Beton- und Stahlbetonbau最新文献

Zum Titelbild: Die neue Kapelle des Gemeindezentrums St. Albanus und Leonhardus in Kerpen-Manheim bestehend aus einem Glockenturm, der mittigen Kapelle und dem Pfarrheim wurde monolithisch aus Liapor-Leichtbeton errichtet. Ausschlaggebend waren die besondere Optik und Materialität des Baustoffs, der die Kirchenobjekte im Inneren in einen ganz neuen Kontext setzt. Kennzeichnend für die Gesamtkomposition ist die klare Kontur der präzise gefertigten Einzelbaukörper, die in einem ausgewogenen, dennoch spannungsreichen Verhältnis zueinanderstehen. Im Bereich des Sockels und des Namenszugs wurde die Fassade gestockt und hebt sich farblich und strukturell von den umgebenden Flächen ab. (Foto: VIOLA EPLER fotografie) Bericht siehe S. A10 f.

Zur Herstellung möglichst klinkerreduzierter Betone werden in der Praxis bereits seit Jahrzehnten Zementersatzstoffe (Supplementary Cementitious Materials, SCMs) eingesetzt. Da die Verfügbarkeit etablierter SCMs wie Hüttensand oder Flugasche mittelfristig jedoch rückläufig ist und alternative SCMs wie kalzinierte Tone (noch) nicht ohne Weiteres verfügbar sind, sind ternäre oder auch quaternäre Mischungen, bei denen Portlandzementklinker mit Hüttensand oder Flugasche und Kalksteinmehl gemischt wird, ein hochinteressanter Ansatz in der Bindemitteloptimierung. Im vorliegenden Beitrag werden die technischen Eigenschaften, die mechanische Leistungsfähigkeit und Dauerhaftigkeit von Betonen, die mit ternären Bindemittelgemischen (sog. klinkereffiziente Zemente) hergestellt wurden, vergleichend betrachtet und in Relation zu den mit der Betonherstellung verbundenen Treibhausgas-Emissionen (THG-Emissionen) gestellt. Hierzu wurde eine systematische Literatursichtung durchgeführt und Daten zur Zusammensetzung, zu den Frischbetoneigenschaften, zur Druckfestigkeit, zu den dauerhaftigkeitsrelevanten Eigenschaften und zu den spezifischen THG-Emissionen der Betone recherchiert und in Form einer Datenbank mit 94 Datensätzen aus verschiedenen Literaturquellen gespeichert. Auf Basis der betrachteten Literaturdaten können die mechanischen sowie dauerhaftigkeitsrelevanten Eigenschaften unter Berücksichtigung der resultierenden THG-Emissionen systematisch bewertet werden. Hierdurch wird nach Auffassung der Autoren eine zentrale Lücke bei der Bewertung der Nachhaltigkeit neuer ökologischer Betone geschlossen.

Mit Blick auf den bereits vorhandenen Klimawandel wird deutlich, dass eine möglichst schnelle Reduktion der Treibhausgasemissionen (THG-Emissionen) auch im Bauwesen notwendig ist und klimafreundliche Lösungen zunehmend an Bedeutung gewinnen. Um eine quantifizierbare Vergleichbarkeit der „Klimafreundlichkeit“ unterschiedlicher Lösungen zu ermöglichen, wurde vom Technischen Ausschuss „Nachhaltig Bauen mit Beton (TA NBB)“ des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (DAfStb) innerhalb von rund zwei Jahren die Richtlinie „Treibhausgasreduzierte Tragwerke aus Beton, Stahlbeton oder Spannbeton (THG-Richtlinie)“ entwickelt. Die THG-Richtlinie führt zusätzlich zu den im Bauwesen bekannten Grenzzuständen der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit eine quantifizierbare Anwendungsregel zur Klimaverträglichkeit ein. Durch die in der Richtlinie entwickelten Regelungen und Nachweisformate wird es zukünftig möglich, die im Zuge der Errichtung und Entsorgung eines Betonbauwerks maßgebenden THG-Emissionen nach einheitlichen Standards zu errechnen und in ein Klassifizierungssystem einzuordnen. Bauherren und Bauherrinnen sowie Planende können durch die Einführung eines Klassifizierungssystems Zielvorgaben zu den zu realisierenden Treibhausgaseinsparungen im Vergleich zu einem Referenzbauwerk bzw. -bauteil festlegen. Die THG-Richtlinie ist ein zentrales Element in der Strategie des DAfStb, die Betonbauweise auch in Zeiten großer ökologischer und technischer Herausforderungen in die Zukunft zu führen. Vielfältige Anstrengungen auf Seiten der Zement-, Beton- und Stahlindustrie sowie der Bauindustrie und auch der Planenden belegen dabei, dass bereits heute praxistaugliche und sichere Lösungen vorliegen, um die THG-Emissionen der Betonbauweise signifikant zu reduzieren. Große Unsicherheit besteht allerdings im Markt, wie ökologisch und wie nachhaltig derartige Lösungen sind. Neben der DAfStb-THG-Richtlinie hat der DAfStb daher vielfältige Dokumente und Hilfsmittel entwickelt, die es Planerinnen und Planern ermöglichen, „ökologische Aspekte“ sicher planbar zu machen [1, 2].

Die deutsche Bundesregierung strebt die Erreichung der Treibhausgasneutralität bis 2045 an. Zur Unterstützung dieses Vorhabens hat der Deutsche Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb) in einer technischen Richtlinie Reduktionsklassen für die Treibhausgasemissionen von Tragwerken definiert, sogenannte Treibhausgas-Minderungsklassen (TM). In der Praxis stellt die Reduzierung von Treibhausgasemissionen, ohne die Leistungsfähigkeit des Tragwerks hinsichtlich Tragfähigkeit und Bauphysik zu beeinträchtigen, eine Herausforderung dar. Da in der frühen Entwurfsphase die Möglichkeiten zur Emissionsminderung bei der Erstellung von Tragwerken am größten sind, werden in dieser Untersuchung drei verschiedene Massivdeckensysteme im Hinblick auf ihre Treibhausgasemissionen und die Erfüllung der TM bewertet. Dabei wird neben Spannweiten, Belastungen, Betondruckfestigkeit und Zementzusammensetzung auch der Bemessungsansatz variiert. Die Ergebnisse zeigen, dass die Kombination von modernen Zementen mit optimierten Bemessungsansätzen großes Potenzial für Emissionseinsparungen bietet. Die in der technischen Richtlinie definierten Klassen bis TM_-30 können mit konventionellen Lösungen wie Ortbetondecken eingehalten werden. Soll TM_-40 oder TM_-50 mit nicht vorgespannten Systemen erreicht werden, muss die Bemessung bzw. die Zementwahl optimiert werden. Für größere Spannweiten und höheren TM sind optimierte Deckensysteme, wie z. B. Spannbeton-Hohlplatten, in Kombination mit modernen Zementen erforderlich.