Hochleistungsfertigteile für den Hochbau: Ein Beitrag zum disruptiven Wandel bei mineralischen Bauteilen

Beton (NPC) ist weltweit der am häufigsten verwendete Baustoff, der in Form von Fertigteilen zudem ein hohes Entwicklungspotenzial in Herstellung, Kreislauffähigkeit und Dauerhaftigkeit sowie auch in Bezug auf Ressourcen- und Energieeffizienz aufweist. Eine mögliche Weiterentwicklung, die dieses Entwicklungspotenzial subsummiert, stellen unterschiedliche Hochleistungsfertigteile aus dem Werkstoff Ultra High Performance Concrete (UHPC) sowie Vollfertigteile in hybrider Bauweise dar. Bei materialgerechter Anwendung können im direkten Vergleich von UHPC mit der Ortbetonbauweise Einsparungen von bis zu 85 % an Ressourcen (R) und bis zu 65 % an Energie (GWP = CO2e = E) erreicht werden und dies mit dem bereits vorhandenen Technologiestand. Es wäre damit bei entsprechender Anwendung dieser Hochleistungsfertigteile eine sofortige Reduzierung des Ressourcen- und Energieverbrauchs in unseren zukünftigen Neubauten möglich. Die hohe Dauerhaftigkeit des Werkstoffs UHPC und der Einsatz modularer Vorfertigung in der Herstellung komplettieren die Vorteile. Nur wenn wir mit den bereits vorhandenen Technologien und Innovationen bereit sind, sofort Maßnahmen zur Ressourcen- und Energieeffizienz umzusetzen, können wir die stringenten Vorgaben der Intergovernmental Panel of Climate Change (IPCC) zur Emissionsreduzierung auch einhalten und lediglich das branchenmäßig zur Verfügung stehende Restbudget bis hin zur Klimaneutralität aufbrauchen. Es wird mitunter auch eine wesentliche Aufgabe der Politik sein, diese Vorgaben nicht nur für die erneuerbaren Energieemissionen (PERT), sondern insbesondere auch für nicht erneuerbaren oder grauen Energieemissionen (PENRT) am Bausektor durch Reglementierungen rasch umzusetzen. Die Graue-Energieemission (PENRT) unserer Bestandsbauwerke weist bereits einen Anteil von ca. 25 % der Gesamtemissionen mit einer stark steigenden Tendenz auf, da das Bauaufkommen zukünftig nicht abnehmen wird. Wir sollten den Mut haben, bereits vorhandene Technologien in Neubauten umzusetzen, wo Planer und Fertigteilhersteller in der Auswahl des Materials, der Struktur und der Herstellung von Bauteilen einen wesentlichen Beitrag zur Reduzierung der Grauen Energie leisten können. Dieser Bericht zeigt anhand einiger innovativer Hochleistungsfertigteile, wie Dach-, Decken-, Wand-, Stiegen- und Balkonelemente des Hochbaus, die Vorteile gegenüber einer gängigen Ortbetonbauweise in Bezug auf Kreislauffähigkeit, Dauerhaftigkeit sowie das mögliche Einsparungspotenzial im Ressourcen- (&Dgr;R) und Energieverbrauch (&Dgr;E). Anhand eines konkreten Anwendungsbeispiels, bei dem Hochleistungsfertigteile in einem Wohnungsgebäude zur Anwendung kommen, sind konkrete Einsparungsmengen in t CO2e angegeben. Es zeigt eindrucksvoll, dass mit der Umsetzung bereits vorhandener Technologie maßgebliche Veränderungen im Emissionsverhalten von Gebäuden möglich sind, erfordert, jedoch von den Beteiligten ein Wählen, Wollen, Wagen und ein Wiederholen. Diesbezüglich sind wir alle gemeinsam aufgefordert, einen Beitrag zu leisten.

High performance precast elements for building constructions - A contribution to the disruptive change of mineral components
Concrete (NPC) is the most commonly used building material worldwide, which also has great development potential in terms of resource and energy efficiency as well as in terms of production, recyclability and durability. A possible further development that sums up this development potential is high-performance precast elements from concrete and steel composit as well as from the material ultra-high-performance concrete (UHPC). When used appropriately to the material, savings of up to 85 % in resources and up to 65 % of GWP (GWP = E = CO2e) can be achieved. With appropriate application, an immediate reduction in resource and GWP- consumption in new buildings would be possible. The high durability of the UHPC material and the use of modular prefabrication in production add to the advantages. We can only meet the stringent requirements of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) via the residual budget available for the industry up to climate neutrality if we are ready to immediately implement measures for resource and climate efficiency with the technologies that are already available. It will sometimes be a major task of politics to quickly implement these requirements for the construction industry through regulations. The embodied energy (PENRT) of our constructed buildings already accounts for approx. 25 % of global CO2e consumption with a strong upward trend and we builders, especially planners and prefabricated part manufacturers, are required to select the material, the structure and the production of components to make an immediate contribution. This report uses innovative high-performance prefabricated structural elements to show the advantages over conventional reinforced concrete construction in terms of recyclability, durability and potential savings in resource and GWP consumption for roof, ceiling and wall elements as well as staircase and balcony elements. Concrete amounts of savings can be specified in t CO2e on the basis of a concrete apartment prototype that is manufactured with these high-performance prefabricated parts. The implementation of existing technologies can lead to significant changes in the construction industry and requires choose, want, courage and repeat on the part of those involved. In this regard, we are all called upon to make a contribution together.