Regionale Besonderheiten bei der Bodenbehandlung in Schleswig-Holstein

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1 Strength. Performance. Passion. Regionale Besonderheiten bei der Bodenbehandlung in Schleswig-Holstein 9. GBB Fachtagung in Lübeck Andreas Michel Bindemittel in der Bodenverfestigung Zemente nach DIN EN CEM I 32,5 R CEM I 42,5 N CEM II-S (mit Hüttensand-Gehalten zwischen 15 und 33 M.-%) CEM III/A 42,5 N Hydrophobierter Zement CEM I 42,5 N (hy) Hydraulische Boden- und Tragschichtbinder nach DIN HRB 32,5 E

2 Sortenverteilung 2012 / Klimawandel Entwicklung CO 2 -Konzentration in der Erdatmosphäre 2

3 Kyoto Protokoll 1997 Klimapolitik Abkoppelung der Emissionen vom ökonomischen Wachstum Wirtschaft Kyoto Protokoll CO2 Emission Klimapolitik - Emissionsrechte für die Industrie 1 NAP I (Nationaler Allokationsplan) Handelsperiode Basisperiode Ausgabe nach dem Prinzip grandfathering 3

4 Klimapolitik - Emissionsrechte für die Industrie 2 NAP II (nationaler Allokationsplan) Handelsperiode Basisperiode (Ǿ der CO 2 -Emissionen) Ausgabe nach dem Prinzip grandfathering Anzahl der zugeteilten CO 2 -Zertifikate wird um den Faktor 1,25 pro Jahr reduziert (Energiekonzerne bis zu 30 %) Klimapolitik - Emissionsrechte für die Industrie 3 3.Handelsperiode (einheitl. in der gesamten EU) Handelsperiode Referenzperiode (Bezug Klinkerproduktion ) Zuteilung auf Benchmarking-Basis der besten10 % aller europ. Werke zugeteilt werden 766 kg CO2 pro Tonne Zement Holcim (Deutschland) AG : kg CO2 / to Zement Im Mittel eine Unterdeckung von % bei konstanter Klinkerproduktion Aktuelle Kosten für 1 Tonne CO 2 : 5,- Weitere Kürzung der kostenlosen Zuteilung durch sektorübergreifenden Reduktionsfaktor (CSCF) geplant 4

5 CO 2 -Emission in der Zementproduktion 12% 29% 59% indirekt (Strom) brennstoffbedingt rohstoffbedingt CaCO 3 + Energie = CaO + CO 2 Maßnahmen Zementindustrie Senkung der CO 2 -Emissionen durch: Effektivere Verfahrenstechnik (weitgehend ausgereizt) Substitution fossiler Brenn- und Rohstoffe durch kohlenstoffärmere Sekundärrohstoffe, Einsatz von Klinkerersatzstoffen z.b.: Hüttensand (reagiert latent hydraulisch) Flugasche ( reagiert puzzolanisch) Kalksteinmehl ( inert) Hüttensand als latent-hydraulische Komponente hat das höchste Potential als Klinkerersatz 5

6 CO 2 -Emission in der Zementproduktion Optimierung der Anlagen- und Verfahrenstechnik ist weitgehend ausgereizt spez. Brennstoffenergieeinsatz in kj/kg Klinker Theoretischer Brennstoffenergiebedarf Trocknung Jahr Quelle: VDZ Hüttensand - Herstellung Hüttensand (HS) ist eine hochwertiges Nebenprodukt der Roheisenerzeugung HS wird durch Granulation von Hochofenschlacke gewonnen Die flüssige Schlacke wird durch Wasser abgeschreckt, so dass eine feine Körnung entsteht. Auf Grund seines glasartigen nicht kristallinen Zustandes besitzt Hüttensand latent hydraulische Reaktivität, sehr ähnlich der des Portlandzementklinkers. 6

7 CO 2 -Emissionen unterschiedlicher Zemente CO 2 -Emissionen bei der Zementherstellung Vorteil hüttensandhaltiger Zemente CEM I 32,5 R (Ø = 100 %) CEM II/B-S mit 30 % HS (Ø = 72,2 %) 31,3 % 54,4 % 30,4 % 1011 kg/t 730 kg/t 52,8 % 14,3 % 16,9 % 29,4 % 19,6 % 539 kg/t 51,0 % 26,4 % 27,8 % 45,8 % 300 kg/t CEM III/A mit 50 % HS (Ø = 53,3 %) CEM III/B mit 75 % HS (Ø = 29,7 %) Entsäuerung: 0,55 t CO 2 je t KL Elektr. Energie: 651 g/kwh Therm. Energie: 331 g/kwh 14 Tragschichten mit hydraulischen Bindemitteln unter Asphalt ZTV Beton-StB 07 HVA-SH Abschnitt 5 Erstprüfung nach 28 Tagen : 7 N/mm 2 Erstprüfung nach 7 Tagen: 6 N/mm 2 Kontrollprüfung an fertiger Schicht nach 28 Tagen : 3,5 N/mm 2 Kontrollprüfung an fertiger Schicht nach 28 Tagen : --- nach ZTV Beton-StB 07: 3,5 N/mm

8 Festigkeitsentwicklungen von CEM I und CEM II/B-S MPa CEM II/B-S 32,5 R N/mm 2 CEM I 32,5 R CEM I 42,5 N Tage 7 Tage 28 Tage Konsequenzen Erhöhte Zementeinwaage bei CEM II und CEM III-Zementen um geforderte 6 N/mm 2 nach 7 Tagen zu erzielen damit (zu hohe) 28 Tage-Festigkeiten ( 7 10 N/mm 2 möglich) Keine baupraktischen Vorteile höhere Kosten Erhöhte Gefahr der Reflexionsrißbildung ( speziell unter Asphaltdeckschichten)

9 Fazit Berücksichtigung der Entwicklungen im Bindemittelbereich (weg vom CEM I und hin zu CEM II und CEM III-Zementen) und deren positiven baupraktischen Erfahrungen in den Regelwerken bzw. in den zusätzlichen technischen Vertragsbedingungen in SH Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit