Produktgruppeninformation
Begriffsdefinition
Beton wird durch Mischen von Zement, feinen und groben Gesteinskörnungen und Wasser, mit oder ohne Zugabe von Zusatzstoffen oder Zusatzmitteln hergestellt. Er erhält seine Eigenschaften durch die hydraulische Erhärtung des Zementleims (= Zement + Wasser) zum Zementstein.
Stahlbeton ist ein Verbundbaustoff aus Beton und Stahl (in der Regel Betonstahl) für Bauteile, bei denen das Zusammenwirken von Beton und Stahl für die Aufnahme der Schnittkräfte nötig ist. Der Stahl übernimmt dabei die Zugkräfte, der Beton die Druckkräfte.
Betonfertigteile sind Bauteile, die aus Fertigteilbeton (Beton, Stahlbeton, Spannbeton) in einem Betonfertigteilwerk industriell hergestellt werden. Die vorgefertigten Bauteile werden dann mit LKW/Schwerlasttransportern auf die Baustelle befördert und oft mit einem Kran verbaut, d. h. die einzelnen Betonfertigteile werden zusammengesetzt.
Umfangreiche Informationen finden sich bei der Fachvereinigung Deutscher Betonfertigteilbau e. V. (Online Quelle).
Wesentliche Bestandteile
- Zement (insbesondere frühhochfeste Zemente)
- Gesteinskörnung
- Betonzusatzmittel (spezielle Fließmittel mit kurzer Wirkungsdauer)
- Betonzusatzstoffe
Charakteristik
Beton ist ein weltweit verarbeiteter Massenbaustoff, der i. d. R. mit Zement als Bindemittel hergestellt wird. Die Eigenschaften von Beton variieren je nach Zusammensetzung in weiten Bereichen. Abhängig vom gewünschten Fertigteil kann Fertigteilbeton 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
Die Herstellung und Verwendung nicht chromatarmer zementhaltiger Produkte (GISBAU Produkt-Code ZP2) ist seit dem 17. Januar 2005 verboten. Chromatarme zementhaltige Produkte können mit dem GISBAU Produkt-Code ZP1 gekennzeichnet werden. (weitere Informationen siehe Reiter Zeichen & Deklaration, Verarbeitung, Grundstoff Zement)
Lieferzustand
- „fest“ als fertige Betonsteine/Betonelemente
Anwendungsbereiche (Besonderheiten)
- Hochbau (zumeist Gewerbe- und Industriebau (Hallenbau))
- Tiefbau (z. B. Schachtringe, Betonrohre etc.)
- Technische Anlagen (z. B. Windkraftanlagen)
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 04/2023
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 2014) | ./. | ./. | ./. | + | ./. | ./. | |
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 | (+) | - | - | ./. | - | - | |
+ (Betonfertigteile + Transportbeton) | - | - | - | - | - | ||
EU Ecolabel (Blume) / Schmierstoffe | ./. | ./. | ./. | + | ./. | ./. | |
Nordic Swan Ecolabel | - | - | - | - | - | - | |
natureplus Umweltzeichen / Dacheindeckungen | + (Betondachsteine) | - | - | - | - | - | |
eco-INSTITUT-Label | - | - | - | - | - | - | |
Cradle to Cradle4 / Building supply & Materials (derzeit noch geringe Produktverfügbarkeit) | + (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 | ||||||
- | - |
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| - | |||
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 anhand von Kriterien, die derzeit vor allem in Österreich für die ökologische Ausschreibung verwendet werden. Inhalt aufklappen | ||||||
baubook-Deklarationen | siehe baubook ÖkoBauKriterien / Produkte / Ortbetone |
+ | 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 Transportbetone
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! Die Produktverfügbarkeit ist noch sehr gering!5 CSC-ZertifikatUnternehmen 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. Quellen 2 Österreichisches Umweltzeichen Richtlinie UZ 39: mineralisch gebundene Bauprodukte. Version 6.0. Ausgabe vom 1. Jänner 2020. (zuletzt aufgerufen am 23.08.2022) 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) 5 Technisches Handbuch – R-Modul. Concrete Sustainability Council Hrsg: Bundesverband Transportbeton (BTB). Stand: 10.12.2020. (zuletzt aufgerufen am 28.01.2022
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 Steckbriefe. Durch die Bündelung von Aspekten z.B. bzgl. der Risiken für die lokale Umwelt, Fragen zur Innenraumhygiene 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 "Qualitässicherung 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 findet man die entsprechenden Informationen gesammelt für die ganze Obergruppe unter Massivbaustoffe im Bestand.
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 |
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
Referenz alle
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, 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 |
|
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, 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 |
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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) | |
Leichtbeton | 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 | |
Ziegel (Klinker, porosierte Ziegel)2, 3 | theoretisch möglich | möglich | nicht möglich | möglich (Inertabfall) |
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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 Fertigteilbeton variieren in Abhängigkeit von der Zusammensetzung in weiten Bereichen. Es ist grundsätzlich möglich eine Vielzahl von Betonarten und Betonrezepturen als Fertigteilbeton herzustellen.
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)
DIN 1045 |
| Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton |
DIN 1048 |
| Prüfverfahren für Beton |
-1 | 1991 | Teil 1: Frischbeton |
-2 | 1991 | Teil 2: Festbeton in Bauwerken und Bauteilen |
-4 | 1991 | Teil 4: Bestimmung der Druckfestigkeit von Festbeton in Bauwerken und Bauteilen; Anwendung von Bezugsgeraden und Auswertung mit besonderen Verfahren |
-5 | 1991 | Teil 5: Festbeton, gesondert hergestellte Probekörper |
DIN 18551 | 2010 | Spritzbeton - Nationale Anwendungsregeln zur Reihe DIN EN 14487 und Regeln für die Bemessung von Spritzbetonkonstruktionen |
DIN 52170 |
| Bestimmung der Zusammensetzung von erhärtetem Beton |
-1 | 1980 | Teil 1: Allgemeines, Begriffe, Probenahme, Trockenrohdichte |
-2 | 1980 | Teil 2: Salzsäureunlöslicher und kalkstein- und/oder dolomithaltiger Zuschlag, Ausgangsstoffe nicht verfügbar |
-3 | 1980 | Teil 3: Salzsäureunlöslicher Zuschlag, Ausgangsstoffe nicht verfügbar |
-4 | 1980 | Teil 4: Salzsäurelöslicher und/oder -unlöslicher Zuschlag, Ausgangsstoffe vollständig oder teilweise verfügbar |
DIN CEN/TS 12390 |
| Prüfung von Festbeton |
-1 | 2012 | Teil 1: Form, Maße und andere Anforderungen für Probekörper und Formen |
-2 | 2012 | Teil 2: Herstellung und Lagerung von Probekörpern für Festigkeitsprüfungen |
-3 | 2011 | Teil 3: Druckfestigkeit von Probekörpern |
-4 | 2000 | Teil 4: Bestimmung der Druckfestigkeit; Anforderungen an Prüfmaschinen |
-5 | 2009 | Teil 5: Biegezugfestigkeit von Probekörpern |
-6 | 2009 | Teil 6: Spaltzugfestigkeit von Probekörpern |
-7 | 2009 | Teil 7: Dichte von Festbeton |
-8 | 2009 | Teil 8: Wassereindringtiefe unter Druck |
-9 | 2006 | Teil 9: Frost- und Frost-Tausalz-Widerstand - Abwitterung |
-10 | 2007 | Teil 10: Bestimmung des relativen Karbonatisierungswiderstandes von Beton |
-11 | 2010 | Teil 11: Bestimmung des Chloridwiderstandes von Beton - Einseitig gerichtete Diffusion |
-13 | 2012 | Teil 13: Bestimmung des Elastizitätsmoduls unter Druckbelastung (Sekantenmodul) |
DIN EN 12350 |
| Prüfung von Frischbeton |
-1 | 2009 | Teil 1: Probenahme |
-2 | 2009 | Teil 2: Setzmaß |
-3 | 2009 | Teil 3: Vebe-Prüfung |
-4 | 2009 | Teil 4: Verdichtungsmaß |
-5 | 2009 | Teil 5: Ausbreitmaß |
-6 | 2009 | Teil 6: Frischbetonrohdichte |
-7 | 2009 | Teil 7: Luftgehalt - Druckverfahren |
-8 | 2010 | Teil 8: Selbstverdichtender Beton - Setzfließversuch |
-9 | 2010 | Teil 9: Selbstverdichtender Beton - Auslauftrichterversuch |
-10 | 2010 | Teil 10: Selbstverdichtender Beton - L-Kasten-Versuch |
-11 | 2010 | Teil 11: Selbstverdichtender Beton - Bestimmung der Sedimentationsstabilität im Siebversuch |
-12 | 2010 | Teil 12: Selbstverdichtender Beton - Blockierring-Versuch |
DIN EN 12504 |
| Prüfung von Beton in Bauwerken |
-1 | 2009 | Teil 1: Bohrkernproben - Herstellung, Untersuchung und Prüfung der Druckfestigkeit |
-2 | 2012 | Teil 2: Zerstörungsfreie Prüfung - Bestimmung der Rückprallzahl |
-3 | 2005 | Teil 3: Bestimmung der Ausziehkraft |
-4 | 2004 | Teil 4: Bestimmung der Ultraschallgeschwindigkeit |
DIN EN 14487 |
| Spritzbeton |
-1 | 2005 | Teil 1: Begriffe, Festlegungen und Konformität |
-2 | 2007 | Teil 2: Ausführung |
DIN EN 14488 |
| Prüfung von Spritzbeton |
-1 | 2005 | Teil 1: Probenahme von Frisch- und Festbeton |
-2 | 2006 | Teil 2: Druckfestigkeit von jungem Spritzbeton |
-3 | 2006 | Teil 3: Biegefestigkeiten (Erstriss-, Biegezug- und Restfestigkeit) von faserverstärkten balkenförmigen Betonprüfkörpern |
-4 | 2008 | Teil 4: Haftfestigkeit an Bohrkernen bei zentrischem Zug |
-5 | 2006 | Teil 5: Bestimmung der Energieabsorption bei faserverstärkten plattenförmigen Prüfkörpern |
-6 | 2006 | Teil 6: Schichtdicke von Beton auf einem Untergrund |
-7 | 2006 | Teil 7: Fasergehalt von faserverstärktem Beton |
DIN EN 14651 | 2005+ A1:2007 | Prüfverfahren für Beton mit metallischen Fasern - Bestimmung der Biegezugfestigkeit (Proportionalitätsgrenze, residuelle Biegezugfestigkeit) |
DIN EN 14721 | 2005+ A1:2007 | Prüfverfahren für Beton mit metallischen Fasern - Bestimmung des Fasergehalts in Frisch- und Festbeton |
DIN EN 206 | 2012 | Beton |
-1 | 2000/ A1:2004 | Teil 1: Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und Konformität |
-9 | 2010 | Teil 9: Ergänzende Regeln für selbstverdichtenden Beton (SVB) |
ZEMENT-MERK-BLATT B 4 | 2007 | Frischbeton - Eigenschaften und Prüfungen |
ZEMENT-MERK-BLATT B 5 | 2011 | Überwachen von Beton auf Baustellen |
ZEMENT-MERK-BLATT B 6 | 2011 | Transportbeton - Festlegung, Bestellung, Lieferung, Abnahme |
ZEMENT-MERK-BLATT B 7 | 2011 | Bereiten und Verarbeiten von Beton |
ZEMENT-MERK-BLATT B 8 | 2011 | Nachbehandlung von Beton |
ZEMENT-MERK-BLATT B 9 | 2010 | Expositionsklassen von Beton und besondere Betoneigenschaften |
ZEMENT-MERK-BLATT B 11 | 2006 | Massige Bauteile aus Beton |
ZEMENT-MERK-BLATT B 13 | 2008 | Leichtbeton |
ZEMENT-MERK-BLATT B 18 | 2003 | Risse im Beton |
ZEMENT-MERK-BLATT B 29 | 2006 | Selbstverdichtender Beton - Eigenschaften und Prüfung |
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)
Literaturtipps
Zwiener, G.; Mötzl, H.; Ökologisches Baustoff-Lexikon; 2006; C.F. Müller Verlag; Heidelberg
Scholz/Hiese: Baustoffkenntnis; 16. Auflage, 2007; Werner Verlag (Wolters Kluwer Deutschland GmbH), Köln
SIA Dokumentation D 0146: Umweltaspekte von Beton, Informationen zur Umweltverträglichkeit, 1998
Deutsche Bauchemie e.V.: Sachstandsbericht Betonzusatzmittel und Umwelt, Mai 2011
DAfStb-Richtlinie Beton nach DIN EN 206-1 und DIN 1045-2 mit rezyklierten Gesteinskörnungen nach DIN EN 12620, Richtlinie des DAfStB, Ausgabe 2010
Büro für Umweltchemie (Hrsg.): Graue Energie von Baustoffen, 1998, Zürich
Neroth G., Vollenschaar D.; Wendehorst Baustoffkunde, Vieweg + Teubner Verlag, 27. Auflage, 2012
Springenschmid R.: Betontechnologie für die Praxis, Bauwerk Verlag, 1. Auflage, 2007
Dehn, F.; König, G.; Marzahn G.: Konstruktionswerkstoffe im Bauwesen, Verlag Ernst und Sohn, 1. Auflage, 2003
Scholz/Hiese: Baustoffkenntnis; 17. Auflage, 2011; Werner Verlag (Wolters Kluwer Deutschland GmbH), Köln
Deutscher Ausschusses für Stahlbeton, Richtlinie Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen, 2001
DIN EN 1504: Produkte und Systeme für den Schutz und die Instandsetzung von Betontragwerke (2004-2008)
Fachvereinigung Deutscher Betonfertigteilbau e. V. (Online Quelle)
Rohstoffe / Ausgangsstoffe
Hauptbestandteile
Die Zusammensetzungen von Fertigteilbeton variieren in Abhängigkeit von den gewünschten Eigenschaften 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.
Beton der Festigkeitsklasse C25/30 hat ein Kubikmeter als Mengenanteile 300 kg Zement, 180 l Wasser sowie 1890 kg Gesteinskörnung. Seine Zusammensetzung ist abhängig unter anderem von Parametern, wie z. B. Festigkeitsklasse und Umweltbedingungen.
Zement
Zur Herstellung von Beton und Stahlbeton nach DIN 1045 sind 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 (Betonzuschlag) 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 (→ Nachnutzung).
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 oft 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 (BZM)
Je nach Anforderungen und gewünschten Eigenschaften werden dem Beton Zusatzmittel z. B. Betonverflüssiger, Fließmittel, Luftporenbildner oder Beschleuniger zugegeben. Insbesondere sind hier Fließmittel mit geringer Wirkdauer zu nennen.
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, dennoch werden hier Sekundärrohstoffe beispielsweise Hüttensand oder Flugasche eingesetzt, die nur begrenzt vorhanden sind (Flugasche alte Bundesländer ca. 3 Mio. Tonnen).
Verwendung von Recyclingmaterialien / Produktionsabfällen
Durch vermehrte Bestrebungen dem Kreislaufwirtschaftsgesetzt gerecht zu werden, nimmt der Druck zu natürliche Gesteinskörnung durch rezyklierte Materialien zu ersetzten. Da die Qualitäten nicht gleichzusetzten sind können bislang nur begrenzte Substitutionsgrade erreicht werden.
In Gebieten ohne ausreichende natürliche Gesteinskörnungen wird beispielsweise Recyclingsplitt eingesetzt. Als leichte Gesteinskörnung wird Blähglas eingesetzt, dass aus recyceltem Altglas gewonnen wird.
Rezyklierte Gesteinskörnung aus Produktionsabfällen der Betonfertigteilwerke kann leichter eingesetzt werden, da die Zusammensetzung des zu recycelten Betons bekannt ist und Verunreinigungen ausgeschlossen werden können.
Radioaktivität
Natürlich Radionuklide in Baustoffen können vorkommen in Abhängigkeit von Material und Zuschlagstoffen. Zum Schutz der Bevölkerung vor Strahlenbelastungen werden in Deutschland seit mehr als 20 Jahren Untersuchungen und Bewertungen der radioaktiven Stoffe in Baumaterialien durchgeführt. Nach einer Studie des BfS wurden in Deutschland keine zu Bauzwecken verwendbaren Materialien festgestellt, die infolge erhöhter Uran- und Radiumkonzentrationen zu höheren Konzentrationen des Radon-222 (Radon) in Räumen führen könnten.
Bauproduktgruppen, bei denen im Einzelfall relevante Belastungen auftreten können, sind Massivbaustoffe wie Betone, Leichtbetone und Ziegel. Dies tritt meist bei Verwendung eventuell belasteten Materials als Gesteinskörnung, z. B. Schlacken, Schlämme oder Stäube aus industriellen Prozessen, bei denen die Gehalte der natürlichen Radionuklide angereichert wurden, oder bei Nutzung von Rohstoffen vulkanischen Ursprungs , z. B. Bims, auf. Produkte wie Putze, Mörtel oder Estriche tragen aufgrund ihrer geringen Dicke nur unwesentlich zur Strahlenexposition der Bewohner bei.
Bei den derzeit handelsüblichen Bauproduktgruppen sind aus der Sicht des Strahlenschutzes keine Einschränkungen erforderlich. Allerdings ist auch weiterhin die vorgegebene Beschränkung des Anteils industrieller Rückstände als Zuschlag zu beachten, siehe ausführliche BfS-Informationen zu Baustoffen.
Herstellung
Herstellungsprozess
Betonfertigteile sind Bauteile, die aus Fertigteilbeton (Beton, Stahlbeton, Spannbeton) in einem Betonfertigteilwerk industriell hergestellt werden. Die vorgefertigten Bauteile werden dann mit LKW/Schwerlasttransportern auf die Baustelle befördert und oft mit einem Kran verbaut, d. h. die einzelnen Betonfertigteile werden zusammengesetzt.
Betonfertigteilwerke bestehen aus einer Mischanlage ähnlich der inTransportbetonwerken. Das Mischen des Betons erfolgt in der Regel in Zwangsmischern mit einem Fassungsvermögen von 1 bis 2,5 m³ Frischbeton. Ein Mischvorgang in modernen Anlagen benötigt rd. eine Minute.
Der Beton wird über Förderbänder oder Kübel zu den Schalungen für die Fertigteile befördert, eingebracht und bei Bedarf verdichtet (bei Verwendung von 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. 12-24 Stunden) werden die Fertigteile entschalt und lagern meist auf Freiflächen bis zum Transport auf die Baustelle. Abhängig von der geforderten Betonqualität (insbesondere Festigkeit) müssen die Fertigteile noch mehrere Tage bis Wochen aushärten bis sie verbaut werden dürfen. Die Schalungen, meist aus Metall, werden in der Regel gereinigt und wiederverwendet. „Die Verschmutzungen werden im Trockenreinigungsverfahren mit speziellen Bürsten an der Schalung beseitigt, die Schalhaut wird poliert. Die umfangreiche Rahmenreinigung incl. aller Innenriegel erfolgt durch die Verwendung eines Hochdruckreinigers im Nassverfahren mit bis zu 500 bar Druck.“1 Für Bauteile mit ganz speziellen Geometrien werden Schalungen passgenau hergestellt (häufig aus Holz), die nicht wiederverwendet werden, da sie kein Standardbauteil sind. Im Fall von Wänden oder Decken (Filigrandecke) dienen die Fertigteilelemente auf der Baustelle als verlorene Schalung und werden dort noch mit Beton verfüllt.
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 Datenbank ÖKOBAUDAT des Informationsportals Nachhaltiges Bauen. Die ÖKOBAUDAT stellt Umweltprofile für Bauprodukte bereit, die als erforderliche Datengrundlage für die Ökobilanzierung (Lebenszyklusanalyse) von Gebäuden eingesetzt werden. Für Bauprodukte gibt es 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 Beton 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%.
Charakteristische Emissionen
Bei der Herstellung von Beton kann 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
Es sollte 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) werden in der Regel mit Silofahrzeugen zum Fertigteilwerk gebracht. Bei der Gesteinskörnung wird in der Regel regionale Gesteinskörnung genutzt, um den Transportaufwand geringhalten zu können.
Quellen
1Schalungen - Sanierung und Reinigung, Online Quelle (zuletzt aufgerufen am 25.06.2014)
Verarbeitung
Technische Hinweise / Verarbeitungsempfehlungen
Betonfertigteile werden vom Fertigteilwerk zur Baustelle geliefert und werden dort meist mit einem Kran zusammengesetzt. Wenn nötig werden die Oberflächen der Verbindungsstellen mechanisch von etwaigen Trennmitteln gereinigt. Wird wie häufig im Brückenbau im „Kontaktverfahren“ (match casting) gearbeitet passen die Fertigteile genau zueinander und können 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
Betonfertigteile sind gesundheitlich unbedenklich. Bei dem Verbau auf der Baustelle sollte darauf geachtet werden, nicht unter schwebenden Betonelemente zu stehen/laufen. Da die Gefahr eines Absturzes besteht.
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
REACH / CLP - Informationspflicht zu SVHC
Die REACH-Verordnung regelt die Herstellung, das Inverkehrbringen und den Umgang mit Industriechemikalien. Zur Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen, dient die CLP-Verordnung (Verordnung über die Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen), um ein hohes Schutzniveau für die menschliche Gesundheit und die Umwelt zu gewährleisten.
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.
Bauprodukte wie z.B. Bauplatten, Bodenbeläge, Dämmstoffe, Mauersteine, Betonfertigteile oder Verglasungen werden als Erzeugnis eingestuft.
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
Lärmemissionen beim Verbau 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 zum Verbau 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
Der Transportweg von Fertigteilen vom Fertigteilwerk zur Baustelle ist abhängig von der Art des Fertigbauteils. Grundsätzlich gibt es deutlich weniger Fertigteilwerke als beispielsweise Transportbetonwerke für Frischbeton. Dadurch entstehen längere Transportweg. Sonderbauteile zum Beispiel sehr lange Träger/Spannbetonbinder, können nicht in jedem Betonfertigteilwerk hergestellt werden, was zu zusätzlichen Transportwegen und zu zusätzlichem Transportaufwand (Schwerlast-LKW) führt.
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
Nach bisherigem Kenntnisstand erfolgt keine Schadstoffabgabe bei bestimmungsgemäßer Nutzung.
Umwelt- und Gesundheitsrisiken im Schadensfall
Brandfall
Betone bergen keine brandrelevante Gefährdung, da sie selbst aufgrund der mineralischen Natur 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 beeinträchtigt sind können Betoninstandsetzungsmaßnahmen nötig werden.
Die Richtlinie Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen (Instandsetzungs-Richtlinie) des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (kurz DAfStb) beschreibt verschiedene bekannte nstandsetzungsprinzipien. 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
Grundsätzlich kann Altbeton (Beton am Ende seiner Nutzungsphase, z. B. aus Hoch- und Tiefbau, Straßenbeton, Betonwaren wie Pflastersteine oder Dachsteine) nach entsprechender Aufbereitung als rezyklierte Gesteinskörnung für Beton eingesetzt werden. Der Altbeton wird in Recyclinganlagen zu Betonsplitt und Betonbrechsand.
Gemäß der Richtlinie des DAfStB „Beton mit rezyklierter Gesteinskörnung“ kann sortenreiner Betonsplitt und Betonbrechsand bis zu gewissen Grenzen als Gesteinskörnung für Beton wieder eingesetzt werden. Auf Grund von weiteren Untersuchungen wurde die Richtlinie auf Gesteinskörnungen aus mineralischen Baustoffgemischen (Bauschutt) erweitert.
Höchstanteile von rezyklierten Gesteinskörnungen (Typ1/Typ2) in Beton nach DIN 1045 nach der Richtlinie des DAfStB:
Anwendung | Anteil rezyklierter Gesteinskörnung | ||
Expositionsklasse | Feuchtigkeitsklasse | Typ 1 | Typ 2 |
XC1 | W0 (trocken) | < 45 | < 35 |
XF1 und XF3 | WF (feucht) | < 35 | < 25 |
Beton mit hohem | WF (feucht) | < 35 | < 25 |
XA1 | WF (feucht) | < 25 | < 25 |
Die festgelegten Grenzen ergeben sich aus der Forderung, dass Betone mit Betonsplitt die Anforderungen der DIN 1045 ohne Einschränkung in gleicher Weise erfüllen sollen, wie Betone mit ausschließlich primären Gesteinskörnungen.
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.
Selbst bei einer theoretischen Aufbereitung zu Splitt > 2 mm kann der RC-Splitt nur zu rund 60% im Kreislauf gehalten werden. Betonbrechsand kann auch für untergeordnete Betone eingesetzt werden.
Haupteinsatzbereiche von aufbereitetem Altbeton sind derzeit immer noch der klassifizierte und nicht klassifizierte Straßenbau.
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 |