Im Rahmen der Steel4Future-Strategie hat ArcelorMittal Germany als Teil der Nachhaltigkeitsaktivitäten des Konzerns seinen Nachhaltigkeitsüberblick 2020 mit konkreten Beispielen aus den deutschen ArcelorMittal-Standorten und Niederlassungen veröffentlicht. Als international agierendes Unternehmen sieht sich der Stahlhersteller in der Verantwortung gegenüber den Menschen im Unternehmen und definiert Nachhaltigkeit als zentralen Bestandteil der Unternehmenspolitik und der Zukunftsstrategie.

Der Überblick ist Teil der Steel4Future-Strategie des Unternehmens in Deutschland. Die „4“ im Namen ist bewusst gewählt: Neben der Abkürzung des englischen Wortes „for“ (Steel for Future – Stahl für die Zukunft) steht sie für die vier deutschen ArcelorMittal-Werke an den Standorten Bremen, Eisenhüttenstadt, Duisburg und Bremen, die besonders im Fokus der Klimastrategie von ArcelorMittal Germany liegen. Die Projekte zur klimaneutralen Stahlherstellung in den Flach- und Langstahlwerken werden entscheidend dazu beitragen, die Klimaziele des Konzerns und der Europäischen Union zu erreichen.

Die 4 Werke: Fokus der Klimastrategie

Hamburg: Pionier bei der Stahlherstellung mit Wasserstoff
Im Rahmen des Projekts H2H will ArcelorMittal erstmals Wasserstoff großtechnisch einsetzen, um so genannten Eisenschwamm (direktreduziertes Eisenerz, Direct Reduced Iron=DRI) für den Stahlproduktionsprozess zu erzeugen. Zu diesem Zweck wird ArcelorMittal eine weitere Direktreduktionsanlage im Hamburger Werk bauen. Zudem legt man in Hamburg mit der Aufbereitung von Nebenprodukten aus der Stahlproduktion zu Splitt und Schotter viel Wert auf eine optimale Kreislaufwirtschaft.
Nachhaltigkeitsbeispiele aus Hamburg finden Sie u.a. auf den Seiten 4, 17, 25, 32.

Duisburg: Grüner Eisenschwamm und Einsatz von KI-Technologie
Der ArcelorMittal-Standort Duisburg wird in Zukunft im Rahmen des Projekts DRUIDE (DRI Usage in Duisburg EAF) von grün hergestelltem Eisenschwamm (DRI) aus Hamburg für die Stahlproduktion profitieren können. ArcelorMittal hat damit die Möglichkeit, Eisenschwamm CO2-arm am Hamburger Standort zu produzieren und teilweise am Standort Ruhrort (Duisburg) zu verwenden. Gleichzeitig werden durch den Einsatz von KI-Technologie unter anderem Energiekosten und CO2-Emissionen eingespart.
Nachhaltigkeitsbeispiele aus Duisburg finden Sie u.a. auf den Seiten 4, 8, 22 und 32.

Bremen: Mit Wasserstoff und Eisenschwamm zum Ziel
Am Standort Bremen plant ArcelorMittal, zunächst durch das Einspeisen von Erdgas und später von Wasserstoff in den Hochofen, die CO2-Emissionen zu reduzieren. Zur klimaneutralen Wasserstoff-produktion soll außerdem der Aufbau von Elektrolyse-Kapazitäten in Bremen beitragen. In einer neuen Direktreduktionsanlage will ArcelorMittal mit dem Projekt DRIBE grünen DRI erzeugen, der in einem zu errichtenden Elektrolichtbogenofen klimaneutral zu Stahl verarbeitet werden soll. Die DRI-Anlage in Bremen wird den Standort Eisenhüttenstadt zu Beginn mitversorgen.
Nachhaltigkeitsbeispiele aus Bremen finden Sie u.a. auf den Seiten 4, 32 und 35.

Eisenhüttenstadt: Technologiewechsel über Erdgas zu Wasserstoff
Am Standort Eisenhüttenstadt ist die Verwendung von Wasserstoff mit dem DRIBE-Projekt elementarer Bestandteil der Zukunftsstrategie, langfristig wird der Technologiewechsel zur Direktreduktion von Eisenerz mit Wasserstoff angestrebt. Als Brückentechnologie wird zunächst Erdgas in den Hochofen eingeblasen, bis grüner Wasserstoff im benötigten Umfang und zu wettbewerbsfähigen Kosten zur Verfügung steht. Der Konzern plant eine innovative DRI-Anlage wie auch einen Elektrolichtbogenofen in Eisenhüttenstadt für die klimaneutrale Produktion.
Nachhaltigkeitsbeispiele aus Eisenhüttenstadt finden Sie u.a. auf den Seiten 4, 7 und 32.

Auch Stahlhandel & Kokerei reduzieren Energieverbrauch und Emissionen

Köln: ArcelorMittal Stahlhandel mit effizientem Energiemanagement
Viel Licht benötigen die ausgedehnten Lagerhallen an den über Deutschland verteilten Standorten der Kölner ArcelorMittal Stahlhandel GmbH. Das effiziente Energiemanagement zeigt Wirkung mit der Einsparung hunderter Tonnen CO2.
Nachhaltigkeitsbeispiele aus Köln finden Sie u.a. auf den Seiten 23 und 31.

Bottrop: Emissionen der Kokerei reduziert
Die Investitionen in den Umweltschutz haben in Bottrop viel Zeit und Geld in Anspruch genommen – mit Erfolg. Die umfassenden Maßnahmen zeigen Wirkung und die Emissionen wurden erfolgreich weiter reduziert.
Mehr Informationen zu dem Nachhaltigkeitsbeispiel aus Bottrop finden Sie auf Seite 29

Text & Bild:
ArcelorMittal Germany

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Steel4Future - Nachhaltigkeit im Überblick 2020

Anfang Juni gab ArcelorMittal den Abschluss der ersten XCarb™-Innovationsfonds-Investition seit dem Start der Initiative im März 2021 bekannt. Das Unternehmen hat zunächst 10 Millionen US-Dollar in Heliogen investiert, ein Technologieunternehmen für erneuerbare Energien, das sich auf die „Erschließung der Kraft des Sonnenlichts zum Ersatz fossiler Brennstoffe" konzentriert.

Ein Feld von Spiegel zur Konzentration und Einfangen von Sonnenlicht, um Wärme, Elektrizität und saubere Kraftstoffe für die Stahlindustrie auf ihrem Weg zur Kohlenstoffneutralität herzustellen

Die Technologie von Heliogen wird Solarenergie nutzbar machen, indem sie ein Feld voller Spiegel verwendet, das wie ein mehrstufiges Vergrößerungsglas wirkt, um Sonnenlicht zu konzentrieren und einzufangen. Das Sonnenlicht wird dann anschließend in Wärme (HelioHeat™), Elektrizität (HelioPower™) oder saubere Kraftstoffe (HelioFuel™) umgewandelt.

Alle drei Heliogen-Produkte haben das Potenzial, im Stahlherstellungsprozess eingesetzt zu werden und den Übergang der Stahlindustrie zur Kohlenstoffneutralität zu unterstützen. HelioHeat™ könnte beispielsweise eingesetzt werden, um die Temperatur der in einen Hochofen eingeblasenen Luft zu erhöhen und so den Einsatz fossiler Brennstoffe zu kompensieren. Die Heliogen-Technologie wird auch in der Lage sein, 100 Prozent grünen Wasserstoff zu erzeugen, an dessen Entwicklung Heliogen als ersten HelioFuel™ arbeitet. Wasserstoff steht im Mittelpunkt des Innovative-DRI-Technologiepfads von ArcelorMittal, bei dem Wasserstoff anstelle von Erdgas als Reduktionsmittel bei der Herstellung von direkt reduziertem Eisen (direct reduced iron = DRI) eingesetzt wird.

Zusätzlich zu der 10 Millionen-Dollar-Investition haben ArcelorMittal und Heliogen eine Absichtserklärung unterzeichnet, die darauf abzielt, das Potenzial der Produkte von Heliogen in mehreren Stahlwerken von ArcelorMittal zu evaluieren.

Eine vielversprechende Partnerschaft: bahnbrechende Technologien zur Erreichung der CO2-Neutralität

Pinakin Chaubal, Chief Technology Officer, ArcelorMittal, kommentierte:
„Die Entwicklung und der Einsatz von bahnbrechenden Technologien ist das Herzstück unserer Strategie zum Klimaschutz. Während unsere eigenen Bemühungen gut vorankommen, ist es das Ziel unseres XCarb™-Innovationsfonds, unsere Reichweite zu erweitern und Unternehmen zu unterstützen, die Technologien entwickeln, die uns auf unserer Dekarbonisierungsreise helfen können. Die Technologie, die Heliogen entwickelt, hat das Potenzial, genau das zu tun.

Darüber hinaus geht die Partnerschaft, die wir mit Heliogen aufgebaut haben, über Investitionen hinaus. Die Absichtserklärung, die wir unterzeichnet haben, bedeutet, dass wir aktiv eine Zusammenarbeit mit Heliogen prüfen, um ihre Technologien in unseren Stahlwerken einzusetzen und unser laufendes Programm von Dekarbonisierungsinitiativen zu verbessern. Der Aufbau von Partnerschaften dieser Art spielt eine wichtige Rolle, um sicherzustellen, dass wir unser Ziel erreichen, die Bemühungen unserer Industrie zur Dekarbonisierung anzuführen und bis 2050 kohlenstoffneutral zu produzieren."

Bill Gross, CEO und Gründer, Heliogen, fügte hinzu:
„Die Zukunft unseres Planeten und unserer Zivilisation hängt von der Fähigkeit der Weltwirtschaft ab, von ihrer Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen auf saubere, erneuerbare Energien umzustellen. Wir haben Heliogen gegründet, um den Bedarf an fossilen Brennstoffen in allen Bereichen der Wirtschaft zu eliminieren und eine nachhaltige Zukunft zu ermöglichen. Wir sind begeistert, ArcelorMittal als Investor in unserem Unternehmen begrüßen zu dürfen."

Wir freuen uns auch darauf, mit ArcelorMittal zusammenzuarbeiten, um herauszufinden, wie unsere Technologie die bedeutenden Dekarbonisierungsbemühungen des Unternehmens unterstützen kann. Heliogens Sunlight Refinery™, die zum ersten Mal in der Geschichte kosteneffizient rund um die Uhr kohlenstofffreie Energie in Form von Wärme, Elektrizität oder Wasserstoffbrennstoffen im großen Maßstab liefern wird, wurde für den Einsatz in einem Spektrum von Industrien, einschließlich der Stahlindustrie, entwickelt. Gemeinsam können ArcelorMittal und Heliogen der Welt auf sinnvolle Weise helfen, Kohlenstoffneutralität zu erreichen."

Text:
ArcelorMittal Corporate Communications
Constructalia

Bild:
ArcelorMittal

ArcelorMittal Europe - Long Products war an zwei großen Transportprojekten in Mexiko beteiligt, deren Ziel es ist, das Schienennetz im Land zu verbessern. Geliefert wurden 115RE- Schienen nach AREMA-Norm und 33C1-Leitschienen, hergestellt in unseren Werken in Gijon (Spanien) und Krowleska (Polen).

Kürzere Reisezeiten zwischen dem Golf von Mexiko und dem Pazifik

Der Abschnitt La Mata - Colonia Jordan ist Teil des „Corredor Interoceánico“, der interozeanischen Eisenbahnlinie, die den Isthmus von Tehuantepec, die Landenge zwischen dem Golf von Mexiko und dem Pazifik, durchqueren wird.

Die von der spanischen Firma COMSA durchgeführten Arbeiten für den Abschnitt La Mata - Colonia Jordan umfassen die Sanierung von 33,5 km Gleisanlagen, einschließlich der kompletten Erneuerung des Gleisoberbaus.

ArcelorMittal Europe - Long Products Rails & Special Sections lieferte für diese Strecke an seine Kunden COMSA México und CONSORCIO FERROVIARIO FIT Schienen vom Typ 115RE R8 nach der AREMA-Norm, Low Alloy Intermediate Strength (IH), mit Längen von 80 Fuß (24,38 m).

Die Modernisierung dieses 132 Kilometer langen Eisenbahnabschnitts wird dazu beitragen, die Fahrzeiten zu verkürzen, die Geschwindigkeit der Züge zu erhöhen, die Kosten zu senken und das Angebot zu diversifizieren, da sowohl Fracht als auch Passagieren transportiert werden können.

40% kürzere Fahrzeit für 130 000 Nutzer

Das zweite Projekt umfasst die vollständige Sanierung eines 7 Kilometer langen zweigleisigen Abschnitts auf einer Stadtbahnlinie im südlichen Teil von Mexiko-Stadt.

ArcelorMittal Europe - Long Products Rails & Special Sections lieferte an den Kunden COMSA México:

• 115RE R8-Schienen aus Stahl mit mittlerer Festigkeit gemäß AREMA 2016-Norm mit Längen von 80 Fuß (24,38 m),
• hochfeste (HH) Karbonstahl-Schienen 115RE R8 in 18 m Länge,
• Leitschienen 33C1 in 12 m Länge.

Der Abschnitt zwischen den Stationen „Azteca“ und „Xochimilco“ (vor Ort bekannt als El Tren Ligero de la Ciudad de México) wird renoviert, um unter anderem die Betriebs- und Sicherheitskapazität der Stadtbahn wiederherzustellen, und den Bahnsteig und das Entwässerungssystem zu sanieren.

Die Stadtbahn wurde Anfang des Jahres in Betrieb genommen und verkürzte die Fahrzeit zwischen den beiden Bahnhöfen um 40%. Sie wird von rund 130.000 Fahrgästen genutzt.

Text:
ArcelorMittal Europe Communications
Constructalia

Fotos:
© COMSA

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La Mata – Colonia Jordan rail line

El Tren Ligero de la Ciudad de México

Hywind Tampen wird bald der größte schwimmende Offshore-Windpark der Welt sein. Zurzeit befindet er sich gerade im Bau, und zwar mit 200 Tonnen Spezialseilen, die in Frankreich von ArcelorMittal WireSolutions Bourg-en-Bresse hergestellt werden.

Windenergie zur Reduzierung von Emissionen

Hywind Tampen ist ein schwimmendes 88-MW-Windprojekt in der norwegischen Nordsee, das sich etwa 140 km vor der norwegischen Küste befindet und aus 11 Windturbinen besteht, die den Strom für zwei Offshore-Plattformen liefern. Es wird der weltweit erste schwimmende Windpark sein, der Offshore-Öl- und Gasplattformen mit Strom versorgt. Die Windkraftlösung wird dazu beitragen, den Einsatz von Gasturbinenenergie zu reduzieren und gleichzeitig 200 000 Tonnen CO2-Emissionen und 1000 Tonnen NOx-Emissionen pro Jahr zu kompensieren.

ArcelorMittal Stahlseile sichern die Turbinen

Im April 2020 wurde ArcelorMittal Bourg-en-Bresse von Equinor und Aker Solutions mit der Lieferung eines kompletten Pakets von Bridle-Festmacherdrähten für den Bau von Equinors Hywind Tampen beauftragt.

Im Jahr 2021 lieferte ArcelorMittal Bourg-en-Bresse 70 Segmente von ummantelten Spiraldrahtseilen mit geschmiedeten Muffen, die für das Projekt erforderlich sind, was etwa 200 Tonnen Stahl entspricht. Die Haltetaue haben Durchmesser zwischen 77 und 105 mm, eine Länge von 85 Metern und werden Teil des Verankerungssystems, das die Stabilität der Windkraftanlagen gewährleistet.

Fruchtbare Zusammenarbeit zwischen den Geschäftsbereichen von ArcelorMittal

ArcelorMittal hat den Auftrag für das Hywind Tampen-Projekt dank der hervorragenden Zusammenarbeit zwischen ArcelorMittal WireSolutions Bourg-en-Bresse und ArcelorMittal Projects gewonnen. Seit 2020 unterstützt ArcelorMittal Projects Bourg-en-Bresse bei allen anstehenden Seilprojekten. Für dieses Projekt nutzte ArcelorMittal den bereits bestehenden Rahmen- und Kooperationsvertrag zwischen AkerSolutions und ArcelorMittal Projects für andere Stahlprodukte (Bleche, Träger und Rohre). Dies brachte einen großen Wettbewerbsvorteil mit sich.

Jean-Marc Liegeois, CEO von ArcelorMittal WireSolutions und Revigny, gratulierte dem Projektteam: „Ich möchte den Teams, die an diesem Projekt arbeiten, gratulieren, da es die Fähigkeit von ArcelorMittal Bourg-en-Bresse bestätigt, in kurzer Zeit Spezialseile herzustellen. Es zeigt auch, dass wir über die Kompetenzen, das erforderliche Know-how und die Marktposition verfügen, um in der wachsenden Branche der schwimmenden Windparks ein wichtiger Akteur zu werden. Nach seiner Fertigstellung im Jahr 2022 wird Hywind Tampen der größte schwimmende Offshore-Windpark der Welt sein und den weltweit ersten erneuerbaren Strom für die Offshore-Öl- und -Gasindustrie produzieren, was unser Engagement für kohlenstoffarme Produkte unterstreicht.“

Text:
ArcelorMittal Europe Communications
Constructalia

Bilder:
Equinor ASA
ArcelorMittal

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Hywind Tampen

Mit seinem 80 mm hohen Trapezblech und einer geringeren Menge an gegossenem Beton ist das neue Verbunddeckensystem Cofraplus® 80 leistungsfähiger als eine herkömmliche Fertigteilplatte und stellt eine umweltfreundlichere Lösung dar.

Eine neue Deckenlösung für Unternehmen, die anders bauen wollen

Mit einer Gewichtseinsparung des Deckenkonstruktion von rund 25 % hat das Cofraplus® 80-System eine positive Auswirkung auf die umgebenden Träger, Stützen und sogar Fundamente, was zu einem geringeren Gesamtgewicht, ökonomischeren Materialeinsatz und letztendlich zu einem nachhaltigeren Gebäude führt.

Die Kosteneinsparungen und Umweltvorteile überzeugen auch bei Transport, Lagerung und Montage: Tatsächlich reduziert Cofraplus® 80 die CO2-Emissionen um 15 % im Vergleich zu einer herkömmlichen Fertigteildecke. Da die leichten Profiltafeln effizient gestapelt werden können, benötigt Cofraplus® 80 bei einer Deckenfläche von 1400 m² nur eine LKW-Lieferung auf die Baustelle und 12 Kranbewegungen zum Entladen, im Vergleich zu 8 LKW-Lieferungen und 96 Kranbewegungen bei einer Fertigteildecke.

Eine einzelne Cofraplus® 80-Profiltagel wiegt nur 52 kg, während die entsprechende Fertigbetonplatte 1875 kg auf die Waage bringt. Deshalb kann ein einziges Team an nur einem Tag händisch und ohne Risiko bis zu 600 m2 Cofraplus® 80-Bleche montieren, während für den Einbau der gleichen Fläche an Betonplatten ein Kran benötigt wird.

Somit ist die Logistik einer der Schlüsselbereiche, in denen Cofraplus® 80 gegenüber der Fertigbetonalternative wirklich punktet.

Flexibilität und große Spannweiten

Cofraplus® 80 ist flexibel genug, um an spezifische Projektanforderungen angepasst werden zu können. Es kann in Verbindung mit allen Tragwerksmaterialien – einschließlich Stahl- oder Holzträger und Beton – und bei jeder modernen Bauweise verwendet werden.

ArcelorMittal Construction hat ein neues Sortiment an speziellem Systemzubehör entwickelt, das eine Komplettlösung für das Verlegen der Decke und die Betonnage bietet.

Abgehängte Elemente wie Rohre, Leitungen und abgehängte Decken können mit speziellem Zubehör im Profil befestigt werden, so dass bei der Verlegung oder beim Umbau kein Bohren des Betons erforderlich ist. Dies spart Zeit und Kosten bei der Umgestaltung der Raumaufteilung und reduziert den Geräuschpegel für Mitarbeiter bzw. Anwohner.

In der Standardausführung kann das System mit Lochungen für an die Träger angeschweißte Kopfbolzendübel geliefert werden.

Das System Cofraplus® 80 kann ohne Zwischenunterstützung bis zu 4,5 m und mit Stützen bis zu 6,5 m überspannen. Durch die Geometrie des vorgefertigten Stahlblechs dient dieses sowohl als Schalung während der Betonage als auch als Bewehrung während der Nutzungsphase. Seine spezifische Geometrie ermöglicht eine optimale Verbundwirkung mit dem Beton.

Text:
ArcelorMittal Construction
Constructalia

Bilder:
ArcelorMittal Construction

Im aktuellen Newsletter 2/2021 kündigt ArcelorMittal Construction Deutschland Neuheiten rund um die beliebten Sandwichpaneele Ondatherm® an: Sandwichbemessung.de – die nutzerfreundliche Website zur unkomplizierten und schnellen Vorbemessung von Ondatherm® und die Ausstattung dieser Produkte mit Paneel-ID in der Fuge zur klaren und eindeutigen Identifikation jedes Elementes auf der Baustelle.

Ondatherm® + Sandwichbemessung.de: Das Angebot zur schnellen Paneel-Berechnung

Vorbemessung leicht gemacht: Nutzen Sie unseren digitalen Service zur optimalen Anwendung der Ondatherm®-Produkte!

Sandwichbemessung.de ist die erste unternehmenseigene Applikation zur statischen Bemessung von Sandwichpaneelen. Mit Hilfe dieser webbasierten, responsiven Eigenentwicklung lässt sich in nur wenigen Klicks ermitteln, welches Ondatherm®-Paneel zu Ihrem Bauvorhaben passt.

Neu: Ondatherm®-Produkte jetzt mit Paneel-ID in der Längsfuge!

ArcelorMittal Construction Deutschland stellt seinen Kunden und Geschäftspartnern eine Vielzahl an produktbegleitenden Services zur Verfügung. 

Mit der neuen Paneel-ID, dem defacto Paketschein für jedes einzelne Paneel, kann keine Information verloren gehen. In der Längsfuge der Paneele finden Bauleiter und Monteure ab sofort paneelbezogene Informationen, die eine bessere Sortierung und Zuordnung ermöglichen und so die Verlegung erleichtern.

Die neue Paneel-ID enthält folgende Daten:

• Länge des Paneels
• Auftrags-/Positionsnummer
• Produktionsdatum
• Innenseite

Text:
ArcelorMittal Construction Deutschland
Constructalia

Bilder:
ArcelorMittal Construction Deutschland

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Newsletter 2/2021 ArcelorMittal Construction Deutschland

ArcelorMittal hat eine neue Windows-Version seines Vorbemessungsrogramms für Fachwerkträger mit großen Spannweiten entsprechend den Europäischen Normen für Stahlbauten herausgegeben.

Trusses+ kann zur Vorbemessung und Optimierung dienen.

Die aktualisiert Version enthält folgende Änderungen:

•    automatische Aktualisierung der ArcelorMittal Profilstahldatenbank,
•    automatische Updates wenn eine neue Version des Programms verfügbar ist,
•    einige Fehlerbehebungen für optimierte Nutzung

Laden Sie sich das Programm kostenlos auf unserer Software-Seite herunter!

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Trusses+

Spundbohlen aus Stahl, die häufig für den Bau einer Vielzahl von Konstruktionen wie Kaimauern und Wellenbrechern in Häfen, Uferbefestigungen an Flüssen und Kanälen, Unterführungen sowie globalen Gefahrenschutzsystemen verwendet werden, haben sich in Erdbebengebieten in vielen Ländern der Welt bewährt.

Chile, das Land mit den stärksten Erdbeben in der Geschichte, ist ein hervorragendes Beispiel: Während die Häfen aus Beton schwer beschädigt wurden, hat der Hafen von Mejillones, der 2003 mit einer HZ® / AZ®-Kombi-Spundwand für die Kaimauer und AS 500-Flachprofilen für den Wellenbrecher erbaut wurde, bei vielen schweren Erdbeben mit Stärken von bis zu 7,7 keine Schäden erlitten. Somit ist er das perfekte Beispiel für die Leistungsfähigkeit flexibler Spundwandkonstruktionen unter extremen Erdbebenlasten.

Trotzdem ist weiterhin unter einigen Planern eine gewisse Zurückhaltung verbreitet, Stahlspundbohlen in Erdbebengebieten einzusetzen. Diese Bedenken können aus der Erfahrung mit herkömmlichen Entwurfsmethoden resultieren, die flexible Wände in Erdbebenzonen nicht bevorzugen. Diese Entwurfsmethoden beinhalten normalerweise pseudostatische Berechnungen unter Verwendung der Mononobe-Okabe-Theorie (1931).

Numerische Studien und physikalische Experimente (Zentrifugentests) haben gezeigt, dass diese konventionellen Konstruktionsmethoden die Belastungen von Stützmauern überschätzen - insbesondere bei flexiblen Wänden. Obwohl EN 1998-5 eine Reduzierung der Erdbebenwirkung in Abhängigkeit von den zulässigen Verschiebungen (Reduktionsfaktor „r“) ermöglicht, gilt dies nur für Schwergewichtswände und nicht für verankerte Wände wie Spundwände, trotz derer inhärenten Duktilität.

Leistungsstarke Bemessungshilfen mit Finite-Elemente-Modellen (FEM) ermöglichen heute dynamische Berechnungen, mit denen das Verhalten der Stützmauern unter verschiedenen Erdbebenlasten genau vorhergesagt werden kann (darunter einschließlich innerer Kräfte, Deformierungen, Anstieg des Porenwasserdrucks und erwarteten Versagensarten).

Materialkosteneinsparungen dank dynamischer Entwurfsmethoden

Ein Forschungsprojekt unter der Leitung von ArcelorMittal R & D und eine Studie des weltweit führenden maritimen technischen Beratungsunternehmens SENER zeigten ein erhebliches Optimierungspotenzial. In der Studie wurde ein breites Spektrum von Fällen analysiert (vier Wassertiefen; vier seismische Beschleunigungen; zwei Bodenbedingungen), in denen die konventionelle pseudostatische Methode auf der Grundlage von EN 1998-5 unter Verwendung einer elastoplastischen Software zur Analyse der Reaktion des Untergrunds und der volldynamischen, fortschrittlichen Methode mit FEM-Software.

Alle untersuchten Fälle zeigten ein erhebliches Optimierungspotential bei Anwendung der FEM-Methode. Die Biegemomente im pseudostatischen Design sind 40% bis 126% höher als im FEM-Design. Bei Betrachtung der jeweiligen Spundwandprofile kann dies mit den fortschrittlichen Erdbebendesignmethoden zu bis zu 50% Einsparung der Materialkosten führen.

Zusätzlichen Materialeinsparungen durch richtige Analyse der hydrodynamischen Lasten

Hydrodynamische Lasten werden üblicherweise als pseudostatisch betrachtet und gemäß EN 1998-5 unter Verwendung der Westergaard-Formel als permanente Wasserlast während der gesamten Dauer des Erdbebens berechnet. SENER verwendete FEM und Computational Fluid Dynamics (CFD), um den Einfluss hydrodynamischer Lasten auf eine Spundwand während des Erdbebens unter Berücksichtigung der Wechselwirkungen zwischen Boden und Flüssigkeit unter dynamischer Analyse zu berechnen.

Die Verwendung der traditionellen Westergaard-Formel in EN 1998-5 entspricht den hydrodynamischen Belastungen, die durch CFD zu einem bestimmten Zeitpunkt während des Erdbebens erhalten wurden. Da nach Westergaard dies jedoch als dauerhafte Belastung während des gesamten Erdbebens betrachtet wird, ist eine Überschätzung seiner Auswirkungen offensichtlich.

Die mit Plaxis 2D durchgeführten FEM-Bemessungen verglichen die Ergebnisse bei der Verwendung der traditionellen Westergaard-Last mit denen, die bei Verwendung einer realistischen zeitabhängigen variablen Last (durch eine dynamische Last oder durch hinzugefügte Massen) erhalten wurden. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung des Biegemoments um 24,5% (in Bezug auf die Auswirkungen der reinen Erdbebenlasten) bei Verwendung der herkömmlichen Westergaard-Last im Vergleich zu 4% bei Verwendung der Momentanlast. In dieser Fallstudie bedeutet die Berücksichtigung einer realistischen hydrodynamischen Belastung eine Materialkostenersparnis von 14%, wenn die entsprechenden Spundwandprofile berücksichtigt werden.

Veröffentlichung: Seismic design of sheet piles: economic benefits of advanced design methods

Um die Konstruktions- und Projekteffizienz mit Spundwandlösungen in Gebieten mit hohem Erdbebenrisiko weiter zu verbessern, werden in der englischen Veröffentlichung „Seismic design of sheet piles: economic benefits of advanced design methods“ (Erdbebenbemessung von Spundwänden: wirtschaftliche Vorteile fortschrittlicher Bemessungsmethoden) innovative Konstruktionsmethoden für extrem dynamische Belastungsbedingungen in Häfen und Wasserstraßen und anderen Infrastrukturbereichen vorgestellt.

Wenden Sie sich an ArcelorMittal Sheet Piling, um weitere Informationen zu erhalten oder um Unterstützung beim dynamischen Entwurf von Spundwänden mit FEM zu erhalten.

Text:
ArcelorMittal Sheet Piling
Constructalia

Bilder:
ArcelorMittal Sheet Piling
Puerto Angamos

Text und Bilder: ArcelorMittal Construction

Aufgrund ihrer Ästhetik, hohen Leistungsfähigkeit, Nachhaltigkeit und Sicherheit erfreuen sich Trägerplattenlösungen zunehmender Beliebtheit bei Architekten und Ausschreibern, die die perfekte Fassade für ihre Projekte suchen.

Die Fassade, ein komplexer Teil des Gebäudes

Da Gebäude für annähernd 40 % des weltweiten Energieendverbrauchs verantwortlich sind, ist die Suche nach nachhaltigen Wegen zur Errichtung von Gebäuden mit optimierter Energieeffizienz von zunehmender Bedeutung (researchgate). Die Fassade eines Gebäudes hat einen direkten Einfluss auf den gesamten ökologischen Fußabdruck einer Bebauung sowie auf den Komfort des Endnutzers.

Die Gestaltung einer Gebäudefassade bedeutet, komplexe ästhetische und technische Anforderungen zu erfüllen und dabei Feuchtigkeit, Licht, Aussehen und Witterungsbeständigkeit sowie zahlreiche Sicherheits-, Konstruktions- und Energieeffizienzvorschriften zu berücksichtigen. Ein Trägerplattensystem ermöglicht es Projektplanern, all diese Anforderungen zu erfüllen, da es eine werkseitig garantierte Leistung und Vielseitigkeit bietet.

Worin besteht ein Trägerplattensystem?

Eine Trägerplatten-Fassadenlösung besteht aus einer metallbeschichteten Sandwichplatte, die sowohl als Dämmung als auch als tragende Struktur fungiert, einem Befestigungssystem, um die Außenhaut des Gebäudes mit der Platte zu verbinden, einem Abstandhalter für die Hinterlüftung und einer Außenhaut, die der sichtbare Teil der Fassade ist. Es handelt sich um eine All-in-One-Lösung, die Architekten und Planern eine Möglichkeit bietet, den Energiebedarf eines Gebäudes zu senken und dabei funktional und ästhetisch ansprechend zu bleiben.

Trägerplattensysteme ermöglichen auch eine Reduzierung der Baukosten, da eine Fassade einfach und schnell installiert, repariert oder umgestaltet werden kann. Trägerplattensysteme bieten auch ein hohes Maß an architektonischer Freiheit, da sie sich für eine Reihe von Außenhäuten, Oberflächenstrukturen, Profilen und Sonderfarben eignen. Für Architekten und Planer bedeutet dies, dass beinahe jedes Design möglich ist - ohne Abstriche bei der Qualität der Bauausführung und der technischen Leistung.

Welche Vorteile bietet ein Trägerplattensystem?

Trägerplattensysteme sind für Projekte konzipiert, die die Vorteile einer Sandwichplatten-Wand nutzen müssen und gleichzeitig kreative Freiheiten bei der Fassadengestaltung bieten sollen. Das System bietet Büros, Gemeinschaftswohnanlagen, Freizeiteinrichtungen und Einkaufzentren eine funktionale und optisch ansprechende Außenverkleidung. Aber Trägerplattensysteme haben noch mehr Vorteile:

•     Schnellere Bauzeiten

Durch den Wegfall von konventionellen Baumaterialien und -methoden, Dämmung und einigen Unterkonstruktionen sorgen Trägerplattensysteme für eine einfache und schnelle Anbringung von Fassaden. Da ein Gebäude sofort nach abgeschlossener Anbringung wind- und wasserdicht wird, kann sofort mit dem Innenausbau begonnen werden. All-in-One-Systeme bedeuten auch weniger komplexe Produkte, Lieferanten und Lieferungen, so bleibt Ihr Projekt im Zeitplan.

•     Nachhaltiger

Hochwertig isolierte Sandwichelemente und Verkleidungen haben eine hervorragende Nachhaltigkeit vorzuweisen. Neben der kürzeren Bauzeit werden auch durch die schnelle und einfache Installation die Emissionen in der Bauphase deutlich reduziert, während ihr geringes Gewicht die Emissionen beim Transport verringert. Da sie überwiegend aus Stahl gefertigt sind, ist auch die graue Energie von Trägerplatten (d.h. die Energie, die zu ihrer Herstellung benötigt wird) gering. Zum Beispiel stammen 40 % des von ArcelorMittal Construction verwendeten Stahls aus Recycling-Quellen. Schließlich führen Trägerplatten, vor allem dank ihrer verringerten Wärmebrücken und ihrer überlegenen Luftdichtheit und Wärmedämmung, zu weniger Emissionen im Laufe eines Gebäudelebenszyklus.

•     Hohe Leistungsfähigkeit

Von ausgezeichnetem Wärmeverhalten bis hin zu Brandschutz, Luftdichtheit, Schalldämmung und Tragfähigkeit bieten Trägerplattensysteme langlebige, dauerhafte Konstruktionslösungen, die sich bei Außenhäuten, Farben, Profilen und Oberflächenstrukturen völlig flexibel an jedes Design anpassen lassen.

ArcelorMittal Construction Trägerplattenlösungen: gestalterische Freiheit

Als ein führender Hersteller von intelligenten Gebäudesystemen bieten die Trägerplattenlösungen von ArcelorMittal Construction Nachhaltigkeit, technische Leistung und ästhetische Wirkung sowie völlige architektonische Freiheit für Designer und Planer. Unsere ineinandergreifenden Trägerplattensysteme sind auch für eine schnelle und einfache Anbringung ausgelegt und sind richtlinienkonform.

Archisol® ist eine Trägerplatte mit sichtbaren Befestigungen, die mit Blick auf hohe Leistung entwickelt wurde, um neuen Standards in der Wärmedämmung zu entsprechen: Das System kombiniert überlegene Wetter- und Hitzebeständigkeit mit hervorragender Luftdichtheit und einem niedrigen Wärmedurchgangskoeffizienten. Weitere Vorteile sind die sehr gute mechanische Widerstandsfähigkeit gegen Windeinwirkung, was größere Spannweiten ermöglicht.

Ebenfalls erhältlich ist Promisol® S Hybrid, eine zweischalige Fassadenlösung mit verdeckten Befestigungen und (ähnlich wie Archisol®) ausgezeichneter Wärmedämmung und Dauerhaftigkeit. Darüber hinaus weist Promisol® S Hybrid ein hervorragendes Brandverhalten auf und ist nach Fire EI30 zertifiziert.

Beide Lösungen bieten grenzenlose ästhetische Gestaltungsfreiheit; sie haben kein kompliziertes urheberrechtlich geschütztes System oder komplizierte Installationsrichtlinien; und sie setzen, im Gegensatz zu anderen auf dem Markt erhältlichen Systemen, nachhaltige organische Beschichtungen ein.

Unser technisches Support-Team befasst sich mit jedem Projekt als Einzelfall, um die besten Lösungen in Bezug auf mechanische Festigkeit und Wärmedämmung zu finden. Wir unterstützen Sie auch bei der Auswahl der am besten geeigneten ästhetischen Lösung aus unserer breiten Palette an Außenverkleidungen, architektonischen Profilen und Sidings bis hin zu Kassettensystemen, alle mit einer breitgefächerten Auswahl an Oberflächen und Farben.