoką emisję CO2?
Standardowy beton zawiera spoiwo, którym jest cement. Sama produkcja tego składnika powoduje około 6-7% globalnej emisji gazów cieplarnianych. To cztery razy więcej niż cały światowy ruch lotniczy.1 Dlaczego tak się dzieje: do produkcji cementu potrzebny jest klinkier cementowy, który jest wypalany z wapienia, piasku i gliny w wysokich temperaturach i przy wysokim zużyciu energii. Jednak większość emisji CO2 jest spowodowana reakcją chemiczną zachodzącą w trakcie tego procesu. Odkwaszanie wapienia powoduje nieuniknioną emisję gazów cieplarnianych.
W jaki sposób STRABAG może przyczynić się do zmniejszenia emisji CO2 z betonu?
Systematycznie pracujemy nad technologiami zmniejszającymi ślad węglowy betonu. Prowadzimy badania i wdrażamy projekty pilotażowe dotyczące betonu niskoemisyjnego oraz nawiązujemy nowe partnerstwa z producentami betonu i klientami. Aby pomóc nam osiągnąć jeszcze więcej w tej dziedzinie w przyszłości, potrzebujemy przede wszystkim jednego: klientów, którzy chcą współpracować z nami nad postępem.
Czym jest niskoemisyjny beton? W jaki sposób można zredukować CO2 w betonie?
Betony o obniżonej emisji CO2 to betony, które mają niższy współczynnik ocieplenia globalnego (GWP)3 w porównaniu ze standardowymi betonami. Około 80% emisji gazów cieplarnianych ze standardowych betonów pochodzi z zawartego w nim klinkieru cementu portlandzkiego.4 Największy wpływ na redukcję emisji ma zatem zmniejszenie zawartości klinkieru w betonie. Nasze centrum kompetencyjne ds. technologii materiałów budowlanych - TPA pracuje nad trzema alternatywnymi rozwiązaniami mającymi na celu zmniejszenie lub zastąpienie zawartości klinkieru cementowego w betonie:
- Zmniejszenie zawartości cementu w betonie
- Stosowanie cementu o obniżonej zawartości klinkieru
- Wykorzystanie alternatywnych środków wiążących o niskim potencjale globalnego ocieplenia
Przykłady wykorzystania betonu niskoemisyjnego:
Podczas budowy nowego Centrum Innowacji w kampusie ZÜBLIN w Stuttgarcie po raz pierwszy zastosowaliśmy wyłącznie beton niskoemisyjny do wszystkich elementów betonowych wylewanych na miejscu i tymczasowych elementów konstrukcyjnych. Zespół STRABAG i ZÜBLIN wykorzystał 9 151 m³ niskoklinkierowego cementu hutniczego CEM III/B, gromadząc bogate doświadczenie i wiedzę w zakresie budowania z betonu niskoemisyjnego.
Rezultat: podczas budowy Centrum Innowacji, dzięki zastosowaniu betonu niskoemisyjnego, możliwe było zmniejszenie emisji CO2 o 1 050 ton w porównaniu ze średnimi wartościami z ÖKOBAUDAT.5 Odpowiada to redukcji emisji o ponad 50% podczas prac budowlanych.
Doświadczenia zdobyte w ramach projektu Centrum Innowacji pokazują:
- Zastosowanie betonu niskoemisyjnego może już zmniejszyć emisję CO2 o 30-50%, w zależności od zastosowanej podstawy porównania. Dalsze potencjał oszczędności możliwy jest dzięki połączeniu zastosowania betonu o obniżonej emisji CO2 z innymi rozwiązaniami, na przykład w zakresie planowania i wyboru rodzaju konstrukcji.
- Beton o obniżonej emisji CO2 może być stosowany bez dodatkowych testów lub zatwierdzeń - w przeciwieństwie na przykład do betonów bezcementowych, które obecnie nie mogą być instalowane bez dalszych testów zgodnie z normami budowlanymi.
- Przy budowie Centrum Innowacji nie było żadnych ograniczeń w montażu i obróbce betonu ani żadnych uwag do jego właściwości jakościowych.
Należy pamiętać o następujących kwestiach:
- Opóźnione wczesne dojrzewanie betonu niskoemisyjnego wiąże się z pewnymi szczególnymi wymaganiami konstrukcyjnymi.
- Stosowanie i dostępność betonu o obniżonej emisji CO2 powinno być zweryfikowane indywidualnie dla każdego projektu.
Koncentracja na poszukiwaniu alternatywnych materiałów
STRABAG prowadzi badania nad betonami ze spoiwami bezcementowymi. Badamy również zastosowanie materiałów, które trwale magazynują gazy cieplarniane z atmosfery, jednocześnie zmniejszając zawartość cementu w betonie, a tym samym zmniejszając ślad węglowy produktu. STRABAG bada rynek pod kątem takich technologii, ocenia ich potencjał i wspiera nasze zespoły, które je stosują..
1 Źródło: VDZ, red. Dekarbonizacja cementu i betonu - ścieżki redukcji i strategie działania: mapa drogowa CO₂ dla niemieckiego przemysłu cementowego. Düsseldorf, 2021 r. Dostępny pod adresem: https://vdz.info/dekarbonisierung
2 Emisje gazów cieplarnianych (GHG) z niemieckiego przemysłu w 2017 r. Źródło: Ilustracja własna na podstawie grafiki Centrum Kompetencji ds. Ochrony Klimatu w Przemysłach Energochłonnych (dane dotyczące emisji z UBA, Instytutu Wuppertal oraz stowarzyszeń VDZ i WV Stahl z 2017 r.). Dostępne pod adresem https://www.klimaschutz-industrie.de/themen/zementindustrie/
3 GWP = Potencjał tworzenia efektu cieplarnianego
Potencjał globalnego ocieplenia to potencjalny wkład substancji w ocieplenie warstw powietrza w pobliżu ziemi, tj. w tzw. efekt cieplarniany. Wkład substancji jest podawany jako wartość GWP w stosunku do współczynnika ocieplenia globalnego substancji dwutlenku węgla(CO2).
4 Źródło: InformationsZentrum Beton GmbH: Environmental Product Declaration InformationsZentrum Beton GmbH - Concrete of compressive strength class C 25/30. Erkrath, 2018; InformationsZentrum Beton GmbH:Environmental Product Declaration InformationsZentrum Beton GmbH - Concrete of compressive strength class C 45/55 . Erkrath, 2018. Obie dostępne pod adresem: https://ibu-epd.com/veroeffentlichte-epds/
5 Ilość 1 050 ton zaoszczędzonego CO2 obliczono z uwzględnieniem następujących parametrów: Wartości GWP klas chudego betonu (odpowiadające C8/10 lub C12/15) zostały dostarczone przez dostawcę betonu; wartości GWP wszystkich innych klas odpowiadają EPD (Deklaracji Środowiskowej Produktu) ÖKOBAUDAT rok referencyjny 2018 dla betonu o klasach wytrzymałości na ściskanie C30/37 lub C50/60 jako niezbrojonego betonu konstrukcyjnego zgodnie z normą DIN EN 206-1; zainstalowane rodzaje betonu zawierają niewielkie ilości dodatków przyspieszających, które nie zostały zgłoszone osobno ze względu na ich skutki; zainstalowana stal zbrojeniowa nie jest przedmiotem niniejszej analizy; wszystkie wpływy związane z budową, takie jak wyższe koszty deskowania (dodatkowy transport itp.) nie są przedmiotem ninejszej analizy CO2.