Im Zuge der Bemühungen des Bausektors, seinen CO2-Ausstoß zu verringern, werden immer mehr Untersuchungen zur Ökobilanzierung von Gebäuden und Gebäudekomponenten durchgeführt. Die vorliegende Arbeit leistet einen Beitrag zu diesem wachsenden Forschungsbereich mit einem umfassenden Vergleich von Pfettensystemen aus kaltgeformtem Stahl für Dächer unter Verwendung der neuesten LCA-Techniken und aktuellen Umweltdaten.

Zusammenfassung

Aufgrund der Dekarbonisierung des Energiesektors wurde der „enthaltene Kohlenstoff“ (embodied carbon) als wichtigster Faktor für die Klimaauswirkungen erkannt. Als Reaktion darauf verstärken die Länder derzeit ihre Bemühungen zur Einhaltung von Klimaschutzverpflichtungen und -vorschriften, wobei der Druck auf den Bausektor wächst, seine Auswirkungen rasch zu reduzieren. In diesem Beitrag werden die Ökobilanzen von Pfettensystemen für Dächer, die als sekundäre Strukturelemente auf einstöckigen Industriegebäuden verwendet werden, verglichen. Es werden drei Konstruktionsmaterialien betrachtet: metallisch beschichteter Baustahl, Stahlbeton und Bauholz. Darüber hinaus werden verschiedene Stahlsorten verglichen, um die Umweltvorteile der Verwendung hochfester Stähle (HSS) hervorzuheben, die eine gewichtsoptimierte Konstruktion ermöglichen. Die Ökobilanz konzentriert sich auf die Produktphase (Module A1-A3), den Transport (Modul A4), das Ende des Lebenszyklus (Modul C) und die Vorteile und Belastungen jenseits der Systemgrenze (Modul D). Das Lebenszyklusinventar (LCI) besteht aus Umwelt-Produktdeklarationen (EPDs) für Bauwerke, die gemäß EN 15804 veröffentlicht wurden. Alle LCA-Bewertungen werden mit der kommerziellen Software One Click LCA gemäß den Empfehlungen der EN 15978 durchgeführt.

Inhalt

Diese Abhandlung aus 2023 besteht aus den folgenden Abschnitten:

1.    Einleitung
2.    Methodik
       2.1.    Rahmen für die Ökobilanz
       2.2.    Zweck und Gegenstand der Bewertung
             2.2.1.    Vorgespannte, vorgefertigte Betonpfette
             2.2.2.    Pfette aus verleimtem Brettschichtholz (Glulam)
             2.2.3.    Kaltgeformte Stahlpfette
             2.2.4.    Struktureller Materialverbrauch
       2.3.     Grenzen der Ökobilanz
             2.3.1.    Produktstufe (A1-A3)
             2.3.2.    Transport zum Standort (A4)
             2.3.3.    Ersetzung (B4)
             2.3.4.    Ende des Lebenszyklus (C3-C4)
             2.3.5.    Nutzen und Lasten über die Systemgrenzen hinaus (D)
       2.4.    Lebenszyklus-Inventarisierung (LCI)
       2.5.    Berechnung der Umweltindikatoren
3.    Interpretation der Ergebnisse
       3.1.    Gesamtes Global Warmin Potential (GWP)
       3.2.    Lebenszyklusstadien
4.    Schlussfolgerungen

Positionspapier:
© José Humberto de Paula Filho, Leonardo Guimarães, Jérôme Guth, Luca Marioni

Text:
© Constructalia
© José Humberto de Paula Filho, Leonardo Guimarães, Jérôme Guth, Luca Marioni (Abstract)

Bilder:
© ArcelorMittal Europe
© José Humberto de Paula Filho, Leonardo Guimarães, Jérôme Guth, Luca Marioni

Weiterführende Links

Life Cycle Assessment of purlin systems: the influence of the low carbon high strength steels in CO2eq. emissions

Für seinen Produktionsstandort in Ibbenbüren setzt Green Teuto Systemtechnik (GTS) auf CO2-reduzierten Stahl „XCarb® Recycelt und erneuerbar hergestellt“ von ArcelorMittal. ArcelorMittal Stahlhandel lieferte 1400 Tonnen emissionsarme Stahlprofile, die aus 100 % recyceltem Schrott in einem Elektrolichtbogenofen hergestellt, der ausschließlich mit Strom aus erneuerbaren Energiequellen betrieben wird. Das Projekt ist eine Kooperation zwischen GTS, ArcelorMittal und WURST Stahlbau.

Stahl mit 70 % weniger CO2-Emissionen

Im Rahmen des Engagements für Nachhaltigkeit und Umweltbewusstsein hat Green Teuto Systemtechnik (GTS) – ein Unternehmen der Krone Gruppe und Hersteller von Landmaschinen und Nutzfahrzeugen – eine richtungsweisende Entscheidung getroffen. Für den Bau des ersten Produktionsstandortes in Ibbenbüren hat GTS mit hohem Augenmerk auf nachhaltige Bauweise geplant. Das Unternehmen setzt den CO2-reduzierten Stahl „XCarb® Recycelt und erneuerbar hergestellt“ von ArcelorMittal ein, der etwa 70% weniger CO2-Emissionen aufweist als herkömmlich produzierter Stahl. Verbaut werden die rd. 1.400 Tonnen Stahl vom Bersenbrücker Unternehmen WURST Stahlbau.

Jochen Roling, GTS-Geschäftsführer, unterstreicht die Signalwirkung des Bauvorhabens. „Vom Baustahl über Fotovoltaik bis hin zur Wärmepumpentechnik - wir haben bei diesem Neubauprojekt auf eine bestmögliche energetische Versorgung gemäß KfW-Standard 40EE - erneuerbare Energien - geachtet. Als Teil der Krone Gruppe konnten wir hier beweisen, dass Nachhaltigkeit und Umweltbewusstsein bei uns konsequent umgesetzt werden. Wir sind Teil eines Familienunternehmens, das seit vier Generationen überaus verantwortungsbewusst handelt. Unter dem Aspekt nachhaltiger Industrie setzen wir Maßstäbe - das fängt schon beim Baustahl an.“

Oliver Menrath, Geschäftsführer des ArcelorMittal Stahlhandels Deutschland, äußert sich ebenfalls positiv über die Zusammenarbeit: „Wir freuen uns, Teil dieses zukunftsweisenden Projekts zu sein. Wir können bereits heute CO2-reduzierten Stahl liefern. Diese Kooperation zeigt, dass umweltfreundlich produzierter Stahl immer stärker gefragt ist und auch weiter eine tragende Rolle spielen wird, um die Klimaziele zu erreichen.“

Den GTS-Ansatz, beim gesamten Bauvorhaben größtmögliche Nachhaltigkeit umzusetzen, begrüßt auch Christian Wurst, Geschäftsführer von WURST Stahlbau und Präsident des Deutschen Stahlbauverbandes (DSTV): „In einer Zeit, in der wir bei all unserem Handeln immer auch die Einhaltung des Pariser Klimaabkommens im Blick haben, ist die Verwendung von emissionsarmem Stahl ein klares Bekenntnis zur Reduzierung des industriellen CO2-Fußabdrucks.“

Über GTS

GTS steht für Green Teuto Systemtechnik GmbH. Das Unternehmen mit Sitz in Ibbenbüren, das als eigenständige Gesellschaft im Verbund der Krone Gruppe tätig ist, startete im Sommer 2022 mit der Produktion von komplexen Schweißbaugruppen, die z.B. in Landmaschinen oder auch Nutzfahrzeugen verbaut werden. Dabei setzt GTS auf hochmoderne, smarte und nachhaltige Fertigungskonzepte und -Prozesse.

Weitere Informationen: GTS

Über WURST Stahlbau

Stahlharte Probleme leicht gelöst: Das ist die Maxime, nach der WURST Stahlbau arbeitet. Und das ist ein Versprechen, dass das Unternehmen mit über 50 Jahren Erfahrung im Stahlbau und einem eingespielten Team von mehr als 260 Mitarbeitenden einlöst. Das Kerngeschäft ist der Stahlbau, aber auch Industriebau, Anlagenbau, Revitalisierung, Projektbau und PV-Parkplatzüberdachungen gehören zum Leistungsportfolio des Unternehmens. Sämtliche Kompetenzen befinden sich im eigenen Haus: von der individuellen Projektentwicklung über Kalkulation, Fertigung, Montage und Vertrieb von anspruchsvollen Stahlkonstruktionen bis hin zum komplexen Schlüsselfertigbau. Kompetenz, die überzeugt: auf einer Produktionsfläche von ca. 14.600 m² verarbeitet der Stahlbauer ca. 13.000 Tonnen Stahl im Jahr.

Weitere Informationen:  WURST Stahlbau

Text:
ArcelorMittal Germany
Constructalia

Bilder:
GTS
ArcelorMittal

Weiterführende Links

Als einer der weltweit führenden Hersteller von Lüftungssystemen ist Systemair bestrebt, die Nachhaltigkeit seiner Produkte und Prozesse zu verbessern. Um dieses Ziel zu erreichen, machte sich das Unternehmen auf die Suche nach einem metallisch beschichteten Stahl, der die CO2-Bilanz seiner Produkte reduzieren kann. Die Lösung war Magnelis® aus dem Sortiment ‚XCarb® recycelt und erneuerbar hergestellt‘ von ArcelorMittal Europe - Flat Products.

Von Magnelis® zu XCarb®-Magnelis®

Der CO2-Fußabdruck von Magnelis®, das im Sortiment ‚XCarb®‘ aus recyceltem Material und mit Strom aus erneuerbaren Quellen hergestellt wird, ist rund 70 % geringer als der von Stählen, die auf herkömmliche Weise im Hochofen produziert werden. Die Verwendung von recyceltem und erneuerbar hergestelltem XCarb® -Magnelis® wird Systemair dabei helfen, die Klima- und Energieziele der Europäischen Union für 2030 zu erreichen.

Systemair verwendet bereits seit mehreren Jahren Magnelis® mit einer Easyfilm®-Beschichtung. Die Suche des Unternehmens nach einem nachhaltigeren metallisch beschichteten Stahl für seine Lüftungsgeräte begann Ende 2022.

Im Rahmen ihrer Untersuchung besuchten Alberto Solar (Betriebsleiter) und Julián Galan (Einkaufsleiter) von Systemair Spanien das Werk von ArcelorMittal in Aviles. „Wir wussten bereits von der ausgezeichneten Korrosionsbeständigkeit und den hervorragenden Oberflächeneigenschaften von Magnelis®“, sagt Alberto Solar. „Der Besuch in Aviles hat uns davon überzeugt, dass Magnelis® aus dem Sortiment ‚XCarb® recycelt und erneuerbar hergestellt‘ die richtige Lösung zur Verbesserung der Nachhaltigkeit unserer Produkte ist."

Einfache Umstellung mit Unterstützung von ArcelorMittal

Magnelis® wird mit Easyfilm® geliefert, einer dünnen Beschichtung, die zusätzlichen Schutz bietet (einschließlich Resistenz gegen Fingerabdrücke) und die Leistung des beschichteten Stahls während der Umformung verbessert. „Recyceltes und erneuerbar hergestelltes XCarb®-Magnelis® wird von Systemair Spanien zunächst in unseren Lüftungsanlagen verwendet“, erklärt Alberto Solar. „Im Laufe der Zeit werden wir unsere allgemeine Produktlinie durch die schrittweise Einführung dieser Produkte verbessern.“ Im Anschluss an den Besuch in Aviles erteilte Systemair Spanien seinen ersten Großauftrag für Magnelis®, das über die XCarb®-Route aus recyceltem und erneuerbarem Material hergestellt wird. Der Auftrag wurde über ArcelorMittal Downstream Solutions erteilt.

„Das von ArcelorMittal Downstream Solutions eingesetzte optimierte Lagerverwaltungssystem passt perfekt zu unserer 'Make-to-Order'-Fabrik“, erklärt Julián Galan. „Unser ERP-System prognostiziert unseren Bedarf an Blechen sehr genau im Voraus. Diese Informationen werden direkt an ArcelorMittal Downstream Solutions übermittelt, so dass sie unseren Zeitplan perfekt einhalten können.“

Die Partnerschaft mit ArcelorMittal Europe trug dazu bei, dass die Umstellung auf recyceltes und erneuerbar hergestelltes XCarb®-Magnelis® einfach war. „Das Produkt ist genauso leistungsfähig wie Magnelis®, das auf herkömmliche Weise im Hochofen hergestellt wird“, erklärt Alberto Solar. „Dennoch erhielt das Systemair-Team viel Unterstützung von ArcelorMittal. Dazu gehörten Dokumentation, Schulung und Unterstützung durch die globalen F&E-Teams von ArcelorMittal sowie durch die Teams von ArcelorMittal Europe - Flat Products und ArcelorMittal Downstream Solutions. Sie machen uns das Leben leichter! ArcelorMittal mag ein starker Akteur auf dem Stahlmarkt sein, aber es sind die Menschen, die am wichtigsten sind.“

XCarb® hilft, Umweltziele zu erreichen

Die recycelten und erneuerbaren XCarb®-Stähle von ArcelorMittal werden in einem Elektrolichtbogenofen unter Verwendung eines hohen Schrottanteils und 100 % erneuerbarer Elektrizität hergestellt. Ihr CO2-Fußabdruck ist rund 70 % geringer als der von Stählen, die auf herkömmliche Weise im Hochofen hergestellt werden. Dies hilft Systemair, seine Umweltziele zu erreichen.

„Die Umweltstrategie von ArcelorMittal stimmt eng mit der von Systemair überein“, erklärt Alberto Solar. „ArcelorMittal ist Systemair voraus, wenn es um Dekarbonisierung und Investitionen zur Reduzierung von Emissionen geht. Das hat uns dazu inspiriert, unsere Umweltleistung intern zu diskutieren. Systemair hat daraufhin beschlossen, seine eigenen Umweltmaßnahmen zu verbessern. Eine unserer ersten Initiativen ist ein Projekt zur Entwicklung von Umweltproduktdeklarationen (Environmental Product Declarations - EPDs) für unsere Lüftungsanlagen.“

Über Systemair

Systemair stellt eine breite Palette von Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungssystemen (HVAC) für Wohn-, Gewerbe- und Industrieräume her. Das Unternehmen wurde 1974 in Schweden gegründet und beschäftigt heute mehr als 6600 Mitarbeiter in 51 Ländern auf der ganzen Welt.

Weitere Informationen: www.systemair.com

Text:
ArcelorMittal Europe Communications
Constructalia

Bilder:
Systemair

Weiterführende Links