Wegbereiter für nachhaltiges Bauen

Der Bedarf an Wohnraum, Infrastruktur und Bauwesen wächst, während gleichzeitig die Kohlenstoffemissionen gemäß den Nachhaltigkeitszielen erheblich gesenkt werden müssen. Um diesen Wandel zu erreichen, sind Innovationen, neue Technologien und nachhaltige Rohstoffe erforderlich. Fertigteile sind eine der Technologien, die dazu beitragen können. Der CO2-Fußabdruck eines Fertigteilgebäudes kann sogar 25 % kleiner sein als der eines Betongebäudes, das mit herkömmlichen Methoden errichtet wurde.

"In der Bauindustrie gibt es große Möglichkeiten, Emissionen zu reduzieren", erklärt Mats Jungar, CEO von Elematic. "Und die Fertigteiltechnologie kann dabei erheblich helfen. Mit vorgefertigten Lösungen könnte es zum Beispiel möglich sein, die auf Zement und Stahl basierenden Emissionen im Vergleich zu Ortbeton zu reduzieren. Bei Fertigteilen wird der Zementverbrauch pro m3 Beton um ein Drittel reduziert aufgrund des effektiven Verdichtungsprozesses im Werk und, weil Stahl für Fertigteile vorgespannt wird, etwa 10-15 kg weniger Stahl pro m2 der Deckenplatte benötigt."

Die Herausforderung besteht darin, dass die Kosten nach wie vor der Hauptfaktor sind. Die Einführung neuer Technologien ist mit Kosten verbunden, und nur wenige Unternehmen sind bereit, die Technologie ohne Gegenleistung zu wechseln.

Bei der Herstellung von Fertigteilen und beim Bau haben die Logistik und die Rohstoffe wie Zement und Stahl einen großen Einfluss auf die CO2 Ausstoß aus. Daher sind Innovationen zum Ersatz von Zement und Alternativen für mehr CO2-freiem Stahl gesucht. Einige Produkte und Technologien sind bereits auf dem Markt, z. B. der Verzicht auf kohlebefeuerte Brennöfen für Zementklinker oder die Verwendung nachhaltigerer, wiederverwertbarer Zuschlagstoffe. Es gibt bereits kohlenstoffärmere Mischungen wie Portlandkalksteinzement (PLC) oder ternäre Zementmischungen, in denen Nebenprodukte aus anderen Prozessen verwendet werden. Doch die Umstellung erfolgt nur langsam.

"Bei Stahl und Zement ist das Volumen riesig, und sauberes, langlebiges Ersatzmaterial sollte überall auf der Welt verfügbar sein. Da jeder nach diesen Alternativen sucht, ist die Nachfrage nach diesen Materialien höher als die Verfügbarkeit. Ich denke jedoch, dass man auf der Grundlage der derzeitigen Normen bis zu 20 % des Zements ersetzen kann. Das könnte ein guter Anfang sein", sagt Jungar.

Jüngste Forschung von Wong & Loo: Auswirkungen der Verwendung von Betonfertigteilen im Bauwesen auf die Nachhaltigkeit: Eine tiefgreifende Analyse auf Projektebene über zwei Jahrzehnte hinweg untersuchten 38 Bauprojekte, ihre Baumethoden und ihre Nachhaltigkeitsleistung in Hongkong von 1998 bis 2022. Untersucht wurde, ob der Grad der Modularität in den letzten 20 Jahren zugenommen hat und ob sich die Modularität auf die soziale, ökologische und wirtschaftliche Nachhaltigkeit ausgewirkt hat. Die Forschungsdaten wurden bei Projekten von Bauunternehmen erhoben. Die zum Vergleich herangezogenen Informationen umfassten die grundlegenden Projektdetails wie die Projektnummer, die Bruttogeschossfläche und die Anzahl der Stockwerke sowie Fakten wie das gesamte Betonvolumen, das gesamte Vorfertigungsvolumen, das gesamte Ortbetonvolumen, das Abfallvolumen, die Gesamtzahl der Manntage, die Unfallrate, die Projektkosten und die Kohlendioxidemissionen, die für die Forschungsbewertung verwendet wurden.

Tie Untersuchung ergab, dassBauverfahren und Modularität die entscheidenden Faktoren für die Nachhaltigkeit auf der Baustelle sind, und dass es eine positive Korrelationen zwischen dem Prozentsatz der Vorfertigung auf der Baustelle und den Nachhaltigkeitsattributen bestehen. In der Untersuchung wurden pVorgefertigte Materialien, einschließlich Betonfertigteile, haben gezeigt eine erhebliche Verringerung der Bauabfälle und der Betriebskosten. Durch den Ersatz von Ortbeton durch Fertigteilen, SINKEN DIE CO2 Emissionen, und der Bauabfall wird auf ein Minimum reduziert. Mehr Sicherheit und eine bessere Bauqualität gehören ebenfalls zu den Vorteilen der Fertigteilbauweise. Weniger verbrauchtes Material und weniger Zeit auf der Baustelle bedeuten auch Kosteneinsparungen.

Ter Composite Sustainability Index (CSI), der ökologische, soziale und wirtschaftliche Nachhaltigkeitsindizes kombiniert, spiegelt die positive Korrelation zwischen Modularität im Bauwesen und snhaltigkeit. Je höher der Anteil der Vorfertigung, desto besser der CSI insgesamt. Es gibt einen positiven Koeffizient zwischen der Modularität des Baus und der allgemeinen Nachhaltigkeit

Quelle: Wong & Loo, 2022. Sustainabilityimplications of using precast concrete in construction: An in-depth project-level analysis spanning two decades. Journal of cleaner production