Klimabilanz des Stahlbetonbaus
2,7 Millionen Tonnen an CO2-Emissionen würde der Bau der U5 ohne den Reduktionsplan der HOCHBAHN ausstoßen. Der Löwenanteil der klimaschädlichen Emissionen kommt durch den Materialverbrauch und die Herstellung in der Stahlbetonbauweise zustande. Vor allem der verarbeitete Beton ist das Problem. Deshalb ist die Optimierung der Bauplanung im Hinblick auf weniger Verbrauch auch so entscheidend.
Aber warum ist Beton so ein Klimasünder?
Beton besteht aus Kies, Sand, Wasser und Zement. Mal ganz davon abgesehen, dass die natürliche Ressource Sand rar wird, sind das Bindemittel Zement und der darin enthaltene Zementklinker der ausschlaggebendste Faktor für die schlechte Klimabilanz des Baustoffes. Je nach Zusammensetzung macht Zement mehr als 80 Prozent der Gesamtemissionen des Betons aus.
Zement besteht aus Ton und Kalkstein. Diese beiden Rohstoffe werden bei 1450 Grad Celsius im Ofen gebrannt. Dabei entsteht der sogenannte Zementklinker. Allein der Verbrennungsprozess, bei dem fossile Brennstoffe zum Einsatz kommen, ist sehr CO2-intensiv. Außerdem entstehen im Ofen chemische Reaktionen, bei denen zusätzlich dazu CO2 freigesetzt wird.
Dennoch: Die Stahlbetonbauweise und somit auch der Einsatz von Zement ist aktuell alternativlos für den Bau von großen Projekten wie der U5. Auf dem Markt ist kein Baustoff erhältlich, der die Eigenschaften von Zement ersetzen könnte und den hohen Anforderungen im U-Bahn-Bau entspricht. Er sorgt dafür, dass Beton aushärtet und entsprechend stabil und langlebig ist.
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Aber die HOCHBAHN und die Industrie schlafen nicht. Mit Hochdruck wird daran gearbeitet, den CO2-Abdruck im Stahlbetonbau zu verbessern. Schon heute verwendet die HOCHBAHN klinkerarme Zemente und optimiert im Rahmen der Möglichkeiten den Zementanteil im Beton. Die Nutzungsdauer und Funktionalität der Bauwerke und Strecken der U5 sollen dabei genauso langlebig sein wie bei den anderen U-Bahn-Linien bisher.
Die Verringerung der Klinkeranteils im Zement ist sehr effektiv. Dazu werden andere Ersatz- bzw. Zusatzstoffe eingesetzt, die über ähnliche chemisch-physikalische Eigenschaften verfügen, jedoch weniger Treibhausgasemissionen erzeugen. Es handelt sich hier um Abfallprodukte der Industrie, beispielsweise Flugaschen, Kalksteinmehle oder Hüttensande. Dadurch werden weniger CO2-Emissionen als bei einer konventionellen Bauweise freigesetzt.
Ab 2025 setzt die HOCHBAHN auf CO2-reduzierten Stahl. Emissionen lassen sich durch die Verwendung von Ökostrom in der Herstellung und durch hohe Recyclingschrottanteile einsparen.
In enger Abstimmung mit der Industrie ist es dann voraussichtlich 2028 soweit, dass Zement mit anteiliger CO2-Abscheidung im Herstellungsprozess zum Einsatz kommen kann. Das heißt: Es wird an einer Lösung gearbeitet, das im Verbrennungsprozess freiwerdende Kohlenstoffdioxid gar nicht erst freigesetzt wird. In der Praxis wird es absorbiert (herausgefiltert) und gespeichert. Es wird derzeit erforscht, wie das Kohlenstoffdioxid im nächsten Schritt sinnvoll weiter genutzt werden kann.
Vereinfacht zusammengefasst: CO2 herausfiltern, speichern und weiterverwenden.
Langfristig kann so das Ziel erreicht werden, mit Zement, der CO2 im Herstellungsprozess nicht nur teilweise, sondern vollständig abscheidet, zu bauen. Auch bei der Stahlproduktion will man auf grünen Wasserstoff umsteigen. Über das Elektrolichtbogenverfahren wird recycelter Metallschrott zu Stahl.
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