XCarb®, eingeführt im März 2021, ist ein historischer Schritt in der Dekarbonisierungsstrategie von ArcelorMittal Europe. XCarb® wird alle kohlenstoffreduzierten, kohlenstoffarmen und klimaneutralen Produkte und Stahlerzeugungsprozesse von ArcelorMittal sowie umfassendere Initiativen und grüne Innovationsprojekte in einem einzigen Programm zusammenführen, das sich darauf konzentriert, nachweisbare Fortschritte in Richtung klimaneutralen Stahls zu erzielen. Die Räder, die in Bewegung sind, um den Übergang zur CO2-neutralen Stahlerzeugung zu beschleunigen, drehen sich nicht nur intern – die vielen Partner von ArcelorMittal Europe sind ein wertvoller Teil dieses ehrgeizigen Plans.

XCarb® Green Steel-Zertifikate: ein integraler Bestandteil

Für die Kunden von ArcelorMittal Europe – Flat Products sind XCarb® Green Steel-Zertifikate ein integraler Bestandteil von XCarb®. Die Zertifikate helfen den Kunden, ihre Scope-3-Emissionen, die indirekten Emissionen aus Quellen außerhalb der Kontrolle eines Unternehmens, zu reduzieren.

Laut Geert Van Poelvoorde, CEO von ArcelorMittal Europe, „war die Resonanz seit der Einführung sehr positiv, da Kunden aus einer Reihe von Ländern und Branchen Green Steel-Zertifikate kaufen. Ich bin sehr stolz auf die Arbeit der vielen Teams, die an der Entwicklung der Technologie und dem Betrieb der Anlagen beteiligt sind, die bereits zu reduzierten CO2-Emissionen beitragen. Denn dies kann wiederum in Green Steel-Zertifikate übersetzt werden, die Kunden zusammen mit ihrer Bestellung von physischem Stahl kaufen können.“

Im Jahr 2021 werden etwa 120 000 Tonnen Zertifikate verfügbar sein. Die anfänglichen CO2-Einsparungen werden durch bewährte Technologien wie den Ersatz von Kohle durch das Einblasen von wasserstoffreichen Gasen in den Hochofen erreicht.

Weitere hochmoderne Projekte, wie das Carbalyst®-Projekt in Gent, das Abgase auffangen und biologisch in recyceltes Kohlenstoff-Ethanol umwandelt, befinden sich in der Bauphase. Diese Projekte werden es ermöglichen, immer mehr Green Steel-Zertifikate verfügbar zu machen. Erwartungsgemäß sollen 2022 Green Steel-Zertifikate im Wert von 600 000 Tonnen erhältlich sein werden.

Was sagen die Partner von ArcelorMittal Europe zu XCarb® Green Steel-Zertifikaten?

Ateliers 3S ist stolz darauf, von XCarb® Green Steel-Zertifikaten zu profitieren
„Ateliers 3S ist stolz darauf, der erste Kunde zu sein, der von den XCarb®- Green Steel-Zertifikaten von ArcelorMittal profitiert. Design und Innovation beim Bauen mit Stahl waren die wichtigsten Säulen des ersten Jahrzehnts unserer Geschäftstätigkeit. Heute stehen Umwelt und nachhaltige Entwicklung im Mittelpunkt der Anliegen von Ateliers 3S. Mit dem XCarb® Green Steel-Zertifikat können wir eine Reduzierung unserer Scope-3-CO2-Emissionen ausweisen, die es in unserer Branche noch nie zuvor gegeben hat. Sie stellen einen wichtigen Schritt auf dem Weg zur CO2-Neutralität von Ateliers 3S dar.“ (Julien Faisandier, CEO von Ateliers 3S, und Jean Christophe Vigouroux, Inhaber von Ateliers 3S.)

Eine Kultur der Verantwortung führt dazu, dass Bilka XCarb® Green Steel-Zertifikate kauft
Die XCarb® Green Steel-Zertifikate von ArcelorMittal ermöglichen es Bilka, eine entsprechende Reduzierung seiner Scope-3-Emissionen gemäß dem Greenhouse Gas Protocol zu melden. „Wir werden diese CO2-Einsparungen an unsere Kunden und den Endverbraucher weitergeben. Die XCarb® Green Steel-Zertifikate werden uns helfen, unser Ziel der Reduzierung der CO2-Emissionen zu erreichen und dem Unternehmen einen großen Wettbewerbsvorteil verschaffen.“ (Horatiu Tepes, Eigentümer und CEO von Bilka.)

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ArcelorMittal Europe Communications
Constructalia

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ArcelorMittal
Ateliers 3S
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Im Norden Portugals, fast auf halbem Weg zwischen Porto und der spanischen Stadt Ourense, entsteht am Tâmega-Fluss der Wasserkraftwerkskomplex Tâmega River, entworfen vom spanischen Energieversorger Iberdrola Generación. Drei Staudämme und drei Wasserkraftwerke werden gebaut, mit einer Gesamtinvestition von 1,5 Milliarden Euro handelt es sich dabei um eines der größten Projekte dieser Art, das in den letzten 25 Jahren in Europa realisiert wurde.

Der jährliche Energieertrag entspricht dem Verbrauch von 440 000 portugiesischen Haushalten

Der Wasserkraftwerkskomplex Tâmega River wird aus drei Dämmen (mit den Namen Gouvães, Daivões und Alto Tâmega) bestehen und eine Gesamtleistung von 1158 Megawatt (MW) erbringen. Nach der vollständigen Inbetriebnahme werden nach Schätzungen von Iberdrola jährlich insgesamt 1766 Gigawattstunden (GWh) Strom produziert - das entspricht dem Verbrauch von 440.000 portugiesischen Haushalten. Durch diese Lieferung sauberer Energie werden ca. 1,2 Mio. Tonnen CO2-Emissionen in die Atmosphäre vermieden und der Ölverbrauch um 160.000 Tonnen gesenkt.

ArcelorMittal-Stahlfasern zur Bewehrung des Spritzbetons für unterirdische Stollen

Für dieses Projekt wurden über 500 t ArcelorMittal-Hochleistungsstahlfasern geliefert. Der Spritzbeton, mit dem die Wände der unterirdischen Stollen verstärkt wurden, wurde mit Fasern vom Typ HE55/35 und FE60/36 von ArcelorMittal bewehrt, und bildet somit eine robuste Ummantelung zum Schutz der Stahlrohre, durch die das Wasser geleitet wird.

Der Bau der drei neuen Staudämme und Wasserkraftwerke schreitet zügig voran und entspricht dem zu Beginn des Projekts festgelegten Zeitplan. Zwei Drittel der Arbeiten sind bereits realisiert, 2023 soll der Komplex vollständig fertiggestellt sein - neun Jahre nach Baubeginn.

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ArcelorMittal Bars & Rods

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ArcelorMittal Bars & Rods

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Tamega giga battery

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

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ArcelorMittal Germany

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Steel4Future - Nachhaltigkeit im Überblick 2020

Die Dekarbonisierung ist der wichtigste Aspekt in der langfristigen Unternehmensstrategie von ArcelorMittal. Im Einklang mit den Zielen des Pariser Abkommens und dem europäischen Green Deal-Programms verpflichtet sich ArcelorMittal, seine CO2-Emissionen in Europa bis 2030 um 30 % zu reduzieren und bis 2050 klimaneutral zu sein. Die neue Marke des Unternehmens, XCarb®, soll alle reduzierten, kohlenstoffarmen und klimaneutralen Produkte und Stahlerzeugungsprozesse unter einem Namen zusammenfassen.

EcoSheetPile™

Die 2018 eingeführten Spundwandprofile EcoSheetPile™ von ArcelorMittal Europe - Long Products Sheet Piling werden im Elektrolichtbogenofen mit 520 kg CO2-Emissionen pro Tonne Endprodukt hergestellt. Zum Vergleich: Im Jahr 2018 lagen die durchschnittlichen CO2-Emissionen der globalen Stahlindustrie einschließlich aller Arten von Produktionswegen (konventionell und elektrisch) bei rund 1,85 Tonnen pro Tonne Stahlprodukte*. Die Umweltproduktdeklaration (EPD) der EcoSheetPile™-Produktreihe beinhaltet eine Ökobilanz (LCA) und basiert auf dem Herstellungsverfahren im Elektrolichtbogenofen unter Verwendung von 100% recyceltem Material.

Die neuen EcoSheetPile™ Plus: Teil von ‚XCarb® recycled and renewably produced'

Die neue Marke EcoSheetPile™ Plus, ein wesentlicher Bestandteil der Initiative „XCarb® recycelt und erneuerbar hergestellt“ für Langprodukte, basiert auf der Produktionsmethode im Eletrolichtbogenofen aus 100% Recyclingmaterial und – zusätzlich – 100% Strom aus erneuerbaren Energiequellen.

Dies ermöglicht die Produktion der neuen EcoSheetPile™ Plus-Reihe mit dem beispiellosen Treibhauspotenzial (A1-A3) von nur 0,37 Tonnen CO2-Äq pro produzierter Tonne EcoSheetPile™ Plus-Spundbohlen.

Die spezifische Umweltproduktdeklaration für EcoSheetPile™ Plus basiert auf einer speziellen Lebenszyklusanalyse „Cradle-to-Gate mit Optionen“. Es wurde von einem unabhängigen Gutachter nach den Normen ISO 14025 und EN 15804 genehmigt und von dem offizieller Programminhaber, dem Deutschen Institut Bauen und Umwelt e.V. (IBU) herausgegeben. Die EcoSheetPile™ Plus-Reihe wird auch mit einem Herkunftsnachweis geliefert, in dem die Herkunft der erneuerbaren Stromquellen von einer externen Institution bescheinigt werden.

Der nachhaltigste Baustoff

Dank der Möglichkeit der Wiederverwendung integrieren sich Stahlspundwände perfekt in das Konzept der Kreislaufwirtschaft. ArcelorMittal-Spundbohlen können bis zu zwölf Mal wiederverwendet werden, bevor sie als Schrott für den Elektrolichtbogenofen-basierten Stahlherstellungsprozess recycelt werden.

Darüber hinaus können dank projektspezifischer Design-Komplettlösungen, die unsere leistungsstarken und maßgeschneiderten Spundwandprofile in Kombination mit hochfesten Stahlgüten zur Grundlage haben, weitere Reduzierungen des CO2-Fußabdrucks erreicht werden.

Studien zur Auswirkung von Infrastrukturbauwerken von unabhängigen Institutionen zeigen, dass das Design mit den innovativen EcoSheetPile™ Plus-Spundwänden von ArcelorMittal die CO2-Emissionen im gesamten Umfang der Ökobilanz (von der Wiege bis zur Bahre) im Vergleich zu herkömmlichen Bauweisen um bis zu 58 % reduzieren kann **.

Die Stahlspundwände von ArcelorMittal werden mit transparenten Indikatoren für ihre Umweltleistung in im Hinblick auf das Produktqualitätsmanagement zertifizierten Werken hergestellt, und in denen die Mitarbeiter durch Gesundheits- und Sicherheitsrichtlinien geschützt sind. Das macht sie zu umweltfreundlichen Bauprodukten.

Die Umweltauswirkungen der warmgewalzten Stahlspundwände von ArcelorMittal werden in einer Umweltproduktdeklaration (EPD) dokumentiert, die beim Institut Bauen und Umwelt e.V. (IBU) Deutschland registriert ist und hier verfügbar ist.

Text:
ArcelorMittal Sheet Piling
Constructalia

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ArcelorMittal Sheet Piling

* https://www.sustainablefinance.hsbc.com/-/media/gbm/sustainable/attachments/4016-hsbc-csf-steel-report-2019v5.pdf
* https://www.mckinsey.com/industries/metals-and-mining/our-insights/decarbonization-challenge-for-steel#
* https://www.worldsteel.org/en/dam/jcr:c3acc5fd-e3c2-458c-a2cc-8c4880b9334c/Steel%2527s+contribution+to+a+low+carbon+future.pdf

** Die SIMIn-Studien von ArcelorMittal, die gemeinsam mit externen Partnern und unseren F&E-Teams ausgearbeitet wurden, sind auf Anfrage erhältlich.

Um die Bauindustrie beim Erreichen ihrer Klimaziele zu unterstützen, gab ArcelorMittal Europe – Long Products kürzlich die Veröffentlichung der Umwelt-Produkterklärungen (Environmental Production Declarations - EPDs)  für zwei seiner kohlenstoffarmen Produktreihen bekannt. Die EPDs bieten eine Lebenszyklusbewertung und beschreibt den vollständigen ökologischen Fußabdruck von Profil- und Stabstahl sowie EcoSheetPile™ Plus-Spundbohlen, Teil des neuen XCarb®-Sortiments für recycelte und erneuerbar hergestellte Produkte von ArcelorMittal.

Reduzierung der CO2-Bilanz von Gebäuden und Infrastruktur

In Bezug auf diese ersten produktspezifischen EPDs sagt Olivier Vassart, CEO von ArcelorMittal Steligence®, dass ArcelorMittal „dank ‚XCarb® recycled and renewably produced’ Profil- und Stabstahl mit einem CO2-Fußabdruck  von nur 0,33 CO2 pro Tonne und die Spundwände der Marke EcoSheetPile™ Plus mit nur 0,37 pro Tonne herstellen kann . Mit diesen beiden EPDs können wir die Bauindustrie jetzt dabei unterstützen, strengere Anforderungen zu erfüllen, um den eingebetteten CO2-Fußabdruck von Gebäuden und Infrastruktur zu reduzieren.“

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ArcelorMittal Europe Communications
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ArcelorMittal Europe – Long Products launches EPDs for XCarb® recycled and renewably produced range

Das Gebäude der „Koninklijke Nederlandse Munt“ in Houten in den Niederlanden, auch bekannt als Hollands Tresor, ist eines von vier Gebäuden, die in der Kategorie Beste Industrie- und Logistikentwicklung für die MIPIM Awards 2021 nominiert wurden. Die exkusive Fassade dieses ikonischen Gebäudes zeigt hochglänzendes Granite® Silky Shine von ArcelorMittal Europe – Flat Products.

MIPIM Awards: ein international renommierter Immobilienwettbewerb

Die MIPIM Awards ehren seit 1991 die herausragendsten Projekte der Immobilienwelt. Die Jury 2021 hat 50 Finalisten ausgewählt, die beeindruckende Projekte in 12 Kategorien repräsentieren. Es liegt nun an den MIPIM-Delegierten, über die endgültigen Gewinnerprojekte in jeder Kategorie zu entscheiden. Die Gewinner werden bei der MIPIM-Preisverleihung am Mittwoch, 8. September 2021, bekannt gegeben werden.

Facettenreiche Fassadenverkleidung mit Granite® Silky Shine

Die Gebäudehülle der Königlichen Niederländischen Münze ähnelt einem Tresor mit keiner sichtbaren Öffnung. Das einzigartige Design wurde von dem Relief inspiriert, das die in den Niederlanden geprägten Euro-Münzen auszeichnet. Die Verkleidung dieser goldenen Fassade besteht aus profilierten und vorlackierten Stahlblechen (Isis 55-120 / 7-Dreiecksprofile von ArcelorMittal Construction, hergestellt aus vorlackiertem 50µm Granite® Silky Shine Gold-Stahl von ArcelorMittal Europe – Flat Products), die in unterschiedlichen Richtungen montiert sind. Durch das Aufeinandertreffen der vertikal und horizontal angebrachten Stahlbleche entsteht die facettenreiche Fassade. Die Granite® Silky Shine-Fassade ist mit einer Unterkonstruktion aus Magnelis®-Stahl, ebenfalls von ArcelorMittal Europe - Flat Products, am Betongebäude befestig

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SWAD Video
LT Photography

Bei Constructalia sind wir stets bemüht, Ihnen die aktuellsten Informationen über die Stahlprodukte und -lösungen von ArcelorMittal Europe für das Bauwesen leicht auffindbar bereitzustellen. Wir haben diesen Sommer einige Zeit damit verbracht, auf Constructalia neue Bezugspunkte für unsere geschätzten User zu schaffen.

Constructalia-Videothek

Wir haben eine Videothek erstellt, um unsere Videos über Produkte, Veranstaltungen, Schulungen, Projekte und ArcelorMittal-Unternehmensfilme auf einer Seite zusammenzufassen. Mit nur einem Klick können Sie nun das neueste Webinar nachsehen oder das Produktvideo einer unserer innovativen Stahllösungen ansehen.

Stahlgüten

Benötigen Sie Informationen über verschiedene Stahlgüten, möchten aber nicht nach Produkten suchen? Wir haben alle verfügbaren mechanischen, technischen, chemischen Eigenschaften und Beschichtungsangaben für Baustahlsorten von ArcelorMittal auf einer Seite zusammengefasst, damit Sie leichter finden, was Sie suchen.

Partner

Da unsere Rubrik „Partner“ weiter wächst, haben wir beschlossen, dass es an der Zeit ist, sie neu zu gestalten. Sie können unsere Partner jetzt nach Kategorien finden, z. B. Dach & Fassaden, Landwirtschaft oder Stahl-Leichtbaukonstruktionen.

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Constructalia

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ArcelorMittal Europe - Flat Products, P. Le Pense
Xavier Font Solà
Meteor Systems
ArcelorMittal International
Meko Metal
BP2.eu®

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