Wissenschaftliche Studie zur Ermittlung des CO2-Reduktionspotenzials durch das deutsche ERC-Konzept

Die Studie analysiert das CO2 Reduktionspotenzial des deutschen Systems der Expositionswiderstandsklassen (ERC-System) f黵 Betonbauwerke der Expositionsklassen XC1 bis XC4 im Vergleich zum bislang g黮tigen Dauerhaftigkeitskonzept nach DIN燛N�92 1 1+NA und DIN�45 2. Im ERC-System wird die Mindestbetondeckung nicht mehr allein durch die Expositionsklasse festgelegt, sondern in Abh鋘gigkeit von der nachgewiesenen Expositionswiderstandsklasse (XRC-Klasse), die den realen Materialwiderstand gegen黚er Karbonatisierung abbildet. Dadurch entfallen die nach dem bisherigen Dauerhaftigkeitskonzept geltenden Grenzwerte f黵 die Betonzusammensetzung, wodurch sich neue M鰃lichkeiten zur 鰇ologischen Optimierung von Betonzusammensetzungen ergeben. Auf Grundlage von Literaturdaten zum Karbonatisierungsverhalten konnte gezeigt werden, dass die Mehrheit der analysierten Betone die Widerstandsklasse XRC 5 mit dem h鯿hsten Karbonatisierungswiderstand erreicht. Betone mit klinkerreichen Zementen weisen dabei tendenziell h鰄ere Widerst鋘de auf als solche mit klinkereffizienten Zementen. Bez黦lich der Mindestbetondeckung zeigte sich, dass diese im ERC-System in den meisten F鋖len geringer ausf鋖lt als im bisherigen Konzept; Erh鰄ungen treten nur vereinzelt auf. Unter Anwendung eines empirischen Karbonatisierungsmodells wurden m鰃liche Betonzusammensetzungen f黵 die einzelnen XRC-Klassen hergeleitet. Aufgrund des unterschiedlichen Karbonatisierungsverhaltens der Zemente ergibt sich eine gro� Bandbreite m鰃licher Wasserzementwerte und Zementgehalte je XRC-Klasse. H鋟fig k鰊nen die bisherigen Mindestzementgehalte rechnerisch unterschritten werden, insbesondere bei Einsatz inerter Zusatzstoffe zur Sicherstellung eines ausreichenden Leimvolumens. Die Absch鋞zung des Treibhauspotenzials (GWP) zeigt eine sinkende Tendenz mit steigender XRC-Klasse, h鰄erem Zusatzstoffanteil und sinkendem Klinkeranteil im Zement. Je nach Kombination aus Expositionsklasse, Bauteildicke und Zementart ergeben sich Einsparungen von bis zu 22 % gegen黚er den Referenzrezepturen nach DIN 1045-2. Ung黱stige Parameterkombinationen k鰊nen jedoch auch zu einer Erh鰄ung des GWP f黨ren. Die Einordnung in CO2-Klassen des CSC-Systems weist Potenziale zur Einstufung in Level 1 und 2 auf. Insgesamt belegt die Studie, dass das ERC-System durch seine performanceorientierte Herangehensweise M鰃lichkeiten zur 鰇ologischen Optimierung von Beton bzw. Betonbauteilen bietet. Voraussetzung f黵 die Aussch鰌fung dieser Potenziale ist eine integrale Planung, in der betontechnologische und konstruktive Anforderungen systematisch aufeinander abgestimmt werden.