Stahl im Bauwesen: Lebenszyklusanalyse und Modul D

Die Lebenszyklusanalyse (LCA - Life Cycle Analysis), mittlerweile eine weitverbreitete Methode für alle Resourcen und Produkte, spielt natürlich auch für Stahl im Bauwesen eine wichtige Rolle. ArcelorMittal hat sich der Förderung von Nachhaltigkeit im Stahlbau verpflichtet. Die Lebenszyklusanalyse in Bausektor wird nun auch das sogenannte Modul D beinhalten, welches die Recyclingmöglichkeiten am Ende der Nutzphase von Baumaterialien im allgemeinen und Metall- und Stahlprodukten im Speziellen berücksichtigt.

Was ist Lebenszyklusanalyse?

Die Verfahren der Lebenszyklusanalyse sind Teil der 14040 Standardserie der International Standards Organisation (ISO). Die LCA stellt die Methodik zur Verfügung, die notwendig ist, um den Umwelteinfluss von Produktherstellungsprozessen, des dabei entstehenden Rohstoffverbrauchs, der Nutzung und Instandhaltung des Produkts von Seiten des Konsumenten, seiner End-of-Life Phase (Recycling, Wiederverwendung oder Entsorgung) sowie jeglicher Transporte zwischen den verschieden Lebensabschnitten zu berechnen.

Lebenszyklusanalyse für Stahlprodukte

Die korrekte Darstellung des Recyclingpotentials von Stahlprodukten in der End-of-Life Phase ist entscheidend in unserem Sektor, um mit anderen Materialien konkurrieren zu können und die Effizienz der Lösungen aus Stahl unter Beweis zu stellen. Nur damit kann den hohen Anforderungen der Nachhaltigkeit bei Gebäuden nachgekommen werden.

Bei ArcelorMittal steht sicherer, nachhaltiger Stahl schon seit langer Zeit im Zentrum des Interesses. Ein Lebenszyklusansatz übersetzt den relativ hohen Energieverbrauch und die Emissionen im Verarbeitungsprozess von Mengeneinheiten in Funktionalitätseinheiten (zB. Funktionalitätsequivalenz, d.h die selbe Lastkapazität auf einer bestimmten Länge bei verschiedenen Trägerlösungen).

Unsere fortschrittlichen, hochfesten Stähle präsentieren eine exzellente Leistung im Vergleich zu herkömmlichen Stählen oder anderen Materialien in den Lebenszyklusanalyse-Richtwerten gemessen anhand von Funktionalitätseinheiten.

In Europa ist die Umweltprodukterklärung (environmental product declaration - EPD) die standardisierte Methode, um die Umweltauswirkungen eines Produkts oder Systems nach den Kriterien der Lebenzsyklusanalyse zu quantifizieren.

Für ArcelorMittal als Stahlproduzent ist es strategisch wichtig, den Lebenszyklusansatz darzulegen, damit - im Bezug auf offizielle Richtlinien - die lange Nutzungsphase, die Wiederverwendung und die verschiedenen Recyclingmöglichkeiten von Stahl hinreichend wertgeschätzt und gemessen werden.

Ein immer wiederkehrender Konfliktpunkt hingegen ist die Frage, wie die zur Definition der offiziellen Richtlinien eingesetzten Instrumente die Vorteile des Recyclings im Hinblick auf die Ökobilanz quantifizieren.

Normalerweise haben im Hochofen hergestellte Stahlprodukte einen Schrottgehalt von nur zwischen 10 bis 20%, wobei sie nach dem Ende ihrer Nutzungsphase im Schitt bis zu 85 bis 90% wiederverwertet werden. Die Methode des "Recyclinggehalts" berücksichtigt nur die Vorteile bis zum Zeitpunkt der Verwendung, während die "End-of-Life" Methode auch die zukünftige Umweltschonung entstehend durch die Wiederverwendung des Schrotts in der Lebensendphase mit einberechnet.

Die Metallindustrien setzen sich daher für die "End-of-Life" Methode als angemessenster Indikator für Metalle ein, da auch die vorhandenen Schrottvolumen zu klein sind, um der Nachfrage gerecht zu werden.

Stahl und Bauwesen

Die Bauindustrie stellt unseren größten Kunden dar, ein großer Prozentanteil der von ArcelorMittal produzierten Stahls wird in Gebäuden auf der ganzen Welt eingesetzt: vom neuen One World Trade Center in New York City bis zu kosteneffizienten Siedlungen in Südafrika.

Studien von Umweltbehörden zur Folge ist die Bauindustrie für einen Großteil der Co2 -Emissionen und des Energieverbrauchs verantwortlich und produziert bis zu 70% des gesamten Abfalls. Diese Erkenntnisse haben dazu geführt, dass diese nun ganz oben auf den Prioritätslisten der Behörden stehen.

Um eine angemessene Auswertung der Nachhaltigkeit von Gebäuden und Infrastrukturprojekten zu ermöglichen, werden verstärkt Umweltprodukterklärungen für alle Produkte gefordert, die die wichtigsten Umweltauswirkungen in den verschiedenenen Lebensphasen auflisten.

CEN/TC 350 und die Bedeutung von Modul D

Um die Entstehung von Handelsbarrieren in Europa zu verhindern, hat die Europäische Kommission das Europäische Komitee der Normung CEN damit beauftragt, einen harmonisierten Standard zu entwicklen, der die Methodik zur Berechnung von EPDs und Auswertung der Nachhaltigkeit für Gebäude definiert.

Da die Umweltprodukterklärungen den Grundstein für die Wettbewerbsfähigkeit von Produkten bei der Analyse der Ökobilanz bei Gebäuden bilden, hatten die betroffenen Materialhersteller bzw -verarbeiter großes Interesse daran, an dieser Berechnungsmethode mitzuarbeiten, um die Vorteile der jeweiligen Materialien im Wettbwerb um die Nachhaltigkeit hervorzuheben.

Das Resultat war die Veröffentlichung der Norm EN 15804 Ende 2012. Diese Richtlinie beinhaltet ein "Modul D", welches die Möglichkeit bietet, die Vorteile, die die Wiederverwertung von Stahl am Ende seiner Nutzungsphase bedeutet (Schrott als Basis für die Herstellung von Stahl und infolgedessen Schonung von Rohstoffen) in die Umweltprodukterklärung mit einzubeziehen.

Die Aufnahme des Modul D ist eine wichtige Errungenschaft, die die Umweltanalyse zusätzlich zum Prozentsatz des Recyclinggehalts um die Wiederverwertungsmöglichkeiten erweitert. Besonders signifikant ist dies für Stahlprodukte, die hauptsächlich aus Roheisen gewonnen werden, was vor allem Flachstahlprodukte betrifft. Diese Produkte können jetzt im Modul D damit punkten, dass sie nach ihrer Nutzungsphase als Schrott recycelt werden und wieder für die Stahlgewinnung eingesetzt werden, was Rohstoffe spart.

Aber es hat auch andere Auswirkungen. Wäre Modul D nicht im Lebenszyklus inkludiert, hätte dies eine negative Auswirkung auf die Wettbewerbsfähigkeit der Ökobilanz aller Produkte von ArcelorMittal.

Einbeziehen von Modul D in alle Analysen

Zurzeit ist Modul D optional in der Auswertung der Ökobilanz von Gebäuden und Bauprojekten.

Der Mehrwert, den die zwingende Aufnahme des Module D in die Ökobilanz bedeuten würde, hat man bereits in Deutschland (Institut für Bauen und Umwelt e.V.), Belgien (Königliches Dekret zu Bauprodukten) und Frankreich erkannt, wo es mit Anfang 2014 mit einbezogen werden muss.

Kürzlich hat auch das American Iron and Steel Institute (AISI) in den Vereinigten Staaten an der europäischen Methodik der Umweltprodukterklärungen und dem Modul D-Ansatz Interesse gezeigt. Auch die neue Version von LEED, dem System zur Klassifizierung für ökologisches Bauen, erwägt die Möglichkeit, EPDs zur Berechnung der Ökobilanz von Gebäuden mit einzubeziehen.