CO2 reduction in tunnelling from the point of view of construction design and implementation / CO2-Reduktion im Tunnelbau aus der Sicht der Planung und Umsetzung beim Bau

Tunnel construction is not immune to the climate crisis - here too there is an urgent need to improve the carbon footprint. The production of concrete and consumption of cement cause climate-damaging CO2 emissions. A tunnel with a 10 m diameter, for example, generates around 10 t of CO2 per linear metre. The main priority is thus to reduce the amount of concrete and steel reinforcement used and to select low-carbon cements and binders, as well as employing single-shell construction methods suited to the requirements of the construction project. We need to consider practical approaches to reducing concrete volumes which go beyond structural requirements. CO2 reduction in tunnelling starts with the design and approval process, so financial incentives must be built into award criteria and construction contracts. This article aims to highlight ideas which in future will play an increasingly important role in the design of underground construction works than is currently the case. Although many well-established work practices and design details in underground construction are based on decades of experience and are bound by normative and contractual framework conditions, it is now time to re-examine the facts and consider new ideas that reflect the need to reduce CO2 in concrete construction.
Die Klimakrise macht auch nicht vor dem Tunnelbau halt, sondern fordert eine Verbesserung der CO2-Bilanz. Betonherstellung bzw. Zementverbrauch verursachen klimaschädliche CO2-Emissionen. So fallen zum Beispiel bei einem Tunnel mit 10 m Durchmesser durchschnittlich etwa 10 t CO2 je Laufmeter an. Im Fokus stehen daher sowohl die Reduktion von Betonkubaturen und Stahlbewehrung als auch die Verwendung von CO2-armen Zementen und Bindemitteln, sowie einschalige Bauweisen je nach Anforderungen an das Bauwerk. Praktische Arbeitsabläufe zur Verringerung von Betonmengen, die über das statisch Erforderliche hinausgehen, sind zu diskutieren. CO2-Reduktion im Tunnelbau beginnt zum einen mit Planung und Genehmigungsverfahren und braucht zum anderen Anreize einer monetären Bewertung in Vergabekriterien und Bauverträgen. In diesem Aufsatz sollen Denkanstöße aufgezeigt werden, die in Zukunft bei der Planung von Untertagebauwerken zunehmend eine größere Rolle als bisher einnehmen sollen. Auch wenn viele bislang etablierte Arbeitsschritte und Ausführungsdetails im Untertagebau auf jahrzehntelangen Erfahrungen beruhen als auch durch normative und vertragliche Randbedingungen gebunden sind, müssen im Hinblick auf die notwendige CO2-Reduktion im Betonbau in vielerlei Hinsicht neue Überlegungen angestellt und Gegebenheiten hinterfragt werden.