Die Bauindustrie ist der größte Rohstoffverbraucher der Welt, und auf die bebaute Umwelt entfallen zwischen 25 und 40 % der weltweiten CO2-Emissionen. Der Sektor ist für fast 40 % des jährlichen Rohstoffverbrauchs und etwa 39 % des gesamten Primärenergieverbrauchs verantwortlich. Die Tendenz dieser Zahlen ist steigend.

Das vielversprechendste Baumaterial im Hinblick auf niedrige Emissionen und zunehmende Kreislauffähigkeit ist Stahl. Obwohl die Stahlindustrie zu den Branchen mit den höchsten Emissionen gehört (etwa 7 % der weltweiten CO2-Emissionen), hat sich die CO2-Bilanz ihres Herstellungsprozesses in den letzten 25 Jahren verringert, und neue kohlenstoffarme Alternativen senken die Emissionen heute schneller als früher. Die Kreislauffähigkeit von Stahl, die durch die Möglichkeit der Wiederverwertung im Gegensatz zu anderen Materialien noch verstärkt wird, und seine kohlenstoffarmen Alternativen haben dazu geführt, dass er in innovativen, auf Nachhaltigkeit ausgerichteten Projekten eingesetzt wird.

Eine effiziente Planung von Stahlkonstruktionen ist von entscheidender Bedeutung. Dabei muss das Ende des Lebenszyklus berücksichtigt und kohlenstoffarme Alternativen spezifiziert werden. Da Planungsentscheidungen eine wichtige Rolle spielen, müssen wir den Planungsansatz aus einer zirkulären, ganzheitlicheren und damit nachhaltigeren Perspektive überdenken.

Das Forschungspapier „Why optimised steel structures will help reduce embodied carbon" (Warum optimierte Stahlkonstruktionen zur Verringerung des enthaltenen Kohlenstoffs beitragen) gibt einen kurzen Überblick über die Schritte, die zur Dekarbonisierung der Stahlherstellung unternommen werden, und untersucht die Auswirkungen des Bausektors auf die globalen Emissionen. Das Hauptziel dieses Papiers besteht darin, einfach zu verwendende Arbeitshilfen vorzustellen, die den Konstrukteuren helfen, das "embodied carbon" ihrer Projekte zu reduzieren, und gleichzeitig eine Anleitung zur Bewertung nachhaltiger Lösungen zu geben.

Inhalt

Dieses Forschungspapier aus 2023 besteht aus den folgenden Abschnitten::

1.    Einleitung
       1.1.    Ökobilanz im Bauwesen
2.    Stahl und Nachhaltigkeit
       2.1.    Stahlherstellungswege und Emissionen
       2.2.    Dekarbonisierung der Stahlproduktion und Herausforderungen
       2.3.    Emissionsarmer Stahl
3.    Umgang mit Kohlenstoffemissionen im Bauwesen
       3.1.    Bauen mit weniger enthaltenem Kohlenstoff: der Übergang zu einem Kreislaufmodell
       3.2.    Verringerung des enthaltenen Kohlenstoffs von Trägerelementen
       3.3.    Verringerung des enthaltenen Kohlenstoffs bei Deckenelementen
4.    Schlussfolgerungen

Forschungspapier:
© Marina D’Antimo, Marion Charlier, Walter Swann, Olivier Vassart

Text:
© Constructalia
© Marina D’Antimo, Marion Charlier, Walter Swann, Olivier Vassart

Bilder:
© ArcelorMittal Europe
© Marina D’Antimo, Marion Charlier, Walter Swann, Olivier Vassart

Weiterführende Links

Why optmised steel structures will help reduce embodied carbon

ArcelorMittal nahm vom 17. bis 22. April an der BAU, der Weltleitmesse für die Bauindustrie, in München teil und präsentierte seine neuesten Hochleistungsstahlprodukte, die Reihe nachhaltiger XCarb®-Stähle und Kooperationen im Bereich Bauwesen.

Kooperationen rund um die Stähle ‚XCarb® recycelt und erneuerbar hergestellt‘

Während der Veranstaltung wurden zwei interessante neue Kooperationen bekannt gegeben:

• ArcelorMittal hat sich mit BP2, einem Hersteller von Komplettlösungen für den Wohnungsbau, zusammengetan, um emissionsarmen Stahl für das neueste Produkt von BP2, das integrierte Photovoltaikdach SOLROOF, zu liefern.
• Die VELUX Gruppe hat im Rahmen ihrer Bemühungen, die Emissionen in der Wertschöpfungskette bis 2030 zu halbieren, eine Zusammenarbeit mit ArcelorMittal eingeleitet. Die Unternehmen werden nun gemeinsam den Kohlenstoff-Fußabdruck der in den VELUX Dachfenstern verwendeten Stähle verringern, mit dem Ziel, den eingebetteten CO2-Ausstoß um bis zu 70 % (je nach Art des verwendeten Stahlprodukts) im Vergleich zu konventionell hergestelltem Stahl zu reduzieren.

Leistungsstarke Stahlprodukte

Zu den auf der Messe vorgestellten Vorzeigeprodukten von ArcelorMittal gehörten:

• Granite® organisch beschichtete Stähle für Gebäudehüllen: erhältlich in mehr als 120 Farben und Texturen und mit einer Garantie von bis zu 40 Jahren mit Granite® HDXtreme
• Magnelis® metallisch beschichteter Stahl für Fassadenunterkonstruktionen, Solarmontagestrukturen, Kabeltrassen, Verbunddecken und viele weitere Anwendungen: dreimal korrosionsbeständiger als herkömmlicher bandverzinkter Stahl
• Ondatherm Solar®: spezielle Dachplatten für Photovoltaikanlagen
• Cofraplus® 80 Verbunddeckenbleche: bauaufsichtlich zugelassene, vorgefertigte Stahlbetondecken mit einer deutlich geringeren CO2-Bilanz im Vergleich zu vorgefertigten Betonplatten
• Hochfeste HISTAR®-Stähle: bieten Kosten- und Materialeinsparungen
• wetterfeste Arcorox®-Stahlsorte: mit natürlichem Korrosionsschutz und langer Lebensdauer

Text:
Constructalia
ArcelorMittal Europe

Bilder:
©ArcelorMittal Europe
©VELUX Group and ArcelorMittal
©BP2
©BAU

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Auf der Weltleitmesse der Baubranche, der BAU, die vom 17. bis 22. April in München stattfindet, präsentieren die Geschäftsbereiche von ArcelorMittal eine breite Produkt-Palette: von Fassadenlösungen über Tragwerke bis hin zu Dachkonstruktionen für Photovoltaikanlagen.

Besuchen Sie ArcelorMittal in Halle B2, Stand 319.

Robust, nachhaltig und möglichst ein Hingucker

Der Werkstoff Stahl spielt beim ressourceneffizienten Bauen eine immer wichtigere Rolle. Stahl ist vielseitig einsetz-, vollständig recycelbar und kann dank innovativer Technologien mit einem geringeren CO2-Fußabdruck hergestellt werden: Der Einsatz von Stahlprodukten mit reduzierten CO2-Emissionen ist ein weiterer Schritt auf dem Weg zu einer klimaneutralen Bauwirtschaft. Auf der Weltleitmesse der Baubranche, der BAU, die vom 17. bis 22. April in München stattfindet, präsentieren die Geschäftsbereiche von ArcelorMittal eine breite Produkt-Palette: von Fassadenlösungen über Tragwerke bis hin zu Dachkonstruktionen für Photovoltaikanlagen.

"In diesem Jahr liegt unser Schwerpunkt auf dem Thema 'Nachhaltig Bauen mit Stahl'. Bei der Reduktion des CO2-Fußabdrucks im Bausektor spielt kohlenstoffarmer Stahl eine bedeutende Rolle. Die Herstellungsmethoden ändern sich, der Einsatz von erneuerbaren Energien und Schrott nimmt zu. Als langlebiges, unbegrenzt recycelbares, aber auch sehr vielseitiges Material eignet sich Stahl für jeden Einsatz in der Bauindustrie. Und er ist ein wichtiger Werkstoff für die Energiewende, denn kohlenstoffarmer Stahl wird für Windkraft oder Photovoltaik benötigt. Davon können sich die Besucher der BAU selbst überzeugen", erklärt Tapas Rajderkar, Chief Marketing Officer von ArcelorMittal Europe – Long Products.

Reduzierung der Kohlenstoffemissionen dank XCarb®-Stählen

Im Mittelpunkt stehen auf der BAU die Themen Nachhaltigkeit, Kreislaufwirtschaft und das XCarb®-Sortiment von ArcelorMittal. Darin sind alle Herstellungsverfahren, Produkte, Initiativen und Innovationsprojekte der Gruppe zusammengefasst, die auf die Reduzierung von CO2-Emissionen abzielen. XCarb®-Stahl aus recyceltem und erneuerbarem Material wird in einem Elektrolichtbogenofen (EAF) unter Verwendung von 100 % grünem Strom und bis zu 100 % Schrott hergestellt, wodurch der Kohlenstoff-Fußabdruck von Stahlgebäuden erheblich reduziert wird. Die Emissionen können bis zu 300 Kilogramm CO₂ pro Tonne betragen, verglichen mit über zwei Tonnen bei konventionell hergestelltem Stahl. Beim Bau einer Industriehalle beispielsweise kann recycelter und mit grünem Strom erzeugter Stahl so viele Tonnen CO₂ einsparen wie die gesamte für die Gebäudehülle und die tragende Struktur benötigte Stahltonnage, ohne dass die Bauweise oder der etablierte Bauprozess geändert werden.

Bei dem weltweit führenden Stahl- und Bergbaukonzern geht Nachhaltigkeit mit Qualität Hand in Hand. Neben dem ästhetischen Aspekt wirken sich auch die Leistungsfähigkeit und Recyclingfähigkeit der verwendeten Materialien und Bauelemente auf die Ökobilanz eines Gebäudes aus. Die Verwendung von hochfesten Stählen trägt zu einer Verringerung des Kohlenstoff-Fußabdrucks bei. Bei gleicher Tragfähigkeit kann beispielsweise der Kohlenstoff-Fußabdruck eines Trägers um 15 bis 20 Prozent verringert werden. Bei Verwendung einer Verbunddecke anstelle einer herkömmlichen Betonfertigdecke beträgt die Reduzierung bis zu 30 Prozent.

Breites Spektrum an Anwendungen im Bauwesen

Mit der Granite®-Produktfamilie bietet ArcelorMittal eine Reihe von organisch beschichteten Stählen für Gebäudehüllen mit mehr als 120 Farben und Texturen an, die eine Garantie von bis zu 40 Jahren haben. Für Fassadeunterkonstruktionen, Solarmontagestrukturen, aber auch für Kabeltrassen, Verbundböden und viele weitere Anwendungen ist Magnelis® metallisch beschichteter Stahl dreimal korrosionsbeständiger als normaler verzinkter Stahl. Beide Produkte sind als XCarb® recycelt und erneuerbar hergestellt erhältlich.

Spezielle Dachpaneele für Photovoltaikanlagen

Vor einigen Jahren war eine Solar-/Photovoltaikanlage noch ein "nice to have", heute gehört sie zum Standard und ist bei neuen Gewerbebauten sogar Pflicht. ArcelorMittal hat sich unter anderem auf die Installation von Photovoltaik-Modulen auf Dächern spezialisiert und stellt auf der BAU sein Portfolio vor. Ob bei der Sanierung bestehender Gebäude oder beim Neubau: Das Ondatherm Solar®-Dachpaneel bietet eine einfache und schnelle Montage für Photovoltaikanlagen, ist zudem robust und bietet einen hohen Wärmeschutz. Für die Montage der Module stehen den Kunden und Bauherren verschiedene flexible Lösungen zur Verfügung.

Nachhaltige Tragwerke

ArcelorMittal wird auf der BAU auch seine Lösungen für tragende Strukturen vorstellen. Die Cofraplus® 80-Verbunddeckenprofile sind als Stahl-Fertigdecken bauaufsichtlich zugelassen und haben im Vergleich zu Beton-Fertigdecken eine deutlich geringere CO2-Bilanz. Für strukturelle Anwendungen bieten die hochfesten HISTAR®-Stähle Kosten- und Materialeinsparungen. Die witterungsbeständige Stahlsorte Arcorox® mit natürlichem Korrosionsschutz hat eine lange Lebensdauer und wird bereits erfolgreich im Brückenbau eingesetzt.

Text:
ArcelorMittal Germany

Bilder:
©Tom Clausen, shutterstock.com, and Philippe Vandenameele
©ArcelorMittal

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