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Beton - Ökobilanz

Massivbaustoffe

Beton ist ein künstlicher Stein, der aus dem Gemisch von Zement, Zuschlagstoffen und Wasser durch Erhärten des Zementleims entsteht. Dem Beton können ggf. Betonzusatzmittel und/oder -stoffe zugesetzt werden.

Herstellung

Energieverbrauch (Graue Energie)
Beton C 8/10 (Magerbeton)
0,521 MJ/kg
Beton C 25/30 speziell für Fundamente/Bodenplatten
0,682 MJ/kg
Beton C 30/37
0,774 MJ/kg
Beton C 50/60 (hoch belastbar)
0,890 MJ/kg
Schadstoffe
hauptsächlich aus Zement- und Baustahlherstellung
Bestandteile
Kies/Sand gewaschen, Zement, Wasser, evtl. Betonzusatzmittel und - stoffe
Verfügbarkeit der Rohstoffe
Kies, Sand: noch ausreichend vorhanden (vgl. Sand/Kies)
Bindemittel siehe Zement

Nutzung

Schadstoffe bei der Verarbeitung am Bau
Gesundheits- und Umweltgefahren (hauptsächlich Wassergefährdung) durch hohe Alkalität von Frischbeton, bei Hautkontakt allergische Dermatosen möglich (Zement)
Schadstoffbelastung im eingebauten Zustand
nach bisherigen Erkenntnissen: nein

Rückbau

Entsorgung
deponierbar als Bauschutt
Verwertung
aus Altbeton lassen sich Betonsplitt und Betonsand als Recyclinggranulat herstellen
Rückbauaufwand
bei homogenen mineralischen Wand- bzw. Deckenaufbauten relativ gering

Zusammenfassung

Beton wird aus Kies/Sand, Zement und Wasser hergestellt. Gegebenenfalls werden Leichtzuschläge (Leichtbeton), Fasern, Betonzusatzmittel und -zusatzstoffe eingesetzt. 1995 wurden in Deutschland ca. 70 Mio. m³ Transportbeton in etwa 2500 Transportbetonwerken hergestellt. Der Produktionsanteil für die Betonfestigkeitsklasse B 25 beträgt dabei zwei Drittel (B 15: 1/6; B 35: 1/6).
Nachhaltigkeit:
Als Zuschlagstoffe für Beton werden hauptsächlich Sand und Kies eingesetzt. Die Rohstoffe sind als Gesamtvorkommen noch auf weite Sicht ausreichend vorhanden, doch ist in absehbarer Zeit mit dem Versiegen regionaler Vorkommen zu rechnen. Neue Kiesgruben werden aufgrund des bestehenden Natur- und Landschaftsschutzes heute nicht mehr ohne weiteres genehmigt. Zur Einsparung wertvoller Kiesressourcen sollte deshalb die Verwendung von recyceltem Beton- oder Mischabbruchgranulat forciert werden. Eine neue Richtlinie regelt den Anteil von recyclierten Zuschlägen auch für Konstruktionsbeton im Sinne von DIN 1045-1 (vgl. Tab. 2).
Bei Stahlbeton und Betonfertigteilen hat der Bewehrungsgrad einen großen Einfluss auf die Graue Energie. Im ungünstigsten Fall, bei hohem Stahlanteil von 2 Vol-%, kann sich der Grauenergiewert gegenüber unbewehrtem Beton bereits verdoppeln (Tab. 1). Für die Stahlproduktion sind für die Zukunft große technologische Veränderungen erkennbar, z.B. durch hohe Steigerungsraten beim Schrottaufkommen und Umstellung auf Elektrostahl.
In der Zementproduktion ist die Umstellung auf effizientere Technologien bereits im Gange. Bei Transportbeton beansprucht Zement mit 85-90 % den Hauptanteil der Primärenergie (insgesamt ca. 1350 MJ/m³ Beton B 25). Ebenso wird das Treibhauspotential zu 95 % durch die mit der Zementherstellung verbundenen CO2-Emissionen dominiert (ca. 240 CO2-Äq./m³ Beton B 25).
Zur Reduzierung des Grauenergiewertes kann der Einsatz von Flugasche, Hüttensand und Microsilica (Betonzusatzstoffe) anstelle von Zement beitragen. Diese Sekundärrohstoffe werden bereits seit langem als Zusatzstoffe genutzt. Bedeutende Steigerungsraten sind nur noch zu erwarten, sofern künftig auch Braunkohleflugaschen zugelassen werden.
Aus den handelsüblichen Betonzusatzstoffen sowie Betonzusatzmitteln sind in der Nutzungsphase i.d.R. keine Gesundheits- und Umweltgefahren zu erwarten, die Umweltverträglichkeit von Beton mit Kompositzementen ist jedoch im Hinblick auf eine zukünftige Wiederverwertung noch nicht geklärt.
Zur Schonung der Trinkwasserressourcen kann die Substitution des Anmachwassers durch Regen- und Brauchwasser beitragen. Zur Schonung fossiler Energieträger mit entsprechender Reduktion der Luftbelastung sind auch rohstoff- und energiesparende Betonkonstruktionen zu berücksichtigen. Mit Hilfe der EDV-Planung lassen sich leistungsfähigere Betone (z.B. Leichtbeton, Hochleistungsbeton) mit reduzierter Bewehrung ökologisch, ökonomisch und bautechnisch optimal bemessen. Die sog. integrale Leistungsfähigkeit berücksichtigt auch die Verhältnisse während der Nutzungszeit des Betons im Bauwerk sowie die Wiederverwertungsquote.
Fazit:
Das ökologische Profil von Beton kann in mehrfacher Hinsicht verbessert werden: Die Ressource Sand/Kies ist durch Recyclingsand und -kies ersetzbar (= Recyclingbeton), durch den Einsatz von Sekundärrohstoffen und Sekundärbrennstoffen sind beim Bindemittel Zement Einsparungen an Rohstoffen und Emissionen möglich und bei Stahlbeton und Betonfertigteilen lässt sich der Anteil an energieaufwändigem Baustahl durch Verwendung von Leicht- oder Hochleistungebetonen reduzieren.
In der Nutzungsphase gehen nach heutigem Wissen von Beton keine Gesundheits- und Umweltgefahren aus.
Beton ist gut recyclingfähig, die Wiederverwertungsquote muss künftig gesteigert werden, vor allem in Hinblick auf die knapper werdende Ressource Sand bzw. Kies.

Quellen

- www.wecobis.de
-www.wecobis.de
-www.baubook.at
-www.positivlisten.info
-www.natureplus.org/
- Hohberg, I.; Müller, C.; Schießl, P.: Umweltverträglichkeit zementgebundener Baustoffe, Sonderdruck Beton
- Schmidt, M.; Böing, R.: Rohstoff- und energiesparendes Konstruieren mit Beton, in: Beton 7/97, S. 390-393
- Spanka, G.; Thielen, G.: Freisetzung flüchtiger Substanzen aus zementgebundenen Bauprodukten, in: Beton 2/99, S. 111-114 und Beton 3/99, S. 173-177

Die vorliegenden Datenblätter wurden mit freundlicher Genehmigung des Blok Verlag dem Buch "Nachhaltiges Bauen in der Praxis" entnommen.

Verfasser der Baustoff-Datenblätter:
Bernhard Kolb, seit über 30 Jahren tätig im Bereich energieeffizientes und nachhaltiges Bauen. Zahlreiche Veröffentlichungen zum Thema.

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