Produktgruppeninformation
Begriffsdefinition
Betonfertigteile sind Bauteile aus Beton, Stahlbeton oder Spannbeton, die in einem Betonfertigteilwerk hergestellt werden. Im Werk vorgefertigte Bauteile werden mit LKW/Schwerlasttransportern oder per Bahn auf die Baustelle befördert und dort i.d.R. mit Hilfe von Kranen oder anderen Versetzhilfen versetzt bzw. montiert.
Wesentliche Bestandteile
- Frischbeton (i.d.R. bestehend aus Zement (insbesondere frühhochfeste Zemente), Gesteinskörnung, Betonzusatzmittel, Betonzusatzstoffe)
- ggf. Bewehrung (Betonstahl, Spannstahl, textile Strukturen, Carbonstäbe - siehe Bewehrter Beton)
- ggf. weitere Bestandteile (z.B. Transportanker, Wärmedämmung, Heiz- und Kühlrohre)
Charakteristik
Beton ist ein weltweit verarbeiteter Massenbaustoff, der in der Regel mit Zement als Bindemittel hergestellt wird. Die Eigenschaften von Beton variieren je nach Zusammensetzung in weiten Bereichen. Abhängig vom gewünschten Betonfertigteil kann der verwendete Beton als „erdfeuchter“ Beton hergestellt werden (häufig bei Pflastersteinen oder Betonrohren), als „normaler“ Beton oder als „selbstverdichtender“ Beton (SVB). Die Unterschiede bestehen in der Konsistenz und abhängig davon in der Wahl der Verdichtungsmaßnahmen.
Besonders wichtige Eigenschaft hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsrelevanz
Durch den Einsatz von rezyklierten Gesteinskörnungen werden wertvoller Deponieraum und Primärressourcen (Sand, Kies, Splitt) geschont (Recyclingbeton).
Lieferzustand
- fertige Betonerzeugnisse in Form von Wand-/Deckenelementen, Säulen/Stützen, Balken/Träger, rohr- oder kastenförmige Bauelemente, kombinierte Elemente, Sonderbauelemente (z. B. Treppen)
Anwendungsbereiche (Besonderheiten)
- Hochbau (zumeist Gewerbe- und Industriebau (Hallenbau), Wohnungsbau)
- Tiefbau (z. B. Schachtringe, Betonrohre, Kabelkanäle, Pfähle etc.)
- Technische Anlagen (z. B. Windkraftanlagen, Biogasanlagen, Kleinkläranlagen)
- Straßenbau (z. B. Pflastersteine, Platten, Bordsteine etc.)
Expositionsklassen
In den Expositionsklassen werden die chemischen und physikalischen Umgebungsbedingungen, denen der Beton ausgesetzt werden kann und die auf den Beton, die Bewehrung oder metallische Einbauteile einwirken können und nicht als Lastannahmen in die Tragwerksplanung eingehen, klassifiziert.
Expositionsklasse | Angriff | Bezeichnung |
X0 | kein Korrosions- oder Angriffsrisiko | Ohne Angriff |
Bewehrungskorrosion | ||
XC | Karbonatisierung | Carbonation |
XD | Chloride (nicht aus Meerwasser) | Deicing Salt |
XS | Chloride aus Meerwasser | Seawater |
Betonkorrosion | ||
XF | Frostangriff mit und ohne Taumittel | Freezing |
XA | chemischen Angriff | Chemical Acid |
XM | Verschleißbeanspruchung | Mechanical Abrasion |
Eine ausführliche Tabelle der Expositionen mit Beschreibung der Umgebung und Beispielen für die Zuordnung findet sich im Lexikon unter Expositionsklassen. In DIN EN 206-1 werden weiterhin Mindestanforderungen und Grenzwerte für die Betonzusammensetzung definiert:
- höchstzulässiger w/z-Wert
- Mindestdruckfestigkeitsklasse
- Mindestzementgehalt
- Mindestzementgehalt bei Anrechnung von Zusatzstoffen
- evtl. Mindestluftgehalt
- evtl. weitere Anforderungen
Diese Daten finden sich auch in den betontechnischen Daten der Zementhersteller.
Umweltdeklarationen
Die folgende Tabelle liefert eine Übersicht zu Zeichen & Deklarationen, die für die Produktgruppe relevant sind. Neben Herstellererklärungen, Informationen in Sicherheitsdatenblättern (SDB) oder allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen (abZ) können diese den Nachweis für umwelt- und gesundheitsrelevante Kriterien in Planung und Ausschreibung (s. Reiter Planungsgrundlagen) ermöglichen. Detaillierte Informationen finden sich außerdem in den einzelnen Produktgruppen.
Übersicht Umweltdeklarationen: Beton, Betontrennmittel, Betonzusatzmittel, Betonzusatzstoffe
Stand 08/2024
Beton: | Betontrennmittel (keine eigene Produktgruppe in WECOBIS, → Ortbeton → Betonertigteile) | Betonzusatzstoffe | |||||
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Umweltzeichen | Umweltzeichen gehören zu den freiwilligen Produktkennzeichnungen. Sie bieten die Möglichkeit, Unterschiede von Produkten innerhalb einer Produktgruppe hinsichtlich ihrer Umwelt- und Gesundheitsrelevanz festzustellen, auch wenn sie keine allgemeinverbindlichen Gebote oder Verbote aufstellen können. Inhalt aufklappen | ||||||
Blauer Engel DE-UZ 178 / Biologisch abbaubare Schmierstoffe und Hydraulikflüssigkeiten (Ausgabe 2022) | ./. | ./. | ./. | + | ./. | ./. | |
Blauer Engel DE-UZ 216 / Umweltfreundliche Betonwaren mit rezyklierten Gesteinskörnungen für Bodenbelag im Freien | + (derzeit nur | - (indirekt / nur für Beton- | ./. | ./. | ./. | ./. | |
+ Zertifiziert werden Unternehmen der Transportbeton- und Betonfertigteilindustrie. Die Zertifizierung umfasst sowohl das Betonunternehmen bzw. -werk als auch dessen Lieferkette. | |||||||
Österreichisches Umweltzeichen / Richtlinie UZ 39: mineralisch gebundene Bauprodukte2 | (+) | - | - | ./. | - | - | |
EU Ecolabel (Blume) / Schmierstoffe | ./. | ./. | ./. | + | ./. | ./. | |
Nordic Swan Ecolabel | - | - | - | - | - | - | |
natureplus Umweltzeichen / Dacheindeckungen | (+) (Betondachsteine) | - | - | - | - | - | |
IBO-Prüfzeichen3 | + (für Betonfertigteile + Transportbeton) | + (für mineralische Schüttungen) | - | - | - | - | |
eco-INSTITUT-Label | - | - | - | - | - | - | |
Cradle to Cradle4 / Built Environment and Furnishings | + (z.B. Betonsteine, Fertigteile) | - | - | - | - | - | |
GISBAU Klassifizierungs-system | Das GISBAU Klassifizierungssystem ermöglicht es durch den GISCODE oder GISBAU Produktcode, Produkte von denen die gleichen Gesundheitsgefahren ausgehen, in einer Gruppe zusammenzufassen. Die Klassifizierung ist auf den Arbeitsschutz ausgerichtet. Gemäß Minimierungs- und Substitutionsgebot der Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) ist grundsätzlich das Produkt mit den geringstmöglichen Belastungen zu verwenden. (siehe unten: Ersatzproduktgruppe prüfen?) Inhalt aufklappen | ||||||
- | - | ZP1 Zementhaltige Produkte, chromatarm (ZP2 seit 2005 verboten) | BTM 01 Betontrennmittel-Emulsionen, kennzeichnungsfrei BTM 05 ...-Emulsionen, konservierungs- BTM 10 ..., kennzeichnungsfrei BTM 15 ...-Emulsionen, Allergiegefahr d. Kons.m. BTM 50 ..., entzündbar, entaromatisiert | BZM 10 Betonzusatzmittel, kennzeichnungsfrei | - | ||
GefStoffV: Prüfung von Alternativen erforderlich? (Minimierungsgebot) | - | - | - | ab BTM 30 erforderlich | bei BZM 50 erforderlich (enthält Formaldehyd) | - | |
geringstmögliche Belastung innerhalb der gleichen GISCODE-Produktgruppe (ggf. erst nach Prüfung von Alternativen) | - | - | - | BTM 01 Betontrennmittel-Emulsionen, kennzeichnungsfrei | BZM 10 Betonzusatzmittel, kennzeichnungsfrei | - | |
Umweltprodukt-deklaration (EPD) | Die Umweltproduktdeklaration (EPD = Environmental Product Declaration) eines Produktes macht Aussagen zum Energie- und Ressourceneinsatz und in welchem Ausmaß ein Produkt zu Treibhauseffekt, Versauerung, Überdüngung, Zerstörung der Ozonschicht und Smogbildung beiträgt. Außerdem werden Angaben zu technischen Eigenschaften gemacht, die für die Einschätzung der Performance des Bauproduktes im Gebäude benötigt werden, wie Lebensdauer, Wärme- und Schallisolierung oder den Einfluss auf die Qualität der Innenraumluft.1 Inhalt aufklappen | ||||||
EPD1 | + | - | + | - | - | - | |
Branchen-EPD1 | + | - | + | - | + (in Kategorie "Grundstoffe und Vorprodukte") | - | |
Umweltindikatoren | Einheitliche Werte zu Umweltindikatoren wie z.B Primärenergieaufwand, Abfall, Abiotischer Ressourcenverbrauch, Ozonabbaupotential, Treibhauspotential usw. liefert die Datenbank ÖKOBAUDAT des Informationsportals Nachhaltiges Bauen. Inhalt aufklappen | ||||||
ÖKOBAUDAT-Datensätze | 1.3.05. Betonfertigteile und Betonwaren | 1.2.01. Sand und Kies | 1.1.01 Zement | - | 1.4.06. Betonzusatzmittel | 1.2.08. Kraftwerksnebenprodukte Für die anderen Betonzusatzstoffe (Gesteinsmehl, Silicastaub, Trass) gibt es derzeit keinen eigenen Gliederungspunkt in ÖKOBAUDAT. | |
Hinweis: | |||||||
Sonstige freiwillige Produkt-Deklarationen | Die Plattform baubook beispielsweise bietet für Händler und Hersteller von Bauprodukten die Möglichkeit einer online-Deklaration z.B. anhand der deutschen BNB/QNG-Kriterien oder der österreichischen ÖkoBauKriterien. Inhalt aufklappen | ||||||
baubook BNB/QNG Produktinformationen | Unter "BNB und QNG Produktinfos" findet man Produkte, die den Anforderungen von BNB 1.1.6 und QNG 313 entsprechen. Hersteller können ihre Produkte in der Plattform deklarieren und die Nachweisdokumente hinterlegen. Durch baubook erfolgt eine Prüfung der Einhaltung der Anforderungen vor Freischaltung. siehe baubook Produktinformationen zu BNB und QNG | ||||||
baubook ÖkoBauKriterien | Unter "ÖkoBauKriterien" findet man eine Sammlung von Kriterien und Produkten, die derzeit vor allem in Österreich, insbesondere in der Stadt Wien, für die ökologische Ausschreibung verwendet werden. |
+ | Zeichen / Label bzw. Produktkennzeichnungen für diese Produktgruppe vorhanden |
(+) | derzeit kein Produkt aus dieser Produktgruppe zertifiziert |
- | Zeichen / Label bzw. Produktkennzeichnungen für diese Produktgruppe nicht vorhanden bzw. Produktgruppe nicht im Geltungsbereich |
./. | Zeichen / Label für diese Produktgruppe nicht relevant |
x | Produkte aus dieser Produktgruppe können die Kriterien des Zeichens/Labels definitionsgemäß nicht erfüllen |
- mineralische Recyclate: 25 Massen%
- nichtmetallische Recyclate: 15 Massen%
- metallische Recyclate: 5 Massen%
- nachwachsende Rohstoffe: 20 Massen%An die Recyclate gelten folgende Anforderungen:
- Als Recyclat gelten jene Materialien, die nach Gebrauch und geeigneter Aufbereitung wieder als Rohstoffe eingesetzt werden. Eigene Produktionsabfälle, die wieder in der Herstellung Verwendung finden, gelten nicht als Recyclat.
- Der Anteil an Verunreinigungen im Recyclat darf maximal 1 Massen% betragen. Kontaminierte Böden, Bauteile und Baurestmassen sowie gefährliche Abfälle gemäß Abfallverzeichnisverordnung dürfen nicht als Rohstoffe verwendet werden.
- Bei der Verwendung mineralischer Recyclate müssen die Anforderungen der Richtlinie für Recycling-Baustoffe (Ausgabe Jänner 2016, brv.at) bzw. der Richtlinie für Recycling-Baustoffe aus Hochbau-Restmassen eingehalten werden.3 IBO-Prüfzeichen für Bauprodukte: Kriterien zur Zertifizierung von Transportbeton. Version 1.0.1-201901, Jänner 2019. Hrsg: IBO – Österreichisches Institut für Bauen und Ökologie GmbH. (zuletzt aufgerufen am 23.08.2022):
Transportbetone müssen abhängig von der Betonsorte einen Mindestanteil an Recycling-Gesteinskörnungen nachweisen:
Betonsorte | Mindestanteil RC-Gesteinskörnung in M-% bezogen auf Gesamtmenge der Gesteinskörnung |
Sauberkeitsschicht (C8/C10) | 70 |
Sauberkeitsschicht (C12/C15) | 45 |
C08/10 X0 | 60 |
C12/15 X0 | 25 |
C16/20 XC1, C16/20 XC2 | |
C20/25 XC1, C20/25 XC2 | 12 |
C25/30 XC1, C25/30 XC2 |
Die RC-Gesteinskörnungen müssen der ÖNORM B 3140 und der Recycling-Baustoffverordnung (RBV) entsprechen und als Gesteinskörnung zur Herstellung von Betonen klassifiziert sein (Qualitätsklasse H-B nach RBV).Das Produkt wird einer Prüfung auf organische Bestandteile, Metalle/Metalloide sowie auf radioaktive Nukleide / Strahlung unterzogen.4 Bei Cradle to Cradle-Zertifizierungen gibt es insgesamt 4 Bewertungsstufen von Bronze bis Platin in 5 Kategorien. Zur Einordnung der Qualität gehört also immer auch das tatsächlich erreichte Bewertungsniveau, was z.B. bei Bronze (insbesondere in Material Health) noch relativ niedrig ist!5 CSC-Zertifikat / Technisches Handbuch – R-Modul. Concrete Sustainability Council Hrsg: Bundesverband Transportbeton (BTB). Stand: 10.12.2020. (zuletzt aufgerufen am 28.01.2022):
Unternehmen der Beton-, Zement- und Rohstoffindustrie können ein CSC-Zertifikat des Concrete Sustainability Council erwerben. In Deutschland wird das CSC-Zertifikat vom Bundesverband Transportbeton (BTB) betrieben. Das CSC-Zertifikat wird von BREEAM, LEED und der DGNB anerkannt.
Für Beton mit rezyklierten Gesteinskörnungen (R-Beton) gibt es eine ergänzende Zertifizierung durch das sogenannten „R-Modul“. Anforderungen (Musskriterien) an den Erwerb des CSC-R Moduls sind:
- Das Betonwerk selbst muss CSC-zertifiziert auf dem Niveau Silber oder höher zertifiziert sein und über ein dokumentiertes Qualitätsmanagement (z.B. ISO 9001) verfügen (Musskriterien).
- Die Recyclingmaterialien müssen aus rückverfolgbaren Quellen stammen (Musskriterium).
- Das Betonwerk muss sicherstellen, dass der Verbrauch an Recyclingmaterial konkret erfasst wird und die Gesamtmenge an Recyclingmaterial, die für die Produktion von Recyclingbeton verwendet wurde, offengelegen.
- Das gesamte extern bezogene R-Material muss nach den entsprechenden lokalen Normen (z.B. DIN EN 12620) zertifiziert sein.
Es muss ein Mindestgehalt an Recyclingmaterial eingesetzt werden. Der Mindestgehalt muss 10 Volumen-% des Volumens der Gesteinskörnungsfraktion(en), die ganz oder teilweise durch R-Material ersetzt werden darf, betragen.Betonhersteller mit einer gültigen Zertifizierung nach dem CSC-R-Modul können auf der CSC-Standortkarte gefunden werden. Aktuell (Jänner 2022) sind Betonwerke in Nordrhein-Westfalen und in Baden-Württemberg nach dem CSC-R-Modul zertifiziert.
Bewertungssystem
Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB)
Wofür steht das Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB)? Inhalt aufklappen | |
Mit dem Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen für Bundesgebäude (BNB) steht ein zum Leitfaden Nachhaltiges Bauen ergänzendes, ganzheitliches, quantitatives Bewertungsverfahren zur Verfügung. | |
Welche Informationen liefert WECOBIS für BNB im Reiter BNB-Kriterien? Inhalt aufklappen | |
WECOBIS führt in den Datenblättern der Bauproduktgruppen umfangreiche Informationen zur Beantwortung der verschiedenen Fragestellungen im Hinblick auf Umwelt- und Gesundheitsaspekte. Im Reiter BNB-Kriterien bietet WECOBIS gezielt Antworten auf Fragestellungen baustoffrelevanter BNB-Kriteriensteckbriefe. Durch die Bündelung von Aspekten z.B. bzgl. der Risiken für die lokale Umwelt, Fragen zur Innenraumlufthygiene und der Thematik Rückbau, Trennung, Verwertung gibt WECOBIS gezielte Hilfestellung bei der Einordnung einzelner Baustoffe. Tiefergehende Informationen finden sich über die Verknüpfungen in den jeweiligen Datenblättern. |
BNB-Kriterium BN_1.1.6 Risiken für die lokale Umwelt (Neubau)
Welche Ziele werden mit BNB-Kriterium BN_1.1.6 verfolgt? Inhalt aufklappen | |
BNB-Kriterium BN_1.1.6 zielt auf die Reduzierung bzw. Vermeidung von Stoffen und Produkten beim Neubau, die aufgrund ihrer stofflichen Eigenschaften oder Rezepturbestandteile ein Risikopotenzial für Grundwasser, Oberflächenwasser, Boden und Luft (auch Innenraumluft) enthalten. Das Kriterium teilt die Anforderungen in 5 Qualitätsniveaus ein. Die Einordnung orientiert sich an Aufwand und Schwierigkeitsgrad der praktischen Umsetzung sowie an der ökologischen Bedeutung der Substitution eines Stoffes. Für den Umgang mit Materialien im Bestand und deren Einordnung ist Kriteriensteckbrief BK_1.1.6. heranzuziehen. |
Einordnung Massivbaustoffe (einschl. Beton)
Stand 05/2021 (Steckbriefversion V 2015)
Für Massivbaustoffe (Beton, Mauersteine, Lehmbaustoffe) gelten zur Zeit keine spezifischen Anforderungen hinsichtlich BNB-Kriterium 1.1.6. Es empfiehlt sich aber auch hier mindestens die gemäß Qualitätsniveau 1 geforderte Dokumentation der eingesetzten Produkte (s.u. Link zu Textbausteinen).
Die vollständige Dokumentation der verbauten Materialien ist ein wichtiger Baustein des kreislauffähigen Bauens. In BNB_5.2.2 "Qualitätssicherung der Bauausführung" wird damit das höchste Anforderungsniveau erfüllt.
Für Schalöle gelten die Anforderungen für "Betontrennmittel" (s.u.).
→ Planungs- und Ausschreibungshilfen mit Textbausteinen
Tabellarische Übersichten mit allen Einzelanforderungen sind im WECOBIS Modul Planung & Ausschreibung (P&A) zu finden. Man findet dort auch detaillierte Informationen zu den Nachweismöglichkeiten (z.B. über andere Produktkennzeichnungen) und damit zur Prüfung der angebotenen Produkte, außerdem ausführliche Erläuterungen zu den Anforderungen und die zugehörigen Textbausteine (auch als PDF-Download):
→ QN1 Produktdokumentation als übergeordnete Anforderung
→ Betontrennmittel
BNB-Kriterium BK_1.1.6 Risiken für die lokale Umwelt (Komplettmodernisierung)
Welche Ziele werden mit BNB-Kriterium BK_1.1.6 verfolgt? Inhalt aufklappen | |
Im Falle einer Sanierungsmaßnahme wird BN_1.1.6 ergänzt durch das BNB-Kriterium BK_1.1.6. Dieses zielt auf die Adressierung und Ausschleusung von Materialien in der bestehenden Bausubstanz, die ein Risikopotenzial für Mensch und Umwelt darstellen. Die Bewertung erfolgt anhand einer Einstufung der Baumaterialien in ein vorgegebenes Schadstoffkataster mit 14 Schadstoffgruppen aufgrund ihres Schädigungspotentials und der jeweiligen Sanierungsmaßnahmen. Das Kriterium teilt die Anforderungen in 4 Qualitätsniveaus ein. Die Einordnung orientiert sich an Aufwand und Schwierigkeitsgrad der praktischen Umsetzung sowie an der ökologischen Bedeutung er Substitution eines Stoffes. Weitere Informationen zu den Einzelkriterien im Bestand siehe BK_1.1.6 Risiken für die lokale Umwelt (Komplettmodernisierung). Für den Einbau von neuen Materialien gilt BN_1.1.6 Risiken für die lokale Umwelt (Neubau). |
Die in den WECOBIS-Baustoffinformationen beschriebenen Produktgruppen behandeln nur aktuell am Markt befindliche Baustoffe. Dabei handelt es sich in aller Regel nicht mehr um dieselben Produkte, die z.B. einem Schadstoffkataster gemäß BNB-Kriteriensteckbrief BK_1.1.6 zugeordnet werden müssen.
Eine Einordnung hinsichtlich BK_1.1.6 erfolgt daher in WECOBIS in eigenen Datenblättern zum Bestand. Dort findet man Informationen zu Materialien, die in der Regel nicht mehr auf dem Markt sind, jedoch bei Umbau- oder Renovierungsmaßnahmen als Rückbaumaterial anfallen können.
Einordnung Massivbaustoffe im Bestand (einschl. Beton)
Für Massivbaustoffe im Bestand sind die entsprechenden Informationen in Vorbereitung.
BNB-Kriterium BN_3.1.3 - Innenraumhygiene
Welche Ziele werden mit BNB-Kriterium BN_3.1.3 verfolgt? Inhalt aufklappen | |
Ziel des BNB-Kriteriums 3.1.3 ist die Sicherstellung der Luftqualität im Innenraum unter hygienischen Gesichtspunkten, die zu keinen negativen Effekten hinsichtlich der Befindlichkeit der Raumnutzer führt, die hygienische Sicherheit garantiert und somit möglichst auch eine empfundene hohe olfaktorische Luftqualität gewährleistet. |
An dieser Stelle findet man eine grobe Übersicht zu den in BNB_BN_3.1.3 adressierten Emissionen. Sofern relevant, finden sich ausführlichere Informationen in anderen WECOBIS-Reitern:
→ Reiter Planungsgrundlagen / ggf. Infos zu Alternativen hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsrelevanz
→ Reiter Verarbeitung, Nutzung, Nachnutzung / lebenszyklusspezifische Informationen
Hinweis:
Neben der inhaltlichen Zusammensetzung kann für die Wirkung eines Baustoffes immer auch die Einbausituation vor Ort (eingebaute Menge, Raumgröße, Klima, Temperaturen etc.), sowie die Verarbeitung und Wechselwirkung mit anderen Materialien entscheidend sein.
Einordnung Massivbaustoffe (einschl. Beton)
Aus den Massivbaustoffen selbst ist produktionsbedingt keine relevante VOC- / Formaldehyd-Abgabe zu erwarten. Das gleiche gilt für mineralische Mörtel. Dies sind in der Regel Mörtel, Kleber, Spachtelmassen etc. die trocken, in Pulverform konfektioniert sind und mit Wasser angerührt werden.
Es müssen aber auch die Hilfsstoffe, der gesamte Wandaufbau und alle unter diese Gruppe fallenden Produkte betrachtet werden.
Insbesondere pasteuse Mörtel, Kleber, Spachtelmassen, staubbindende Anstriche und Imprägnierungen enthalten in der Regel Kunstharzbindemittel. Hier kann die VOC- / Formaldehyd-Emission sehr unterschiedlich ausfallen.
Produktgruppe | Zu erwartende VOC-Emissionen | Zu erwartende Formaldehyd-Emissionen |
Beton (Ortbeton, Betonfertigteile, Recyclingbeton) | keine | keine |
Bewehrter Beton (Stahlbeton, Textilbeton) | keine | keine |
Betonzusatzmittel | keine | keine |
Betonzusatzstoffe | keine | keine |
Betonwerksteine | keine | keine |
Kalksandsteine | keine | keine |
Leichtbeton | keine | keine |
Mauersteine mit integrierter Wärmedämmung | keine | keine |
Porenbeton | keine | keine |
Stampflehmwand | keine | keine |
Lehmsteine | keine | keine |
Ziegel (Klinker, porosierte Ziegel) | keine | keine |
Tabelle 1.5.8: Übersicht möglicher VOC- und Formaldehyd-Emissionen | |
keine | Die Produktgruppe enthält kein Formaldehyd oder keine VOC. |
möglich | Die Produkte der Produktgruppe unterscheiden sich bezüglich der zu erwartenden VOC- oder Formaldehyd-Emissionen. |
hoch | Die Produktgruppe verursacht grundsätzlich hohe VOC-Emissionen oder Formaldehyd-Emissionen. Alternativen sind vorzugsweise in der Wahl funktional gleichwertiger Baustoffe anderer Produktgruppen oder anderer Konstruktionen zu suchen. |
BNB-Kriterium BN_4.1.4 - Rückbau, Trennung, Verwertung
Welche Ziele werden mit BNB-Kriterium BN_4.1.4 verfolgt? Inhalt aufklappen | |
Im BNB Kriteriensteckbrief 4.1.4 werden Konstruktionen nach ihrer Rückbaubarkeit, Trennbarkeit und Verwertbarkeit eingestuft. |
Für die Bewertung der Rückbaubarkeit wirkt sich der Einsatz abfallarmer Konstruktionen, die die Möglichkeit eines sortenreines Rückbaus erlauben, günstig aus. Die Rückbaubarkeit beschreibt den Aufwand, der für Demontage oder Abbruch eines Bauteils aus dem Gebäudeverband nötig ist. Die Sortenreinheit beschreibt den Aufwand, der für die sortenreine Trennung mehrschichtiger und / oder inhomogener Bauteile anfällt.
Für die Bewertung der Verwertbarkeit der Baustofffraktionen gelten die zur Zeit der Bewertung am Markt aktuell verfügbaren technischen Verfahren. Eine bessere Verwertbarkeit / höherwertige Verwertung führt tendenziell zu einer Aufwertung. Eine theoretische aber nicht realisierte Verwertbarkeit führt tendenziell zu einer Abwertung. Alternativ können bei Bauteilen mit langer zu erwartender Nutzungsdauer Forschungsvorhaben, die praktikable Lösungsmöglichkeiten in absehbarer Zeit zur Verfügung stellen können, positiv bewertet werden.
Weitere Informationen z.B. zu den Verwertungsmöglichkeiten, Deponieverhalten, Abfallschlüssel → Reiter Nachnutzung
Einordnung Massivbaustoffe (einschl. Beton)
Die Einordnung der Massivbaustoffe erfolgt hier zunächst anhand der Bauelemente entsprechend BNB-Kriterium 4.1.4. Es wird dargestellt, welche Einflussfaktoren sich wie auf die Bewertung auswirken können.
Produktgruppe | Bauelement | Einflussfaktoren auf die Bewertung |
Beton (Ortbeton, Betonfertigteile, Bewehrter Beton, Recyclingbeton) | Gründungen |
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Gründungen von Bauwerken werden überwiegend aus den Baustoffen Beton oder Stahlbeton hergestellt. Für den Rückbauaufwand ist in erster Linie die Verzahnung mit dem Baugrund maßgeblich. Je tiefer das Fundament in den Baugrund eingreift, desto aufwendiger ist der Rückbau. Für die Recyclingqualität von (Flach-)gründungen ist außerdem von Bedeutung, ob auf dem Beton eine Bitumenbeschichtung oder Kunststoffbahnbeschichtung aufgeklebt wurde oder nicht. Mit Bitumen oder Kunststoffbahnen verunreinigter Betonabbruch wird in der Regel wenn überhaupt nur für mindere Verwertungszwecke (Verfüllungen im Außenraum) eingesetzt. Bei wärmegedämmten Flachgründungen hängt die Verwertbarkeit der Bodenplatte und des Dämmstoffs auch davon ab, ob die beiden miteinander verbunden (verklebt oder verzahnt sind) und ob der Dämmstoff ober- oder unterhalb der Gründung angebracht wurde. | ||
Beton (Ortbeton, Betonfertigteile, Bewehrter Beton, Recyclingbeton) | Keller-Außenwände |
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Keller-Außenwände bestehen im Verwaltungsbau überwiegend aus Beton oder Stahlbeton. Unterschieden werden Konstruktionen ohne Anforderungen an die Wasserundurchlässigkeit, wasserundurchlässige Konstruktionen (WU-Beton) und wasserdichte Konstruktionen mit Bitumenbahnenabdichtung, Kunststoffbahnenabdichtung oder Dickbitumenabdichtung. Diese Abdichtungen mindern, wie oben erwähnt, die Recyclingqualität des Betons. Bei beheizten Kellern gibt es in der Regel eine weitere zu berücksichtigende Stoffkomponente in Form einer mit Tragschicht und Abdichtung verklebten Perimeterdämmung. | ||
Beton (Ortbeton, Betonfertigteile, Bewehrter Beton, Recyclingbeton) Betonwerksteine, Kalksandsteine, Mauersteine mit integrierter Wärmedämmung, Porenbeton, Stampflehmwand, Lehmsteine, Ziegel (Klinker, porosierte Ziegel) | Außenwände |
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Außenwände werden unterschieden in Systemfassaden, die als Fertigteilmodul vorgehängt werden, und Lochfassaden, die aus mehreren Funktionsschichten bestehen. Lochfassaden werden zusätzlich ausgehend vom Baustoff der Tragschicht in Bauteile mit und ohne (die Recyclingfähigkeit einer Fraktion mindernde) Störstoffe eingeteilt. Die Rückbaufähigkeit wird durch lösbare Fertigteilkonstruktionen prinzipiell erleichtert. Störstoffe wie aufgeklebte Wärmedämmverbundsysteme können die sortenreine Rückbaufähigkeit und Recyclingfähigkeit der Tragschicht beeinträchtigen. | ||
Beton (Ortbeton, Betonfertigteile, Bewehrter Beton, Recyclingbeton) | Decken |
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Decken bestehen in der Regel aus mehreren Funktionsschichten. Zur Einschätzung der Verwertbarkeit werden Deckenaufbauten, ausgehend vom Baustoff der Tragschicht, in Bauteile mit und ohne Störstoffe eingeteilt. Die Bewertung der Sortenreinheit wird anhand der Rückbauaufwände der Schichten beurteilt. Die Rückbaufähigkeit wird durch lösbare Fertigteilkonstruktionen prinzipiell erleichtert. In den Estrich eingebundene Heizungsrohre oder Bewehrung bzw. am Ausbruchmaterial anhaftende Dämmstoffe, Trennschichten oder Oberflächenaufbauten (Fliesen etc.) erschweren die sortenreine Verwertung oder machen diese z. T. unmöglich. | ||
Beton (Ortbeton, Betonfertigteile, Bewehrter Beton, Recyclingbeton) Betonwerksteine, Kalksandsteine, Mauersteine mit integrierter Wärmedämmung, Porenbeton, Stampflehmwand, Lehmsteine, Ziegel (Klinker, porosierte Ziegel) | Innenwände |
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Innenwände werden in tragende und nichttragende Wände unterschieden. Bei nicht tragenden Konstruktionen wird weiterhin in Trockenbau und traditionelle Massivbauweise unterteilt. Letztere unterscheiden sich unwesentlich von tragenden Massivwänden und werden bezüglich Sortenreinheit und Verwertbarkeit - ebenfalls ausgehend von der Tragschicht - in Bauteile mit und ohne Störstoffe (z.B. Putze) unterschieden. | ||
Beton (Ortbeton, Betonfertigteile, Bewehrter Beton, Recyclingbeton) | Dächer |
|
Dächer werden nach ihrer Konstruktionsform, der Art der Witterungsschutzschicht und der Lage der Wärmedämmung aufgeteilt:
Zusätzlich wird bei Flachdächern zwischen Deckenunterkonstruktionen bzw. -schichten mit und ohne Störstoffe unterschieden. |
Verwertungs- / Beseitigungswege | Hochwertige Verwertung | Minderwertige Verwertung | Energetische Verwertung | Deponierung |
Beton (Ortbeton, Betonfertigteile, Bewehrter Beton, Recyclingbeton, Betonwerksteine)1 | möglich | möglich | nicht möglich | möglich (Inertabfall) |
theoretisch möglich2 | möglich | nicht möglich | möglich (Inertabfall) | |
theoretisch möglich | möglich | nicht möglich | möglich (Inertabfall) | |
nicht möglich | möglich | nicht möglich | momentan der übliche Beseitigungsweg | |
theoretisch möglich | möglich | nicht möglich | möglich (Inertabfall) | |
möglich | möglich | nicht möglich | möglich | |
Lehmsteine | möglich | möglich | nicht möglich | möglich |
Ziegel (Klinker, porosierte Ziegel)2, 3 | theoretisch möglich | möglich | nicht möglich | möglich (Inertabfall) |
| |||
Hochwertige Verwertung | Die Produktgruppe wird zur Herstellung gleichwertiger Produkte als wesentlicher Bestandteil des Endprodukts eingesetzt. | ||
Minderwertige Verwertung | Die Produktgruppe wird zur Herstellung untergeordneter Produkte als wesentlicher Bestandteil des Endprodukts eingesetzt. | ||
Energetische Verwertung | Die Produktgruppe wird in einer Verbrennungsanlage energetisch verwertet. | ||
Deponierung | Die Produktgruppe wird ggf. nach thermischer Vorbehandlung deponiert. |
2 Verunreinigungen durch Mörtel- und Putzreste erschweren die sortenreine Trennung und Verwertung, auch Wärmedämmverbundsysteme wirken sich nachteilig auf die stoffliche Verwertbarkeit aus. Sortenreiner Ziegelabbruch wird als Ziegelmehl in den Produktionsprozess rückgeführt oder zerkleinert bzw. gemahlen im Wegebau verwendet. Für eine Wiederverwendung müssten Steine bzw. Ziegel unzerstört ausgebaut werden können.3 Nicht frostschutztauglich
4 Von einer sortenreinen Wiederverwendung von Mauersteinen ist wegen der Verklebung und den anhaftenden Putzreste nicht auszugehen. Die nicht miteinander verklebten Mauerziegel und Dämmstoffe können zum Beispiel durch mechanische Aufbereitung und anschließender Nasstrennung oder Windsichtung sortenrein getrennt werden. Da gefüllte Mauerziegel erst seit Anfang der 2000er Jahre am Markt sind, fallen heute allerdings noch zu geringe Mengen an, um die Trennung wirtschaftlich durchführen zu können. Ziegel und Mineralwolle sollten, wenn möglich, bereits auf der Baustelle getrennt werden, in dem die Mineralwoll-Stecklinge aus der Kammer gezogen werden. Gemische aus Ziegel, Mörtel und Mineralwolle bzw. Perlite können ohne weitere Analyse auf Deponien ab DK 0 abgelagert werden. Für Ziegel mit Perlite-Dämmung liegen auch entsprechende Untersuchungen vor.
Quellen
Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB), Büro- und Verwaltungsgebäude – Neubau, Kriterium 1.1.6 Risiken für die lokale Umwelt, abrufbar unter BNB_BN_1.1.6 Version V 2015 (Online-Quelle)
Bewertungssystems Nachhaltiges Bauen (BNB), Büro- und Verwaltungsgebäude – Neubau, Version 2011_1, Kriterium 3.1.3 Innenraumhygiene, abrufbar unter BNB_BN2011-1_313 (Online-Quelle)
Bewertungssystems Nachhaltiges Bauen (BNB), Büro- und Verwaltungsgebäude – Neubau, Version 2011_1, Kriterium 4.1.4 Rückbau, Trennung und Verwertung, abrufbar unter BNB_BN2011-1_414 (Online-Quelle)
Mötzl, Pladerer et al.: Assessment of Buildings and Constructions (ABC) – Disposal. Maßzahlen für die Entsorgungseigenschaften von Gebäuden und Konstruktionen für die Lebenszyklusbewertung. Berichte aus Energie- und Umweltforschung, 30.12.2009
Technisches
Technische Daten
Die Eigenschaften von Betonfertigteilen variieren in Abhängigkeit von der Zusammensetzung in weiten Bereichen. Es ist grundsätzlich möglich, Betonfertigteile aus einer Vielzahl von Betonarten und Betonrezepturen herzustellen.
Betonfertigteile können aus „erdfeuchtem“ Beton (häufig bei Pflastersteinen oder Betonrohren), aus „normalem“ Beton oder aus „Selbstverdichtenden“ Beton (SVB) hergestellt werden. Die Unterschiede bestehen unter anderem in der Konsistenz und abhängig davon, in der Wahl der Verdichtungsmaßnahmen.
Nach der Rohdichte unterschieden werden:
Leichtbeton 800 bis 2000 kg/m³
Normalbeton 2000 bis 2600 kg/m³
Schwerbeton über 2600 kg/m³
Nach der Druckfestigkeit wird Beton verschiedenen Betonfestigkeitsklassen zugeordnet. Für die Festlegungen der Dauerhaftigkeit stehen sieben Expositionsklassen zur Verfügung, die in bis zu vier Stufen untergliedert sind. Mehr dazu siehe Zement-Merkblatt Betontechnik B9 Expositionsklassen für Betonbauteile im Geltungsbereich des EC23.
Allgemeine Informationen zu technischen Daten von Beton sind im Lexikon der InformationsZentrum Beton GmbH1 zu finden.
Technische Baubestimmung
Die allgemeinen Anforderungen an bauliche Anlagen und die Verwendung von Bauprodukten werden in den Landesbauordnungen geregelt. Bei Bedarf können diese allgemeinen Vorgaben durch Technische Baubestimmungen konkretisiert werden. Das Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt) macht im Auftrag der Länder die Muster-Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen (MVV TB) bekannt, die als Grundlage für die Umsetzung in Landesrecht dient.
Weitere Informationen dazu bzw. produkt- und bauartspezifische Informationen siehe
→ DIBt / Informationsportal Bauprodukte und Bauarten
→ DIBt / Zulassungs- und Genehmigungsverzeichnisse
Technische Regeln (DIN, EN)
Betonfertigteile werden größtenteils nach europäischen Produktnormen hergestellt. Für Betonfertigteile, die nicht von europäischen Produktnormen erfasst werden, gilt DIN 1045-4. Die Bemessung von konstruktiven Fertigteilen erfolgt in Deutschland nach DIN EN 1992-1-1 und DIN EN 1992-1-2 (Eurocode 2).
Bei den hier genannten Technischen Regeln handelt es sich um eine Auswahl, für weitere Normen siehe Beuth-Verlag.
DIN EN 206 | Beton - Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und Konformität; Deutsche Fassung EN 206:2013+A2:2021 |
DIN 1045-2 | Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton - Teil 2: Beton - Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und Konformität - Anwendungsregeln zu DIN EN 206-1 |
DIN 1045-4 | Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton - Teil 4: Ergänzende Regeln für die Herstellung und die Konformität von Fertigteilen |
DIN EN 1992-1-1 | Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken - Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau; Deutsche Fassung EN 1992-1-1:2004 + AC:2010 |
FDB-Merkblätter | Als Planungshilfe stehen derzeit 14 Merkblätter der Fachvereinigung Deutscher Betonfertigteilbau e.V. (FDB)-sowie eine Checkliste für die Ausschreibung von Sichtbetonoberflächen bei Betonfertigteilen zur Verfügung. [5] |
Zement-Merkblätter | Die Zement-Merkblätter behandeln Themen aus den Bereichen Betontechnik (B), Hochbau (H), Landwirtschaftliches Bauen (LB), Straßenbau (S) sowie Tief- und Ingenieurbau (T) [2] |
Betonwaren (Quelle: Blauer Engel für Betonwaren mit rezyklierte Gesteinskörnungen für Bodenbeläge im Freien):
- Pflastersteine nach DIN EN 13382
- Platten nach DIN EN 13393
- Bordsteine nach DIN EN 13404
Quellen
[1] InformationsZentrum Beton GmbH: Beton.wiki / Pauphysik (zuletzt abgerufen am 9.9.2022)
[2] InformationsZentrum Beton GmbH: Zement-Merkblätter. (zuletzt abgerufen am 9.9.2022)
[3] InformationsZentrum Beton GmbH: Zement-Merkblatt Betontechnik B9 Expositionsklassen für Betonbauteile im Geltungsbereich des EC2. (zuletzt abgerufen am 9.9.2022)
[4] Muster-Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen (MVV TB) 2021/1; Amtliche Mitteilungen 2022/1 (Ausgabe: 17. Januar 2022 mit Druckfehlerberichtigung vom 4. März 2022) (zuletzt abgerufen am 9.9.2022)
[5] Fachvereinigung Deutscher Betonfertigteilbau e.V. (FDB): FDB-Merkblätter (zuletzt abgerufen am 16.12.2022)
Literaturtipps
Fachvereinigung Deutscher Betonfertigteilbau e. V. (Online Quelle)
Betonverband Straße, Landschaft, Garten e.V. (Online Quelle)
Fachvereinigung Betonrohre und Stahlbetonrohre (Online Quelle)
Rohstoffe / Ausgangsstoffe
Hauptbestandteile
Die Zusammensetzungen des für Betonfertigteile verwendeten Betons variiert in Abhängigkeit vom herzustellenden Fertigteil in weiten Bereichen, weshalb es eine Vielzahl von Betonarten und Betonrezepturen gibt. Aus diesem Grund wird an dieser Stelle eine allgemeine Zusammensetzung von Beton angegeben.
Die Betonzusammensetzung ist abhängig unter anderem von Parametern wie z. B. Festigkeitsklasse und Umweltbedingungen. Ein Kubikmeter Beton der Festigkeitsklasse C25/30 hat als Mengenanteile rund 300 kg Zement, 180 l Wasser sowie 1850 kg Gesteinskörnung.
Zement
Zur Herstellung von Beton und Stahlbeton nach DIN EN 206 sind i.d.R. Zemente nach DIN EN 197 zu verwenden. (→ Zement).
Die im Beton eingesetzten Zementmengen variieren je nach Anforderung an den Beton, meist zwischen 240 und 340 kg/m³, bei Hochleistungsbeton bis über 400 kg/m³.
Für Fertigteile werden insbesondere frühhochfeste Zemente eingesetzt.
Gesteinskörnungen
Die Gesteinskörnung für Beton beeinflusst sowohl die Festigkeit als auch das Wärmedämmverhalten des Betons. Sie besteht in der Regel aus natürlichem oder künstlichem, gebrochenem oder ungebrochenem, dichtem oder porigem Material, entsprechend den für die Betonart festgelegten Korngrößen. Gesteinskörnungen mit porigem Gefüge (Naturbims, Blähperlit, Blähton, aber auch Polystyrol) werden für wärmedämmende Leichtbetone verwendet. Bei der Produktion anfallende Restmengen werden als Restbetonbeigabe aufbereitet und wiederverwendet (→ Herstellung).
Aus Gründen der Deponieraumverknappung und der nur begrenzt vorhandenen Rohstoffressourcen gewinnt der Einsatz von wiederverwertbaren Bestandteilen aus aufbereitetem Bauschutt als „rezyklierte Gesteinskörnung“ zunehmend an Bedeutung (→ Recyclingbeton).
Wasser
Als Anmachwasser wird entweder Leitungswasser, in eigenen Brunnen gewonnenes Wasser oder Restwasser (siehe Herstellung) verwendet (in der Regel 150 bis 200 l/m³ Beton, bei Hochleistungsbeton ab 130 l/m³).
Betonzusatzstoffe
Betonzusatzstoffe, in erster Linie Flugasche und Gesteinsmehle, werden zur Verbesserung der Frisch- und Festbetoneigenschaften eingesetzt. Bei der Verwendung von Flugasche (FA) wird in der Regel bis zu 20% des Zementes durch FA ersetzt. Silikastaub wird fast ausschließlich bei Hochleistungsbeton eingesetzt. Hierbei werden rund 4 bis 8% des Zementes durch Silikastaub ersetzt. Sowohl bei Einsatz von Flugasche als auch bei Silikastaub ist zu beachten, dass beide Stoffe auf den Wasserzementwert und den Mindestzementgehalt angerechnet werden dürfen.
Für Fertigteile werden i.d.R. nur geringe Mengen an Betonzusatzstoffen eingesetzt, die die Verarbeitungseigenschaften verbessern. Zu große Mengen von Betonzusatzstoffen wie Flugaschen oder Gesteinsmehlen würden insbesondere die Festigkeitsbildung verzögern und die Frühfestigkeit verringern.
Betonzusatzmittel
Je nach Anforderungen und gewünschten Eigenschaften werden dem Beton Zusatzmittel z. B. Betonverflüssiger, Fließmittel, Luftporenbildner oder Beschleuniger zugegeben.
Umwelt- und Gesundheitsrelevanz
Gewinnung der Primärrohstoffe
Je nach Anforderungen des Betons kommen unterschiedliche Rohstoffquellen der Ausgangsstoffe in Betracht. Siehe hier die Datenblätter:
Verfügbarkeit
Kies und Sand sind noch ausreichend vorhanden. Es ist aber absehbar, dass die Verfügbarkeit der guten natürlichen Sande je nach Region abnimmt und diese sukzessive durch rezykliertes Material ersetzt werden müssen. Die Rohstoffe für Zement wie Kalkstein, Quarz und Ton sind noch ausreichend verfügbar. Als Betonzusatzstoffe werden auch industrielle Nebenprodukte bzw. Abfallstoffe, wie Flugasche, Hüttensand oder Silicastaub eingesetzt, die begrenzt vorhanden sind (Betonzusatzmittel).
Verwendung von Recyclingmaterialien / Produktionsabfällen
Durch vermehrte Bestrebungen dem Kreislaufwirtschaftsgesetzt gerecht zu werden, nimmt der Druck zu, natürliche Gesteinskörnung durch rezyklierte Materialien zu ersetzten (rezyklierte Gesteinskörnung). Rezyklierte Gesteinskörnung aus Produktionsabfällen der Betonfertigteilwerke kann leichter eingesetzt werden als Baustellenabfälle, da die Zusammensetzung des zu recycelten Betons bekannt ist und Verunreinigungen ausgeschlossen werden können.
Als leichte Gesteinskörnung wird Blähglas eingesetzt, dass aus recyceltem Altglas gewonnen wird.
Radioaktivität
In jedem Baumaterial aus mineralischen Rohstoffen ist ein natürlicher Anteil an Radionukliden enthalten. Dieser Anteil ist abhängig von der geologischen Herkunft und der Beschaffenheit des Materials.
Radionukleide können zu einer Strahlenexposition durch Gamma-Strahlung oder durch Inhalation von Radon-und seinen kurzlebigen Zerfallsprodukten erfolgen. Zum Schutz der Bevölkerung vor Strahlenbelastungen werden in Deutschland daher seit mehr als 40 Jahren Untersuchungen und Bewertungen der natürlichen Radioaktivität in Baumaterialien durchgeführt. In einer Studie des Bundesamts für Strahlenschutz (BfS) wurden in Deutschland keine Baumaterialien festgestellt, die zu einer erhöhten Strahlenexposition durch radioaktive Strahlung oder Radon in Räumen führen könnten. Bei den derzeit handelsüblichen Bauproduktgruppen sind daher aus der Sicht des Strahlenschutzes keine Einschränkungen erforderlich, siehe ausführliche BfS-Informationen zu natürlichen Radionukleiden in Baustoffen. Allerdings ist auch weiterhin die vorgegebene Beschränkung des Anteils an Reststoffen aus industriellen Prozessen wie z. B. Schlacken, Schlämme oder Stäube zu beachten.
In Betonen können industrielle Reststoffe in Form von Betonzusatzstoffen wie Flugaschen oder Silicastaub enthalten sein. Auch in Betonzusatzstoffen vulkanischen Ursprungs wie z.B. Trass können die Gehalte an natürlichen Radionuklide angereichert sein. Die Untersuchungen des BfS1) ergaben, dass auch mit solchen Betonzusatzstoffen der für die strahlenschutzfachliche Bewertung relevante Wert von 1 mSv/a nur in Ausnahmefällen erreicht oder unwesentlich überschritten wird.
Quellen
1) Gehrcke K., Hoffmann B., Schkade U., Schmidt V. , Wichterey K.: Fachbereich Strahlenschutz und Umwelt: Natürliche Radioaktivität in Baumaterialien und die daraus resultierende Strahlenexposition, Online Quelle (abgerufen im November 2020)
Herstellung
Herstellungsprozess
Betonfertigteile sind Bauteile aus Beton, Stahlbeton oder Spannbeton, die in einem Betonfertigteilwerk oder auf der Baustelle hergestellt werden.
Betonfertigteilwerke stellen den Beton für ihre Produkte in einer eigenen Mischanlage her oder verarbeiten Transportbeton. Das Mischen des Betons erfolgt in der Regel in Zwangsmischern mit einem Fassungsvermögen von 1 bis 2,5 m³ Frischbeton. Die Dauer des Mischvorganges ist abhängig von der Art und Zusammensetzung des Betons.
Der Beton wird über Kübelbahnen und Betonverteiler zu den Schalungen für die Fertigteile befördert, eingebracht und verdichtet (bei Verwendung von selbstverdichtendem Beton (SVB) nicht nötig). Die Schalungen werden meist mit einem Trennmittel („Schalöl“) versehen, wobei der Trend von mineralischen zu abbaubar/nachwachsenden Trennmitteln geht. Je nach Anforderungen an das Bauteil kann der Beton in der Schalung einer Wärmebehandlung unterzogen werden. Nach dem Erhärten (i. d. R. 12-18 Stunden) werden die Fertigteile entschalt und lagern meist auf Freiflächen bis zum Transport auf die Baustelle. Aufgrund der hohen Frühfestigkeit können Betonfertigteile bereits nach wenigen Tagen auf der Baustelle montiert werden. Die im Fertigteilwerk verwendeten Stahlschalungen werden viele Male wiederverwendet und besitzen eine lange Lebensdauer. Für Konsolen und variable Querschnittsteile werden die Stahlschalungen mit Holzschalungen ergänzt, die i. d. R. nicht wiederverwendet werden können, da sie kein Standardbauteil sind. Halbfertigteile z. B. Elementdecken, Doppelwände o. ä. dienen auf der Baustelle als verlorene Schalung und werden dort noch mit Beton verfüllt.
Bei der Herstellung anderer Produkte, wie zum Beispiel Betonpflastersteinen oder -platten wird erdfeuchter Beton in automatischen Anlagen verarbeitet.
Restwasserfällt beim Reinigen der Mischanlagen, Fahrmischer und Betonpumpen sowie beim Auswaschen der Gesteinskörnungen an. Restwasser wird gesammelt und weiterverwertet bzw. gereinigt und entsorgt. Die Abwässer müssen vor der Abgabe an die Umgebung (Kanalisation, Vorfluter) neutralisiert werden.
Umweltindikatoren / Herstellung
Einheitliche Werte zu Umweltindikatoren (z.B. Primärenergieaufwand, Treibhauspotential) liefert die Online-Datenbank ÖKOBAUDAT des Informationsportals Nachhaltiges Bauen. Die Plattform ÖKOBAUDAT stellt Umweltprofile für Bauprodukte bereit, die als erforderliche Datengrundlage für die Ökobilanzierung (Lebenszyklusanalyse) von Gebäuden eingesetzt werden. Für Bauprodukte gibt es dort Herstellungs- und End-of-Live-Datensätze. → Datenbank der ÖKOBAUDAT
In der Herstellung von Bauprodukten ist ein großer Anteil der verursachten Umweltbelastungen auf den Verbrauch von nicht erneuerbaren Energieträgern zurückzuführen. Der in den Datensätzen geführte "kumulierte Primärenergieaufwand nicht erneuerbar" (Graue Energie, PENRT) ist daher ein wichtiger Umweltindikator für den Ressourcenverbrauch und i.d.R. gleichgerichtet mit dem Treibhauspotential (GWP), einem wichtigen Indikator der Umwelt(aus)wirkungen.
Informationen zu ÖKOBAUDAT-Datensätzen im Zusammenhang mit dieser Produktgruppe finden sich in WECOBIS unter Fachinformationen / Reiter Zeichen & Deklarationen → Übersicht Umweltdeklarationen / Umweltindikatoren.
Energieaufwand
Der erforderliche Energieaufwand zur Herstellung von Betonfertigteilen ist im Wesentlichen von der Zusammensetzung des Betons abhängig. Als Bestandteil mit dem höchsten Energieinhalt ist hier der Zementgehalt im Beton der bestimmende Faktor. Zusatzmittel haben wegen ihrer geringen Dosiermenge keinen entscheidenden Einfluss auf den endgültigen Energieaufwand. So ergibt sich z. B. bei einer Dosierung von 0,5% vom Zement (300kg Zement) ein zusätzlicher Energieaufwand von ca. 4%.
Weiterer Energieaufwand im Fertigteilwerk entsteht vor allem durch interne Transporte im Werk sowie ggf. erforderliche Wärmebehandlung der Bauteile oder durch die Anlagentechnik bei automatisierter Herstellung.
Charakteristische Emissionen
Bei der Herstellung von Betonfertigteilen kann es zu Staub- und Geräuschbelastung kommen.
Zu betrachten sind auch die CO2-Emissionen bei der Herstellung von Zement, die hauptsächlich aus der Entsäuerung des Kalksteins entstehen sowie aus der Verbrennung von Primär- (Steinkohle, Braunkohle, Heizöl) und Sekundärbrennstoffen (z. B. Altreifen, Gummiabfälle, Altöl etc.).
Maßnahmen Gesundheitsschutz
Bei der Betonherstellung bestehen Expositionsrisiken gegenüber Quarz-A-Staub an allen Arbeitsplätzen mit unmittelbarem Zugang zum Rohmaterial (BGIA-Report 8/2006). Mögliche Arbeitsvorgänge mit Quarz-A-Staubemissionen sind zum Beispiel Rütteln und Stampfen der erdfeuchten Betonmischung, Nachbearbeiten von ausgehärteten Betonerzeugnissen oder Arbeiten in nicht regelmäßig gereinigten Fertigungsbereichen. In stationären Mischmaschinen befinden sich heute in der Regel keine ständigen Arbeitsplätze.
Bei der Herstellung der Betonwaren und Betonfertigteile ist die Quarzstaubkonzentration umso höher, je intensiver die Zerkleinerung der Kies- und Sandkörnung bei der Betonverdichtung erfolgt. Bei der Herstellung von Betonfertigteilen wie z.B. Decken- und Wandelemente, Stützen und Binder tritt laut BGIA keine Kornzerkleinerung während des Verdichtungsvorgangs auf. Mit hohen Quarz-A-Staub-Konzentrationen ist dagegen bei der Be- und Nachbearbeitung zu rechnen.
(Weiteres → Verarbeitung / Arbeitshygienische Risiken)
Es sollte entsprechend den Ergebnissen der Gefährdungsbeurteilung am jeweiligen Arbeitsplatz persönliche Schutzausrüstung, wie Atem-, Augen- und Gehörschutz sowie Sicherheitsschuhe und ein Helm getragen werden.
Maßnahmen Umweltschutz
Da die Anlagen stets eingehaust sind und mit Filtern versehen sind, ist eine Lärm- und Staubbelastung der Umgebung nicht gegeben.
Transport
Die Rohstoffe des Betons (Zement, Gesteinskörnung, Betonzusatzstoffe, Betonzusatzmittel) bzw. der verwendete Transportbeton sowie der Beton- und Spannstahl werden in der Regel mit Silofahrzeugen, per Lkw oder Bahn zum Fertigteilwerk gebracht. Bei der Gesteinskörnung wird in der Regel regionale Gesteinskörnung genutzt, um den Transportaufwand geringhalten zu können.
Quellen
BGIA-Report 8 /2006: Quarzexpositionen am Arbeitsplatz. Hrsg: Hauptverband der gewerblichen Berufsgenossenschaft (HVBG). Online-Quelle [zuletzt abgerufen am 27.12.2022]
Verarbeitung
Technische Hinweise / Verarbeitungsempfehlungen
Betonfertigteile werden vom Fertigteilwerk zur Baustelle geliefert und werden dort meist mit einem Kran montiert oder mit anderen Hebehilfen versetzt (z. B. Pflastersteine). Wenn nötig werden die Oberflächen der Verbindungsstellen mechanisch von etwaigen Trennmitteln gereinigt. Wird, wie häufig im Brückenbau, im „Kontaktverfahren“ (match casting) gearbeitet,können die Betonfertigteile mit einer „trockenen Fuge“, also ohne Kleber oder Mörtel, verbunden werden. In der Regel entstehen beim Zusammensetzen von Fertigteilen sogenannte Vergusstaschen oder Spalten. Diese werden mit Beton, Verguss- oder Einpressmörtel verpresst und gewährleisten so die Verbindung zweier Fertigteilelemente und die kraftschlüssige Einbettung von Anschlussbewehrung.
Arbeitshygienische Risiken
Allgemeines
Bei der Be- und Nachbearbeitung von Betonwaren und Betonfertigteilen kann es zu Staubbelastungen kommen. Neben E-Staub (einatembare Fraktion) und A-Staub (alveolengängie Fraktion) entsteht auch alveolengängiger Quarzstaub aus dem natürlichen Quarzgehalt der eingesetzten mineralischen Rohstoffe. Einatembarer Quarz kann Krebserkrankungen der Atemwege verursachen (BGIA-Report 8/2006).
Schutzmaßnahmen wie z.B. staubarme Arbeitsverfahren sind in Kapitel 4 der TRGS 559 „Mineralische Stäube“ zu finden.
Bei dem Verbau auf der Baustelle sollte zur Unfallverhütung darauf geachtet werden, nicht unter schwebenden Betonelemente zu stehen/laufen.
Werden Vergusstaschen, Spalten etc. mit Beton bzw. Einpressmörtel verfüllt wird mit frischem Material gearbeitet, dass einen pH-Wert von 11,0 bis 13,5 besitzt. Auf Grund dieser hohen Alkalität besteht die Gefahr von Reizungen. Berührungen mit den Augen oder der Haut sind zu vermeiden. Persönliche Schutzbekleidung tragen!
Genaue Erläuterungen → auch Grundstoff Zement / Verarbeitung
AGW-Werte
Staubgrenzwerte:
- 10 mg/m3 mineralischer Staub, einatembare Fraktion (E-Staub)
- 3 mg/m3 mineralischer Staub, alveolengängige Fraktion (A-Staub)
Da Quarzstaub mit Erscheinen der TRGS 906 als krebserzeugend K1 eingestuft wurde, ist der ursprüngliche Arbeitsplatzgrenzwert von 0,15 mg/m3 nicht mehr rechtsgültig. In der Handlungsanleitung für die arbeitsmedizinische Vorsorge der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (BGI/GUV-I 504-1.1, Juni 2009) werden daher Arbeitsverfahren genannt, bei denen der Arbeitgeber eine Arbeitsmedizinische Vorsorgeuntersuchung (G 1.1 Mineralischer Staub, Teil 1: Quarzhaltiger Staub) durchführen lassen muss. Pflichtuntersuchungen sind bei „Schleif-, Schneid- (Trenn-), Schlitz- und Fräsarbeiten von quarzhaltigen Materialien mit schnell laufenden Maschinen“ erforderlich. Bei anderen Arbeiten mit Quarzstaubkontakt sind G 1.1 Untersuchungen anzubieten (BG Bau, 2011).
REACH / CLP - Informationspflicht zu SVHC
Bauprodukte wie z.B. Bauplatten, Bodenbeläge, Dämmstoffe, Mauersteine, Betonfertigteile oder Verglasungen werden als Erzeugnis eingestuft.
Die europäische Chemikalienverordnung REACH unterscheidet Produkte in Stoffe, Gemische und Erzeugnisse. Zur Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen, dient die CLP-Verordnung (Verordnung über die Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen).
Wird ein Produkt nicht als Stoff oder Gemisch, sondern als Erzeugnis eingestuft, ist kein Sicherheitsdatenblatt (SDB) erforderlich und Gefahrstoffbezeichnungen entfallen. Lediglich besonders besorgniserregende Stoffe (SVHC) > 0,1 Gew.-% müssen ausgewiesen werden. Für diese Informationen besteht eine Auskunftspflicht, die allerdings für alle Bauprodukte (Gemische und Erzeugnisse) gilt, die unter den Geltungsbereich der Bauproduktenverordnung (BauPVO) fallen. Sie müssen für Erzeugnisse aber nicht in Form eines Sicherheitsdatenblattes nach den Kriterien des Anhangs II der REACH-Verordnung gegeben werden.
Für Verbraucher muss die Informationsweitergabe auch nur auf Anfrage beim Hersteller erfolgen. Informationen und Unterstützung zu den Auskunftsrechten findet man beim Umweltbundesamt / REACH / Auskunftspflichten.
Einstufungen und Gesundheitsgefahren nach GISBAU
Chromatarme zementhaltige Produkte können mit dem GISBAU Produkt-Code (GISCODE) ZP 1 gekennzeichnet werden.
Die Herstellung und Verwendung nicht chromatarmer zementhaltiger Produkte (GISCODE ZP2) ist seit dem 17. Januar 2005 verboten.
Betontrennmittel werden nach Zusammensetzung mit den GISBAU Produkt-Codes BTM 10 – 60 gekennzeichnet:
- BTM 10 Betontrennmittel, nicht gekennzeichnet
- BTM 15 Betontrennmittel, kennzeichnungsfrei, entaromatisiert
- BTM 20 Betontrennmittel, dünnflüssig
- BTM 30 Betontrennmittel, entaromatisiert
- BTM 40 Betontrennmittel, aromatenarm
- BTM 50 Betontrennmittel, entzündlich, entaromatisiert
- BTM 60 Betontrennmittel, entzündlich, aromatenarm
Emissionen
Aus handelsüblichen Betonfertigteilen emittieren – mit Ausnahme von Staub (siehe oben) – bei der Verarbeitung keine gesundheitsgefährdenden Substanzen. Lärmemissionen bei der Montage von Betonfertigteilen entstehen insbesondere von Transportfahrzeugen und Kränen.
Umweltrelevante Informationen
Energiebedarf
Energie wird insbesondere durch den Transport der Betonfertigteile auf die Baustelle verbraucht sowie für Kräne für die Montage auf der Baustelle.
Wassergefährdung
Beton gilt als nicht gefährlich für die Umwelt. Die Freisetzung größerer Mengen der Zubereitungen in Wasser kann jedoch zu einer pH-Wert-Verschiebung führen und damit unter besonderen Umständen toxisch für aquatisches Leben sein.
Betonzusatzmittel werden nach heutigem Kenntnisstand relativ rasch an die Oberfläche der Zementpartikel sorbiert, sodass die Konzentration in der wässrigen Phase im Beton bzw. im Porenwasser rasch abnimmt. Eine Freisetzung bzw. Auslaugung aus dem Beton ist daher gering, zumal für die Umweltverträglichkeit die aus dem Beton freisetzbaren Substanzen entscheidend sind.
Transport
Betonfertigteile werden i. d. R. per Lkw oder teilweise per Bahn zur Baustelle (Betonpflastersteine auch zum Baustoffhändler) transportiert. Je nach Art und Größe des Fertigteils ist hierfür ein Schwerlasttransport / Sondertransport erforderlich. Der Transportweg von Fertigteilen vom Fertigteilwerk zur Baustelle ist abhängig von der Art des Fertigbauteils und der Lage der Baustelle.
Quellen
BGIA-Report 8 /2006: Quarzexpositionen am Arbeitsplatz. Hrsg: Hauptverband der gewerblichen Berufsgenossenschaft (HVBG). Online-Quelle [abgerufen im September 2013]
Nutzung
Umwelt- und Gesundheitsrisiken Neuzustand
Generell kann die Freisetzung von umweltrelevanten Stoffen aus dem Beton während der Nutzung (allgemein aus zementgebundenen Baustoffen) über die Mechanismen Auslaugung bzw. Auswaschung (im Wesentlichen anorganische Stoffe), Emission flüchtiger organischer Bestandteile oder Radioaktivität erfolgen.
Maßgebend für eine Beurteilung der Umweltverträglichkeit von zementgebundenen Baustoffen ist die Menge an freigesetzten umweltrelevanten Stoffen, nicht die Mengen, die im Beton insgesamt enthalten sind.
Die Herstellungsart des Betons, also Transportbeton, Ortbeton oder Fertigteilbeton, hat keinen Einfluss auf die Umweltverträglichkeit im Nutzungszustand.
Umwelt- und Gesundheitsrisiken bei bestimmungsgemäßer Nutzung
Schadstoffabgabe / Emissionen in den Innenraum
Aufgrund der Abwesenheit flüchtiger Stoffe verhält sich Beton während der Nutzungsphase unproblematisch hinsichtlich Emissionen von Schadstoffen in den Innenraum.
Bei den derzeit handelsüblichen Bauproduktgruppen sind aus Sicht des Strahlenschutzes keine Einschränkungen erforderlich (siehe Radioaktivität).
Schadstoffabgabe / Emissionen in den Außenraum
Es ist mit keiner Schadstoffabgabe bzw. mit keinen Emissionen in den Außenraum zu rechnen.
Umwelt- und Gesundheitsrisiken im Schadensfall
Brandfall
Betone bergen keine brandrelevante Gefährdung, da sie selbst aufgrund der mineralischen Bestandteile nicht brennbar sind.
Wassereinwirkung
Untersuchungen zum Auslaugverhalten von Betonzusatzmitteln aus Betonen weisen darauf hin, dass deren Wirkstoffe fest in die Zementsteinmatrix eingebunden werden oder aber nur geringfügige Mengen der eingesetzten Grundstoffmengen freigesetzt werden.
Beim Einsatz von Betonzusatzstoffen (z. B. Flugasche) ist zwar mit einem insgesamt höheren Gehalt an Schwermetallen im Beton zu rechnen, die umweltrelevante Auslaugung aus dem Beton ist bei der Verwendung von Flugasche jedoch insgesamt geringer - das Porengefüge des Betons wird durch die puzzolanische Reaktion der Flugasche im Beton selbst deutlich verkleinert und damit die Eluation stark gebremst.
Generell ist anzumerken, dass es in Deutschland bislang kein einheitliches und genormtes Prüfverfahren gibt, um das Auslaugverhalten bzw. die Mobilisierbarkeit der zu betrachtenden Stoffe zu bestimmen. In diesem Bereich werden intensive Forschungen betrieben.
Beständigkeit Nutzungszustand
Unter der Rubrik Baustoff- und Gebäudedaten / Nutzungsdauern von Bauteilen findet sich auf dem Informationsportal Nachhaltiges Bauen eine Datenbank mit Nutzungsdauerangaben von ausgewählten Bauteilen des Hochbaus für den Leitfaden „Nachhaltiges Bauen“.
→ Datenbank als PDF
Instandhaltung
Betone sind unter Voraussetzung einer sachgemäßen Herstellung frei von Instandhaltung. Auf Putze oder Betonoberflächen aufgetragene Anstriche müssen aber gegebenenfalls erneuert werden.
Da Beton- bzw. Stahlbetonbauteile aufgrund ihrer Herstellung, Nutzung oder Exposition gegenüber betonschädigenden Medien in ihrer visuellen Erscheinung oder Funktion beeinträchtigteren können, können Betoninstandsetzungsmaßnahmen nötig werden.
Die Richtlinie Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen (Instandsetzungs-Richtlinie) des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (kurz DAfStb) beschreibt verschiedene bekannte Instandsetzungsprinzipien. Seit 2006 wird die Betoninstandsetzung auf europäischer Ebene durch die Norm EN 1504 (in Deutschland DIN EN 1504) Produkte und Systeme für den Schutz und die Instandsetzung von Betontragwerken geregelt.
Die Grundprinzipien lassen sich wie folgt zusammenfassen:
1.Schutz der Bewehrungsoberfläche vor Korrosion durch
- Beschichtung der Bewehrung
- elektrochemischen Korrosionsschutz
2.Wiederherstellung der Betonoberfläche durch
- Verschluss von Rissen
- Reprofilierung von Fehlstellen
3.Schutz der Betonoberfläche vor dem Eindringen korrosiver Medien durch
- Erhöhung der Betonüberdeckung der Bewehrung
- Auftrag von Oberflächenschutzsystemen
Nachnutzung
Umwelt- und Gesundheitsrisiko Rückbau
Beim Rückbau von Betonprodukten kann es zu Staubentwicklung kommen.
Wiederverwendung
Die Wiederverwendung von Betonbauteilen - insbesondere Fertigteile - ist prinzipiell möglich und stellt eine Alternative zur stofflichen Aufbereitung und Verwertung des Betons dar. Dem Bauteilrecycling werden im Bereich der Rohbaukonstruktionen aufgrund der logistischen Probleme und der ästhetischen Einschränkung (Stichwort "Plattenbauweise") nur geringe Realisierungschancen in der Zukunft gegeben. Hinzu kommt, dass der Rückbau sortenrein erfolgen muss und die Verbindungselemente zweckmäßigerweise lösbar sein sollten.
Stoffliche Verwertung
Altbeton kann nach entsprechender Aufbereitung bis zu gewissen Grenzen wieder als rezyklierte Gesteinskörnung für Beton nach DIN EN 206-1/DIN 1045-2 eingesetzt werden (Recyclingbeton).
Der direkten, sortenreinen Verwertung von Beton im eigenen Kreislauf (Wiederverwendung zum Beton) sind unter Berücksichtigung der Aufbereitungstechniken Grenzen gesetzt. Bei der herkömmlichen Zerkleinerung fallen rund 30% des Betons als Brechsand an. Der Einsatz von Brechsand kleiner 2 mm aus der Aufbereitung von Baurestmassen ist wegen der damit verbundenen Verschlechterung der Frisch- und Festbetoneigenschaften nicht erlaubt. Er kann als Sekundärrohstoff in der Zementherstellung eingesetzt werden (vgl. DAfStb Heft 584 "Verbundforschungsvorhaben "Nachhaltig Bauen mit Beton").
Haupteinsatzbereiche von aufbereitetem Altbeton sind derzeit immer noch der klassifizierte und nicht klassifizierte Straßenbau.
Stoffliche Verwertung von Stahlbeton und Textilbeton (siehe Bewehrter Beton).
Energetische Verwertung
Eine energetische Verwertung von Betonprodukten ist aufgrund der mineralischen Natur nicht möglich.
Beseitigung / Verhalten auf der Deponie
Die Ablagerung von Betonabbruch ist stark rückläufig → Stoffliche Verwertung.
EAK-Abfallschlüssel
17 01 01 | Beton |
17 01 07 | gemischte Bau- und Abbruchabfälle (wenn nicht sortenrein rückbaubar) |
10 13 14 | Betonabfälle und Betonschlämme |