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.