AuftraggeberIn:                    
FFG: TIKS - Technologien und Innovationen für die klimaneutrale Stadt
 

Projektleitung:
Architekt DI Thomas Matthias Romm - forschen planen bauen ZT

KooperationspartnerInnen:
CarStorCon Technologies GmbH
Doka GmbH
Dr. Ronald Mischek ZT GmbH
Holcim (Österreich) GmbH
Materialprüfanstalt Hartl GmbH
Strabag Real Estate GmbH
Transportbeton Gesellschaft m.b.H. & Co. Komm. Ges.
Wopfinger Transportbeton GmbH

Bearbeitungszeitraum: 2019-2024

Beton- und Zementproduktion sind von erheblicher Umweltrelevanz, zugleich ist Beton weltweit der bei weitem verbreitetste Baustoff. Österreich hat eine jährliche Zementproduktion von 5,2 Mio. t Zement und emittiert für die Herstellung ca. 2,9 Mio. t CO2 im Jahr (MAUSCHITZ, 2020). Die Dekarbonatisierung der Bauwirtschaft ist ein globales Thema. Das vorliegende Projekt soll dazu einen Beitrag leisten.

Forschungsziel ist der Einsatz von „Performance-Beton" als CO2-reduzierter Beton (RCC – „reduced carbon concrete") mit geringerem Zementgehalt. Hierfür ist, anders als bei konventionellem Beton, der Nachweis technischer Gleichwertigkeit über die technischen Eigenschaften („Performance") zu führen. Grundlage ist, neben der ÖNORM B 4710-1, die künftige ONR 23339 „Regeln für die Umsetz-ung des Konzepts der gleichwertigen Betonleistungsfähigkeit". Dieses Regelwerk setzt Rahmen-bedingungen, welche die verzögerte Frühfestigkeitsentwicklung eines RCC-Betons durch geeignete Nachbehandlungsmaßnahmen auf der Baustelle kompensieren.

Ergebnisse:
Klinkerreduzierte Rezepturen von Beton haben geringere CO2-Emissionen als Standardbetone. Die verzögerte Frühfestigkeitsentwicklung von CO2-reduziertem Beton – Reduced Carbon Concrete (RCC) – stellt zufolge des geringeren Bindemittelgehalts insbesondere bei niedrigen Außentemperaturen eine Herausforderung dar. Diese fehlende Energie bei der Hydratationswärmeentwicklung zu Beginn der Erhärtungsphase kann u.a. durch eine heizbare Schalung ausgeglichen werden. Aber auch eine strombetriebene Beheizung der Schalung verbraucht Energie, deren Erzeugung wiederum CO2 emittiert. Daher ist die Ökobilanz von heizbaren Schalungen zur Unterstützung CO2-reduzierter Betone ein Schlüssel zur Bewertung der Nachhaltigkeit innovativer RCC-Rezepturen. Daraus lässt sich folgende Forschungsfrage formulieren: Wie kann die Ökobilanz von heizbaren Schalungen zur Unterstützung von CO2-reduzierten Betonen bewertet werden und inwieweit beeinflusst dies die Nachhaltigkeit innovativer Betonrezepturen?
Aber auch eine strombetriebene Beheizung der Schalung verbraucht Energie, deren Erzeugung wiederum CO2 emittiert. Daher ist die Ökobilanz von heizbaren Schalungen zur Unterstützung CO2-reduzierter Betone ein Schlüssel zur Bewertung der Nachhaltigkeit innovativer RCC-Rezepturen. Der energetische Aufwand, der für die heizbare Schalung erforderlich ist, reduziert die CO2-Einsparung   etwa um die Hälfte und bei der CO2-reduzierten Rezeptur mit technischem Kohlenstoff lediglich um etwa ein Siebtel.

Ausblick:
Die Ergebnisse der Versuchsreihe sowie die Beigabe von technischem Kohlenstoff schaffen  wichtige Perspektiven auf einen branchenweiten Einsatz von CO2-reduziertem und bilanziell klimaneutralem Beton. Dies bedeutet die Möglichkeit einer Etablierung von Klimaschutzzielen mit Performance-Beton lt. ONR 23339  als neuen Stand der Technik ohne Mindestbindemittelgehalt.

Publikationen:
RCC-Reduced Carbon Concrete - Implementierung von CO2-reduzierten Betonen auf der Baustelle

Die Ziele des vorliegenden Projekts „RCC – Reduced Carbon Concrete“ war es, das aktuelle Wissen um die temperaturabhängigen Aushärtungsverläufe der Performancebetone durch Betonarbeiten an großen Bauteilen auf der Baustelle, unter sommerlichen und winterlichen Bedingungen, sowie in der Fertigteilproduktion zu erproben. Die Ergebnisse fließen in die Baupraxis und die Normungsarbeit ein. Schriftenreihe 30/2021
T. M. Romm, N. Summhammer, T. Belazzi, M. Härtel, J. Horvath, E. Größ, L. Kujawa, R. Hoch, M. Marra, R. Pamminger, M. Löffler, F. Denk, H.-J. Zeiler
Herausgeber: BMK; Deutsch, 60 Seiten

https://nachhaltigwirtschaften.at/resources/sdz_pdf/schriftenreihe-2021-30_rcc.pdf

RCC2 – Reduced Carbon Concrete 2: Ökobilanz heizbarer Schalung für CO2-reduzierten und klimaneutralen Beton
Experimentelle Entwicklung innovativer Rezepturen CO2-reduzierten Betons sowie beheizter Schalung zur Unterstützung der Frühfestigkeitsentwicklung bei winterlichen Temperaturen. Schriftenreihe 26/2024
T. M. Romm, J. Flaszynska, M. Härtel, M. Kopp, D. Ehrenreich, T. Meinschad, P. Kasal, T. Belazzi, J. Horvath, M. Schwarzbauer, L. Kujawa, R. Pamminger, M. Löffler, F. Denk, H.-J. Zeiler, J. Hörler, J. Roth, A. Preuß, T. Groeneveld
Herausgeber: BMK
Deutsch, 71 Seiten

https://klimaneutralestadt.at/resources/pdf/schriftenreihe-2024-26-rcc2.pdf