Ansatz zur Quantifizierung der Nachhaltigkeit von Beton auf der Baustoffebene

Der Gewährleistung einer möglichst hohen Nachhaltigkeit kommt im Bauwesen aufgrund der hohen Investitionskosten und des Energieverbrauchs bei der Errichtung beispielsweise von Infrastrukturbauwerken und den hohen Anforderungen an die Lebensdauer derartiger Bauwerke eine besonders große gesellschaftliche Bedeutung zu. Nachhaltiges Bauen ist dabei durch den Grundsatz geprägt, dass das Verhältnis aus gesellschaftlichem Nutzen von Bauwerken und dem dafür erforderlichen Energieaufwand und Ressourcenverbrauch infolge ihrer Errichtung, Nutzung und Entsorgung maximiert wird. Insbesondere für Infrastrukturbauwerke ist dies nur möglich, wenn die eingesetzten Werkstoffe eine möglichst hohe Leistungsfähigkeit und Dauerhaftigkeit aufweisen und - dies ist entscheidend -, wenn diese Eigenschaften auch durch den Planer möglichst optimal genutzt werden. Vor diesem Hintergrund beschreibt der vorliegende Beitrag Möglichkeiten und Wege, wie die Nachhaltigkeit des Werkstoffs Beton - dessen Herstellung für einen signifikanten Anteil beispielsweise des weltweiten CO2-Ausstoßes verantwortlich ist - signifikant gesteigert werden kann. Am Beispiel sogenannter Ökobetone - Betone mit stark reduziertem Zementgehalt - wird aufgezeigt, wie die Nachhaltigkeit des Werkstoffs nicht nur durch dessen Umwelteinwirkungen, sondern auch durch dessen Leistungsfähigkeit und Dauerhaftigkeit beeinflusst wird. Hierzu wird ein neuer Kennwert, das sog. Beton-Nachhaltigkeitspotenzial, eingeführt, mit dem das Potenzial für eine nachhaltige Betonnutzung quantifiziert werden kann. Die Anwendung des Kennwerts wird im Beitrag anhand eines Beispiels erläutert.

A method for the quantification of the sustainability of concrete on the material level
Guaranteeing a high level of sustainability is of special societal importance in civil engineering, on account of the immense investment costs and environmental actions associated with the erection and use of engineering structures and the high demands placed on their lifetime. Sustainable construction is fundamentally characterized by the principle that the ratio between the usefulness of structures to society in relation to the energy and resources consumption resulting from their erection, use and demolition is maximized. Especially in the case of infrastructure construction, this is only possible when the committed building materials demonstrate a high level of performance and durability and - this is the key - when these properties are exploited optimally by the planner. In light of this recognition, the paper at hand describes possibilities and methods for how the sustainability of the building material concrete - the production of which is responsible for a great portion of global anthropogenic carbon dioxide emissions - can be significantly improved. Green concretes - concretes with strongly reduced cement content - are used as an example of how the sustainability of building materials is affected not only by their environmental impact, but also by their performance and durability. For this purpose a new indicator, the Concrete Sustainability Potential, is introduced, with which the potential for a sustainable use of concrete can be estimated. The application of this indicator is demonstrated here by an example.