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Umweltauswirkungen durch die Herstellung von Betonfertigteilen aus Sichtbeton bei der Firma Gödde Beton

Projektarbeit

am Center for Environmental Systems Research (CESR)

Universität Kassel

von Juliane Plümpe

Matrikelnummer: 32220874

Betreuer: Prof. Dr. Michael Hiete Prüfer: Prof. Dr. Michael Hiete

Kassel, im Juli 2014

Verzeichnisse

I

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Vereinfachtes Prozessfließbild zu Herstellung von Betonfertigteilen bei der Firma Gödde Beton, Betrachtung von der Bauteilplanung bis zur Nachbehandlung auf den jeweiligen Baustellen ............................................................................................... 2

Abbildung 2: Schematische Darstellung zur Bildung der Hydratationsphasen und der Gefügeentwicklung während der Hydratation von Zement nach Locher, et al., (1976) ... 5

Abbildung 3: Gewichtung der Nachhaltigkeitsqualitäten für Neubauten im BNB am Beispiel der Vorgaben für Büro- und Verwaltungsgebäude nach BMVBS (2013) ......................... 7

Abbildung 4: Phasen des Gebäudelebenszyklus zur Bestimmung der verschiedenen EDP-Arten nach DIN 15804 ...................................................................................................11

Abbildung 5: Komponenten der Ökobilanzierung nach ISO EN 14040 nach Klöpffer, et al. (2009) ............................................................................................................................12

Abbildung 6:Systemgrenzen der Ökobilanzierung zur Herstellung von Betonfertigteilen aus Sichtbeton .....................................................................................................................16

Abbildung 7: Prozessfließbild zur Herstellung von Betonfertigteilen bei der Firma Gödde-Beton .............................................................................................................................21

Abbildung 8: Lageplan Werk II, Formbau..............................................................................24

Abbildung 9: Lageplan Werk I, Produktion und Verwaltung ..................................................25

Abbildung 10: Ecomap Wasser mit Markierung sämtlicher Örtlichkeiten, an denen das Umweltmedium Wasser beeinflusst wird .......................................................................32

Abbildung 11: Ecomap Energie mit Markierung sämtlicher Örtlichkeiten, an denen der Energieeinsatz und Energieverbrauch beeinflusst wird..................................................34

Abbildung 12: Ecomap Abfall mit Markierung sämtlicher Örtlichkeiten, an denen das Abfallaufkommen und die Abfallbehandlung beeinflusst wird ........................................35

Diagramme

Diagramm 1: Prozentuale Verteilung der Bewertungen innerhalb der Verwaltung / Führungskräfte ..............................................................................................................30

Diagramm 2: Prozentuale Verteilung der Bewertungen innerhalb des Formbaus .................31

Diagramm 3: Prozentuale Verteilung der Bewertungen innerhalb der Produktion .................31

Diagramm 4: Prozentuale Verteilung der Umweltauswirkungen getrennt nach Prozessen und Wirkungskategorien 37

Verzeichnisse

II

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Schutzgüter und Schutzziele im Baubereich für die ökologische Qualität nach BMVBS (2013) ............................................................................................................... 7

Tabelle 2: Auszug aus den Einzelkriterien zum Schutz der natürlichen Ressourcen nach BMVBS (2013) ............................................................................................................... 8

Tabelle 3: Auszug aus den Einzelkriterien zum Schutz der Ökosysteme nach BMVBS (2013) ....................................................................................................................................... 8

Tabelle 4: In der Wirkungsabschätzung berücksichtigte Wirkungskategorien mit zugehöriger Einheit und Charakterisierungsfaktor. Mit der Quelle werden die jeweiligen Forschungsgruppen angegeben, die das jeweilige Charakterisierungsmodell und -faktor entwickelt haben. ...........................................................................................................19

Tabelle 5: Verbrauch an relevanten Roh- und Betriebsstoffen pro t Betonfertigteil, welche dem Prozess "Formbau" zugeordnet wurden ................................................................22

Tabelle 6: Verbrauch an relevanten Roh- und Hilfsstoffen sowie Energie pro t Betonfertigteil, welche dem Prozess "Beton mischen" zugeordnet wurden ...........................................22

Tabelle 7: Verbrauch an Betriebsstoffen, Kraftstoffen und Energie pro t Betonfertigteile, welche den Prozessen "Gießen und Aushärten" und „Transport“ zugeordnet wurden ...23

Tabelle 8: Inputtabelle zur Bestimmung der jährlichen Materialflüsse und des Ressourcenverbrauchs durch die Produktion ................................................................26

Tabelle 9: Outputtabelle zur Bestimmung der direkten Emissionen, des Abfallaufkommen und der Menge an Produkten ........................................................................................28

Tabelle 10: Bewertung verschiedener Umweltaspekte durch eine Mitarbeiterumfrage, zusammengefasste Ergebnisse aus allen Abteilungen ..................................................29

Tabelle 11: Ergebnisse der Sachbilanz überführt in die einzelnen Wirkungskategorien, getrennt nach den einzelnen Prozessschritten ..............................................................36

Tabelle 12: Ergebnisse der Wirkungsabschätzung im Verhältnis zu dem jeweiligen Anforderungsniveau der BNB-Kriteriensteckbriefe mit anschließender Normierung ......37

Verzeichnisse

III

Inhaltsverzeichnis

1. EINLEITUNG UND ZIELSETZUNG ........................ .................................................................... 1

2. EINFÜHRUNG DER GRUNDLAGEN ......................... ................................................................ 4

2.1. HERSTELLUNGSPROZESS UND WERKSTOFFEIGENSCHAFTEN VON BETON ..................................... 4

2.2. BEWERTUNGSSYSTEM NACHHALTIGES BAUEN ............................................................................. 6

2.3. UMWELTPRODUKTDEKLARATIONEN ............................................................................................. 9

2.4. ÖKOBILANZIERUNG .................................................................................................................. 11

3. METHODIK UND VORGEHEN ................................................................................................. 13

3.1. ECOMAPPING ........................................................................................................................... 13

3.1.1. Lageplan ........................................................................................................................ 13

3.1.2. Input-Output-Analyse ..................................................................................................... 13

3.1.3. Öko-Wetterkarte ............................................................................................................ 14

3.1.4. Ecomaps ........................................................................................................................ 14

3.2. UMWELTPRODUKTDEKLARATION ............................................................................................... 15

3.2.1. Festlegung des Ziels und der Systemgrenzen .............................................................. 16

3.2.2. Sachbilanz ..................................................................................................................... 20

4. ERGEBNISSE ........................................................................................................................... 24

4.1. ECOMAPPING ........................................................................................................................... 24

4.1.1. Lageplan ........................................................................................................................ 24

4.1.2. Input- / Output-Analyse .................................................................................................. 26

4.1.3. Öko-Wetterkarte ............................................................................................................ 29

4.1.4. Ecomap Wasser ............................................................................................................ 32

4.1.5. Ecomap Bodenschutz und Lagerung ............................................................................ 33

4.1.6. Ecomap Luft, Gerüche, Stäube und Lärm ..................................................................... 33

4.1.7. Ecomap Energie ............................................................................................................ 33

4.1.8. Ecomap Abfall ................................................................................................................ 35

4.2. UMWELTPRODUKTDEKLARATION ............................................................................................... 36

5. DISKUSSION ............................................................................................................................ 39

6. SCHLUSSFOLGERUNG UND AUSBLICK ..................... ......................................................... 45

7. LITERATURVERZEICHNIS .............................. ........................................................................ 46

ANHANG 49

Verzeichnisse

IV

Abkürzungen

AP Acidification Potential, Versauerungspotenzial

BHKW Blockheizkraftwerk

BMU Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit

BMVBS Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung

BNB Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen

BREEAM Building Research Establishment Environmental Assessment Methodology

CO2 Kohlenstoffdioxid

DGNB Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen

EP Eutrophication Potential, Überdüngungspotenzial

EPD Environmental Product Declaration

FSC Forest Stewardship Council, Gewährleistung nachhaltiger Forstwirtschaft

GWP Global Warming Potential, Erderwärmungspotenzial

KEA Kumulierter Energieaufwand

KMU Kleine und mittlere Unternehmen

kWhel Kilowattstunde elektrisch

kWhth Kilowattstunde thermisch

LEED Leadership in Energy and Environmental Design

MJ Mega Joule

NMVOC Non Methane Volatile Organic Compounds, Lösemittel

NOx Stickoxide

ODP Ozone Depletion Potential, Ozonschichtabbaupotenzial

POCP Photo Chemical Ozone Creation Potential, Sommersmogpotenzial

SO2 Schwefeldioxid

tkm Tonnenkilometer

UBA Umweltbundesamt

VOC Volatile Organic Compounds, Lösemittel

w/z-Wert Mischungsverhältnis Wasser zu Zement

Umweltauswirkungen durch die Herstellung von Betonfertigteilen

V

Zusammenfassung

In der vorliegenden Arbeit wurden die Umweltauswirkungen für die Firma Gödde Beton

erfasst und bewertet. Die Firma produziert individuelle Betonfertigteile aus Sichtbeton. Das

kleine Unternehmen aus Nordrheinwestfalen sieht sich wachsenden Kundenanforderungen

im Umweltbereich gegenüber. Aus diesem Grund wurde in dieser Arbeit zum einen eine

Umweltproduktdeklaration für das Leitprodukt, Betonfertigteile, erstellt.

Nach den Anforderungen aus dem Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen und nach DIN

EN 15804 wurden die Umweltauswirkungen durch eine Ökobilanzierung erfasst und in die

vorgegeben Wirkungskategorien überführt.

In der Untersuchung wurden alle verwendeten Roh-, Hilfs- und Betriebsstoffe inklusive ihrer

Prozessvorketten berücksichtigt. Hierdurch konnte gezeigt werden, dass die energieintensive

Herstellung von Zement das Gesamtergebnis in allen Wirkungskategorien dominiert.

Erheblichen Einfluss haben auch die Transportprozesse während der Produktion und zu den

jeweiligen Baustellen.

Die Umweltproduktdeklaration ermöglicht die Bewertung der ökologischen Qualität der

jeweiligen Bauteile und kann zur ganzheitlichen Bewertung der Nachhaltigkeit von Gebäuden

herangezogen werden.

Als betriebliches Instrument für den Umweltschutz wurde das Ecomappingkonzept

angewendet. Auf verschiedenen Umweltkarten zu den Themen Wasser, Energie und Abfall

wurden Problemfelder visualisiert. Im Anschluss an diese Arbeit können somit Ziel- und

Aktionspläne von den Ergebnissen des Ecomapping abgeleitet werden.

Die hier vorliegende Arbeit legt durch die Erfassung der Umweltaspekte auf betrieblicher und

produktspezifischer Ebene den Grundstein für die Implementierung eine

Umweltmanagementsystems.


1

1. Einleitung und Zielsetzung

Bei der im Jahr 1992 in Rio de Janeiro abgehaltenen UN-Konferenz zu Umwelt und

Entwicklung wurde die zuvor im Brundtland-Bericht definierte Nachhaltigkeit als globales

Leitbild ausgerufen. In Zeiten des Klimawandels, von stetig steigenden Energie- und

Rohstoffpreise hat dieses Thema noch an Bedeutung gewonnen. Auch im Bauwesen rücken

Nachhaltigkeitsbestrebungen immer stärker in den Vordergrund. Als Sektor von großem

wirtschaftlichem Interesse und mit relevanten Auswirkungen auf die Umwelt, kommt der

Baubranche eine besondere Verantwortung zu.

Als vielseitig verwendbares Baumaterial kann Beton als der wichtigste Baustoff des

Bauwesens genannt werden. Inzwischen werden jährlich über drei Milliarden Tonnen

Zement produziert um in Form von Beton verbaut zu werden. Damit stellt Beton das

meistverwendete Material weltweit dar (Ulm, 2012). Gleichzeitig sind mit der

Zementproduktion große Mengen an CO2-Emissionen und andere Auswirkungen auf die

Umwelt verbunden, wodurch die Betonproduktion die in Deutschland angestrebte

nachhaltige Entwicklung direkt beeinflusst wird. Um den Anforderungen aus nationalen

Zielvorgaben wie zum Beispiel dem Deutschen Ressourceneffizienzprogramm

(Umweltbundesamt, 2012), dem Integrierten Klima- und Energieprogramm (BMU, 2009) oder

der Nachhaltigkeitsstrategie der Bundesregierung (Bundesregierung, 2002) gerecht zu

werden, wurden verschiedene Initiativen zum nachhaltigen Bauen ins Leben gerufen. Eine

dieser Initiativen ist das Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB).

Um im Bereich des Nachhaltigen Bauens verbindliche Regelungen für Bundesgebäude zu

entwickeln, wurde im Jahr 2001 zur Unterstützung des Bundesbauministeriums der Runde

Tisch einberufen. Dieser setzt sich aus Vertretern von Verbänden der Bauwirtschaft, der

Industrie, sowie aus Vertretern der wesentlichen Bauverwaltungen und der Wissenschaft

zusammen (BMU, 2014 b). Durch den runden Tisch wurde im gleichen Jahr der Leitfaden

Nachhaltiges Bauen herausgegeben (BMVBS, 2011 a).

Durch den Leitfaden werden Methoden zur Verfügung gestellt, um die Nachhaltigkeit von

Gebäuden transparent, messbar und nachvollziehbar auszuweisen. Neben der Zertifizierung

durch das BNB, welches sich am Leitfaden orientiert, sind weitere Zertifizierungssysteme für

die Nachhaltigkeit von Gebäuden auf den Markt gekommen. So können Bauherren ihr

Gebäude durch die Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (DGNB), die international

agierende Building Research Establishment Environmental Assessment Methodology

(BREEAM) sowie durch das Leadership in Energy and Environmental Design (LEED)

auszeichnen lassen.

Einleitung und Zielsetzung

2

Im Jahr 2004 wurde das Verbundforschungsvorhaben „Nachhaltig Bauen mit Beton“ vom

Deutschen Ausschuss für Stahlbeton ins Leben gerufen (Bleyer, 2011). Neben den

Potenzialen durch den Einsatz von Sekundärrohstoffen im Betonbau wurden hier auch die

Möglichkeiten des Lebensdauermanagements sowie weitere Aspekte zur Stärkung der

Nachhaltigkeit von Gebäuden erforscht.

Sowohl durch das Verbundforschungsvorhaben, als auch durch das BNB werden Daten zur

ökologischen Bewertung für verschiedene Bauprodukte und schließlich auch für die

Gebäude bereitgestellt.

Im Zuge des verstärkten öffentlichen Interesses an den Umweltwirkungen von Produkten,

nehmen auch die Anforderungen an kleine und mittlere Unternehmen (KMU) in Bezug auf

den produktspezifischen und den betrieblichen Umweltschutz zu. Im Gegensatz zu großen

Unternehmen, verfügen KMUs jedoch selten über ein Umweltmanagement- oder ein

alternatives System, das sich mit den Umweltauswirkungen des Unternehmens

auseinandersetzt. Dennoch stehen KMUs vor der Herausforderung, Umweltinformationen

über das Unternehmen sowie dessen Leitprodukte zu kennen und zu kommunizieren.

Eines dieser KMUs ist die Firma Gödde Beton in Liesborn. Das Familienunternehmen

produziert seit 1905 Betonfertigteile. Seit den 90er Jahren ist es spezialisiert auf Sichtbeton

bzw. repräsentative Betonfertigteile im Hochbau. Mit ihren Produkten ist die Firma an

zahlreichen Großbauprojekten im In- und Ausland beteiligt.

Kennzeichnend für die Betonfertigteile von Gödde Beton ist die Individualität der Produkte.

Vor allem die Form der Fertigteile variiert stark je nach Auftrag. Um die verschiedenen

Formen zu realisieren werden Betonschalungen im betriebsinternen Formbau hergestellt. Im

eigentlichen Betonwerk wird der zuvor angemischte Frischbeton in die Form gefüllt und

anschließend wärmebehandelt. Bis zum Einsatz der Bauteile auf den jeweiligen Baustellen

folgen weitere Bearbeitungsschritte. Ein vereinfachtes Prozessfließschemata zur Herstellung

der Betonfertigteile ist in Abbildung 1 einzusehen.

Abbildung 1: Vereinfachtes Prozessfließbild zu Hers tellung von Betonfertigteilen bei der Firma Gödde Beton, Betrachtung von der Bauteilplanung bis zur Nachbehandlung auf den jeweiligen Baustellen

Einleitung und Zielsetzung

3

In dieser Arbeit werden für die Firma Gödde Beton zwei Ziele verfolgt werden. Zum einen

sollen die Umweltauswirkungen des Unternehmens mit Hilfe der EcoMapping-Methode

bestimmt und bewertet werden. Durch die Anfertigung verschiedener Umweltkarten zu den

Themen Wasser, Energie und Abfall werden Umweltproblemfelder visualisiert. Die

Umweltkarten werden ergänzt durch eine Input-/Output-Analyse und eine

Mitarbeiterumfrage. Hierdurch sollen Möglichkeiten aufgezeigt werden, die durch das

Unternehmen direkt beeinflussbaren Umweltauswirkungen zu reduzieren. Mit der Erfassung

und Bewertung des Ist-Zustands wird der Grundstein für die Implementierung eines

Umweltmanagementsystems gelegt.

Zum anderen sollen die Ergebnisse aus der Input-/Output-Analyse weiter genutzt werden,

um eine Umweltproduktdeklaration zu erstellen. Unter Anwendung der

Ökobilanzierungsmethode werden die Umweltauswirkungen einer Tonne unbewehrten

Betonfertigteils bestimmt und in einer Umweltproduktdeklaration zusammengefasst. Somit

wird dem Unternehmen ein wichtiges Instrument zur Kommunikation der

Umweltauswirkungen bereitgestellt.

Dabei wird der Zusammenhang zwischen betrieblichen Instrumenten des Umweltschutzes

einerseits und produktbezogenen Umweltinformationen andrerseits verdeutlicht.

Bei der Ökobilanzierung der Betonfertigteile wird eine cradle-to-gate-Produktökobilanz mit

Optionen angesetzt. Von der Wiege, also der Bereitstellung der Rohstoffe, bis zum Werkstor,

in diesem Fall den Nachbehandlungen auf der jeweiligen Baustelle, werden sämtliche

Umweltauswirkungen betrachtet. Durch die ganzheitliche Bewertung auf Basis der

Prozesskettenanalyse werden die relevanten Prozessschritte, sowie Optimierungspotenziale,

identifiziert. Die Ergebnisse aus der Ökobilanzierung können somit direkt im betrieblichen

Umweltschutz genutzt werden, um geeignete Maßnahmen zur Reduktion der

Umweltauswirkungen abzuleiten. Somit wird durch die Umweltproduktdeklaration ein direkter

Anreiz geschaffen, die umweltbezogene Qualität des Produktes und auch des

Unternehmens zu verbessern.

Durch diese Arbeit können dem Betrieb Gödde-Beton zwei starke Instrumente bereitgestellt

werden, mit deren Hilfe sich die produkt- und unternehmensspezifischen

Umweltauswirkungen überwachen, bewerten und kommunizieren lassen.


4

2. Einführung der Grundlagen

2.1. Herstellungsprozess und Werkstoffeigenschaften von Beton

Die Grundlagen zum Herstellungsprozess und die Werkstoffeigenschaften von Beton werden

nach Kropp (2009) zitiert.

Bei Beton handelt es sich um einen zweiphasigen Werkstoff. Aus technischen und

wirtschaftlichen Gesichtspunkten wird Zementstein durch Gesteinskörnung abgemagert. Die

kontinuierliche Phase besteht demzufolge aus Zementleim, die eingelagerte Phase aus

Gesteinskörnung und gegebenenfalls einer Bewehrung, in der Regel Betonstahl.

Zement zählt zu den mineralischen Bindemitteln. Er ist eine Weiterentwicklung der

hochhydraulischen Kalke, wobei die hydraulischen Eigenschaften durch hohe

Brenntemperaturen gesteigert werden. Die meistverwendete Zementart ist der

Portlandzement.

Bei der Herstellung von Portlandzement werden verschiedene Rohstoffe (Kalkstein, Mergel,

Kreide, Ton, Bauxit, Quarzsand und Feldspat) bis zur Sinterung, also bei einer Temperatur

über 1400°C gebrannt. Es entstehen Portlandzementkl inker, welche anschließend fein

gemahlen und mit Gips vermengt werden.

Die wesentlichen Bestandteile der eingesetzten Rohstoffe sind Calcium-, Aluminium-,

Silicium- und Eisen(III)-oxid. Nach der Sinterung liegen diese als Tricalcium-und

Dicalciumsilikat, Tricalciumaluminat und Tetracalciumaluminatferrit vor. Die Bestandteile

unterscheiden sich stark in ihrem Reaktionsverhalten. Der Zement erhärtet selbstständig an

der Luft, als auch unter Wasser. Unmittelbar nach dem Mischprozess von Zement und

Wasser binden die Klinkerphasen Wasser ein, die Hydratation beginnt. Der

Erhärtungsprozess verläuft in drei Stufen, welche in Abbildung 2 veranschaulicht werden.

Stufe I - Ettringitbildung: Tricalciumaluminat, Gips und Wasser bilden Ettringit (Trisulfat),

kleine nadelartige Kristalle. Der Zementleim behält seine Verarbeitbarkeit bei.

Sufe II - Erstarrungsbeginn: Nach einer halben bis zu einer Stunde geht die Ettringitbildung

zurück. Aus dem Ettringit entsteht stabiles Monosulfat. Das reaktive Tricalciumsilikat bildet

langfaserige, nadelförmige Calciumsilikathydrate. Diese breiten sich bis in die

wassergefüllten Zwischenräume aus und verfilzen untereinander. Der Zementleim beginnt zu

erstarren.

Einführung der Grundlagen

5

Stufe III – Verdichtung: Nach mehreren Stunden wachsen aus den langfaserigen

Calciumsilikathydraten kurzfaserige nach. Der Zementstein verdichtet sich zunehmend. Die

dritte Stufe des Hydratationsprozesses dauert mehrere Jahre.

Die Eigenschaften von Beton lassen sich gezielt steuern. Durch die Auswahl der

Betonausgangsstoffe, das Mischungsverhältnis und die Nachbehandlung kann für

verschiedene Bauaufgaben der optimale Beton hergestellt werden. Generell weist Beton

eine hohe Druck- und geringe Zugfestigkeit auf.

Sichtbeton, wie er in dieser Arbeit betrachtet wird, wird für repräsentative Bauteile im

Hochbau eingesetzt wird. Die unverputzten Ansichtsflächen haben meist gestalterische

Funktionen und müssen daher hohen Anforderungen entsprechen.

Zuschläge bzw. Gesteinskörnung können natürlichen oder künstlichen Ursprungs sein. Sie

beeinflussen die Verarbeitbarkeit sowie das Formänderungsverhalten des Zementsteins

(z. B. thermische Dehnung) und reduzieren die Rissempfindlichkeit.

Durch Zumahlstoffe können bestimmte Eigenschaften des Zements gezielt verbessert

werden. Die Festigkeit kann unter anderem durch die Mahlfeinheit und Art der Zumahlstoffe

gesteuert werden. Häufig eingesetzt werden zum Beispiel Hüttensand, Flugasche oder

Kalksteinmehl. Neben wirtschaftlichen Vorteilen ergeben sich durch den Einsatz von Rest-

und Abfallstoffen (wie z. B. Hüttensand) auch ökologische Vorteile, wie zum Beispiel der

geringere Einsatz von Energie und Ressourcen. Bei Kalksteinmehl handelt es sich um inerte

Abbildung 2: Schematische Darstellung zur Bildung der Hydratat ionsphasen und der Gefügeentwicklung während der Hydratation von Zemen t nach Locher, et al., (1976)


6

Stoffe. Durch die Mahlfeinheit wird zum einen das unerwünschte Bluten (Absonderung von

Wasser) reduziert. Gleichzeitig wird durch die Zugabe von Kalksteinmehl die Verarbeitbarkeit

verbessert.

Je nach Art und Menge der Zumahlstoffe wird der Zement in verschiedene Klassen

eingeteilt. Zement der Klasse CEM I, wie er für den hier betrachteten Sichtbeton verwendet

wird, besteht zu 95-100% aus Portlandzementklinkern und zeichnet sich durch eine hohe

Mahlfeinheit aus.

Beim Mischungsverhältnis ist vor allem der w/z-Wert, als das Verhältnis zwischen Wasser

und Zement von großer Bedeutung. Ein hoher Wassergehalt ermöglicht eine gute

Verarbeitbarkeit, gleichzeitig erhöht sich hiermit aber auch die Porosität des Werkstoffs und

damit die Festigkeit.

Betonzusatzmittel können ebenfalls zur gezielten Steuerung der Betoneigenschaften

beigemengt werden. Betonverflüssiger reduzieren die Oberflächenspannung des Wassers.

Hierdurch wird auch bei einem geringen w/z-Wert eine gute Verarbeitbarkeit gewährleistet.

Luftporenbildner sorgen für die Unterbrechung von Kapillarporen. Der freie Porenraum steht

zur Verfügung wenn Eisbildung in den Kapillaren einsetzt. Der Sprengdruck wird verhindert.

Das Ziel der Nachbehandlung ist einen ungestörten Hydratationsverlauf zu unterstützen. Bei

dem Hydratationsprozess handelt es sich um eine exotherme Reaktion. Bei massigen

Bauteilen besteht somit die Gefahr, dass die Oberfläche des Betons schneller abkühlt als der

Kern des Bauteils und es somit zu Spannungen und Rissbildung kommt. Durch eine günstige

Umgebungstemperatur wird angestrebt, einen Abfluss der Hydratationswärme zu verhindern

und somit das Temperaturgefälle im Querschnitt des Bauteils möglichst gering zu halten.

2.2. Bewertungssystem nachhaltiges Bauen

Als Vorbild für Nachhaltigkeit und Baukultur nimmt der Bund auch in der Funktion als

Bauherr eine besondere Rolle ein. Um dieser Verantwortung gerecht zu werden, wurde vom

Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) der Leitfaden

„Nachhaltiges Bauen“ entwickelt. Neben baupolitischen Vorgaben fließen in diesen Leitfaden

auch aktuelle Erkenntnisse aus der Bauforschung und –praxis ein (BMVBS, 2011 c). Der

Leitfaden wird regelmäßig fortgeschrieben und ergänzt. Hierdurch werden Anforderungen

aus europäischen, politischen und gesellschaftlichen Zielsetzungen für den Baubereich

operationalisiert (BMVBS, 2013 a).

Der Leitfaden beinhaltet allgemeingültige Grundsätze und Methoden für das nachhaltige

Planen, Bauen und Nutzen von Gebäuden. Hierdurch werden verbindliche Regelungen für

die Anwendung des Bewertungssystems Nachhaltiges Bauen (BNB) getroffen. Durch

Nutzung der dargestellten Methoden und Bewertungsregeln kann die Nachhaltigkeit von


7

Gebäuden nachvollziehbar ausgewiesen werden. Im Fokus steht dabei eine ganzheitliche

Bewertung über den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes. Die Vorgaben sind bindend

für Büro- und Verwaltungsgebäude des Bundes. Baumaßnahmen der Privatwirtschaft

können sich freiwillig am Leitfaden orientieren (BMVBS, 2013 a).

Das BNB basiert auf einem nationalen Kriterienkatalog, welcher in Kooperation zwischen

dem BMVBS und dem DGNB aufgestellt wurde. Zur ganzheitlichen Betrachtung und

Bewertung der Nachhaltigkeit von Gebäuden wurden fünf quantifizierbare

Nachhaltigkeitsqualitäten erarbeitet. Dabei werden neben ökologischen, ökonomischen und

soziokulturellen und funktionalen Aspekten auch die technische Qualität und Prozessqualität

von Gebäuden miteinbezogen. Die einzelnen Nachhaltigkeitsqualitäten werden separat

bewertet und setzen sich wie in Abbildung 3 veranschaulicht zusammen.

Abbildung 3: Gewichtung der Nachhaltigkeitsqualität en für Neubauten im BNB am Beispiel der Vorgaben für Büro- und Verwaltungsgebäude nach BMVB S (2013)

Den jeweiligen Nachhaltigkeitsqualitäten werden Schutzgüter und Schutzziele zugeordnet.

Für die ökologische Qualität im Baubereich werden die in Tabelle 1 dargestellten

Schutzgüter und –ziele betrachtet.

Tabelle 1: Schutzgüter und Schutzziele im Baubereic h für die ökologische Qualität nach BMVBS (2013)

Schutzgüter Schutzziele

• Natürliche Ressourcen • Schutz der natürlichen Ressourcen

• Globale und lokale Umwelt • Schutz der Ökosysteme


8

Aus den jeweiligen Schutzzielen lassen sich wiederum Einzelkriterien bzw. Indikatoren

ableiten, durch welche die Einhaltung des jeweiligen Schutzziels quantifiziert werden kann.

Die Grundlage für die Bestimmung und Berechnung der Wirkungsindikatorwerte stellt die

Ökobilanzierungsmethodik nach DIN ISO EN 14040 und 14044 dar. Durch diese Methode

können die potenziellen Umweltauswirkungen des Gebäudes transparent und

nachvollziehbar dargestellt werden.

Die einzelnen Kriterien werden aus Wirkungskategorien abgeleitet, welche aufgrund

verschiedener Umweltproblemfelder entwickelt wurden (Klöpffer, et al., 2009).

Um den Schutz der natürlichen Ressourcen nachzuweisen, werden die in Tabelle 2

dargestellten Einzelkriterien bzw. Wirkungsindikatoren angewendet.

Tabelle 2: Auszug aus den Einzelkriterien zum Schut z der natürlichen Ressourcen nach BMVBS (2013)

Beim Schutz der Ökosysteme wird zwischen Wirkungen auf die globale und auf die lokale

Umwelt differenziert. Um die unterschiedlichen Umweltwirkungen zu beschreiben, werden

die in Tabelle 3 dargestellten, quantifizierbaren Indikatoren betrachtet.

Tabelle 3: Auszug aus den Einzelkriterien zum Schut z der Ökosysteme nach BMVBS (2013)

Wirkungspotenziale Umweltproblemfeld

Treibhauspotenzial (Global-Warming-Potential, GWP) Erderwärmung

Ozonschichtabbaupotenzial (Ozone Depletion Potential, ODP) Zerstörung der Ozonschicht

Ozonbildungspotenzial (Photochemical Oxidant Creation Potential, POCP)

Bodennahe Ozonbildung in Form von Sommersmog

Versauerungspotenzial (Acidification Potential, AP) Versauerung von Böden und Gewässern

Überdüngungspotenzial (Eutrophication Potential, EP) Überdüngung von Böden und Gewässern

Kriterium / Indikator Umweltproblemfeld

Kumulierter Energieaufwand, nicht erneuerbar (KEA) Knappheit fossiler Energieträger

Primärenergieaufwand erneuerbar Knappheit fossiler Energieträger

Nachhaltige Materialgewinnung / Holz Gefährdung tropischer, subtropischer und borealer Waldregionen der Erde


9

Das Treibhauspotenzial (GWP) berücksichtigt alle klimarelevanten Emissionen, welche die

Erderwärmung verstärken. Das Ozonschichtabbaupotenzial (ODP) umfasst diejenigen

Emissionen, welche für den stratosphärischen Ozonabbau verantwortlich gemacht werden.

Das Ozonbildungspotenzial (POCP) beschreibt die Belastung der bodennahen Luft durch

hohe Ozonkonzentrationen, auch bekannt als Sommersmog. Das Versauerungspotenzial

(AP) fasst diejenigen Emissionen zusammen, welche zur Versauerung von Gewässern und

Böden, sowie zu Waldschäden führen können. Das Eutrophierungspotenzial (EP) spiegelt

ein Überangebot an Nährstoffen (Stickoxide, Phosphate) wieder. Diese können zum Beispiel

zu verstärktem Algenwachstum in Gewässern führen. Der kumulierte Energieaufwand (KEA)

gibt Aufschluss über den Primärenergiebedarf während des gesamten

Herstellungsprozesses (Klöpffer, 2009).

Die quantitativ dargestellten Einzelkriterien der verschiedenen Bauteile eines Gebäudes

können von den jeweiligen Herstellern durch Umwelt-Produktdeklarationen bereitgestellt

werden (BMVBS, 2013 a). Mit Hilfe der bauproduktbezogenen Daten und unter

Berücksichtigung der anschließenden Lebenszyklusphasen kann die ökologische Qualität

des jeweiligen Gebäudes quantitativ bewertet werden. In Kriteriensteckbriefen werden die

erforderlichen Qualitäten für eine Baumaßnahme, wie z. B. den Neubau, genau definiert.

Während der Bewertung nach dem BNB werden die quantitativ abgebildeten Einzelkriterien

mit den Anforderungen aus dem Kriteriensteckbrief abgeglichen. Je nach Erfüllungsgrad wird

ein äquivalenter Standard erreicht (BMVBS, 2013 a).

Das BNB ermöglicht während des Planungsprozesses verschiedene Varianten miteinander

zu vergleichen und Potenziale bezüglich des Energie- und Ressourcenverbrauchs, sowie bei

der Verringerung sonstiger Umweltbelastungen zu identifizieren (BMVBS, 2013 a). Das BNB

schafft die hierfür notwendige Systemtransparenz, um die Bewertung objektiv

nachvollziehbar zu gestalten. Die hierzu erforderlichen Methoden, Hilfsmittel und

Grundlagen, wie z. B. Ökobilanzdaten, werden den jeweiligen Akteuren auf einem

Internetportal zur Verfügung gestellt.

2.3. Umweltproduktdeklarationen

Umweltproduktdeklarationen (Environmental Product Declarations, kurz EPDs) ermöglichen

Unternehmen produktbezogene Umweltinformationen intern und extern verifizierbar, genau

und nicht irreführend zu kommunizieren. Durch die Beschreibung des Lebenszyklus eines

Produktes können die von dem gekennzeichneten Produkt ausgehenden

Umweltauswirkungen beurteilt und die Informationen hieraus an Kunden, Lieferanten und

andere Stakeholder weitergegeben werden (BMU, 2014 a). Die umweltbezogenen

Kennzeichnungen basieren auf der Normenreihe ISO 14020 „Umweltkennzeichnungen und –

deklarationen“ und sind somit international abgestimmt. Sie unterstützen wissenschaftlich


10

fundierte Entscheidungen in der Produktwahl. Hierdurch können sie auch als Nachweis für

Umweltansprüche in der öffentlichen Beschaffung dienen (e.V., 2014). Innerhalb der

Umweltkennzeichnungen wird zwischen drei Typen unterschieden (Prösler, 2008).

Typ I: Produkte, die nach DIN ISO 14024 gekennzeichnet werden, weisen eine besonders

gute Umweltqualität aus. Die Kennzeichnung erfordert eine Drittzertifizierung. Bekannte

Beispiele für die Kennzeichnung dieses Typs sind die Siegel „Blauer Engel“ oder das FSC-

Siegel. Hinter den Siegeln stehen bestimmte Umweltanforderungen, welche durch das

Produkt erfüllt werden. Die Kennzeichnung richtet sich an private und gewerbliche

Endverbraucher und steht für eine hohe Glaubwürdigkeit (Prösler, 2008; BMU, 2014).

Typ II: Die Kennzeichnung nach DIN ISO 14021 kann für jede Art von Umweltinformationen

eingesetzt werden. Sie liegt in der alleinigen Verantwortung des Herstellers. In der Regel

konzentrieren sich Umweltinformationen nach diesem Deklarationstyp auf einen bestimmten

Umweltaspekt. Im Grundsatz gilt die Norm aber auch für die Veröffentlichung komplexer

Daten (Prösler, 2008).

Typ III: Eine Deklaration nach DIN ISO 14025 ermöglicht die Bereitstellung komplexer

Informationen für den öffentlichen Markt. Die Informationen beruhen auf einer Ökobilanz

nach DIN ISO 14040 und liefern somit umfangreiche quantitative und verifizierte

Informationen (Prösler, 2008; BMU, 2014). Die Kennzeichnung nach dem Deklarationstyp III

eignet sich für sämtliche Produkte und Dienstleistungen. Sie stellt Umweltinformationen zur

Verfügung ohne diese zu werten. Die Kennzeichnung kann durch unabhängige Dritte

verifiziert werden.

Im Bauwesen werden Umweltproduktdeklaration des Typs III als Nachweis für die

umweltbezogene Qualität eingesetzt. Diese werden aufbauend auf der ISO-Norm 14025

„Umweltkennzeichnungen und –deklarationen – Typ III Umweltdeklarationen – Grundsätze

und Verfahren“ für Bauprodukte nach der „DIN EN 15804 Nachhaltigkeit von Bauwerken –

Umweltproduktdeklarationen – Grundregeln für die Produktkategorie Bauprodukte“ erstellt.

Die Norm wurde durch das Technische Komitee „Nachhaltigkeit von Bauwerken“ (CEN/TC

350) entwickelt. Nach dieser Norm erstellte Deklarationen eignen sich im Bausektor als

Datengrundlage für die ökologische Gebäudebewertung.

Durch die Anwendung der in der DIN-Norm festgelegten Produktkategorieregeln enthalten

EPDs quantifizierbare Umweltinformationen auf harmonisierter, wissenschaftlicher Basis. Die

Daten werden auf der Grundlage einer Ökobilanzierung entwickelt.

Je nach betrachteten Lebenszyklusphasen werden verschieden Arten von EPDs gewählt.

Dabei wird unterschieden nach drei EPD-Arten. Die „cradle-to-gate“-EPD („von der Wiege

bis zum Werkstor“) untersucht ausschließlich die Herstellungsphase des Produkts. Während


11

einer „cradle-to-gate“-EPD mit Optionen werden neben der Herstellungsphase auch weitere,

beliebig gewählte Module (Prozessschritte) bzw. Lebensphasen berücksichtigt. Bei der

dritten Umweltproduktdeklarationsart handelt es sich um eine „cadle-to-grave“-EPD. Von der

Wiege bis zur Bahre, also über den gesamten Lebenszyklus werden alle

Umweltauswirkungen des Produkts betrachtet. Um eine Vergleichbarkeit verschiedener

Bewertungen der ökologischen Qualität zu gewährleisten, müssen die betrachteten

Lebensphasen eindeutig definiert werden. Eine Übersicht der verschiedenen

Lebenszyklusphasen und der Module zur Beschreibung und Beurteilung des Gebäudes ist in

Abbildung 4 einzusehen. Die Herstellungsphase ist dabei verpflichtend für alle EDP-Arten zu

betrachten.

Abbildung 4: Phasen des Gebäudelebenszyklus zur Bes timmung der verschiedenen EDP-Arten nach DIN 15804

Modul D ermöglicht eine Betrachtung der Umweltauswirkungen, welche abseits des Lebenszyklus entstehen.

2.4. Ökobilanzierung

Bei der Ökobilanzierung handelt es sich um eine über die Normen DIN ISO 14040 und

14044 definierte Methode, um die Umweltwirkungen eines Produktsystems zu untersuchen.

Dabei wird der gesamte Lebensweg eines Produkts betrachtet. Sie gliedert sich in vier

aufeinander aufbauende Abschnitte, welche in Abbildung 5 dargestellt werden. Die

einzelnen Schritte der Ökobilanzierungsmethodik werden im folgenden Text nach Klöpffer et

al. (2009) und Baumann, et al. (2004) näher erläutert.


12

Abbildung 5: Komponenten der Ökobilanzierung nach I SO EN 14040 nach Klöpffer, et al. (2009)

Im ersten Schritt der Ökobilanzierung sollen das Ziel der Arbeit definiert und die Gründe für

die Durchführung beleuchtet werden. Mit der Festlegung des Untersuchungsrahmens wird

das betrachtete Produktsystem eindeutig beschrieben. Zu diesem Abschnitt gehören auch

die Bestimmung der funktionellen Einheit, sowie die angenommenen Allokationsverfahren.

Als Allokation bezeichnet man die Zuordnung der Emissionen zwischen Produkt und

Koppelprodukten. Neben den betrachteten Wirkungskategorien (wie z. B. dem

Treibhauspotenzial) soll auch der zeitliche und räumliche Geltungsbereich der Analyse

festgelegt werden.

Bei der Sachbilanz werden alle relevanten Stoff- und Energieströme über den gesamten

Lebensweg erfasst und quantifiziert.

Basierend auf den Ergebnissen der Sachbilanz werden in der Wirkungsabschätzung

Schlussfolgerungen über Größe und Bedeutung potenzieller Umweltfolgen gezogen. Hier

wird Bezug auf die gewählten Wirkungskategorien genommen.

Die Auswertung ist der abschließende Schritt der Ökobilanz. Hier soll zum einen hinterfragt

werden, ob das Ziel der Studie erreicht wurde, zum anderen soll während einer

Sensitivitätsanalyse geprüft werden, wie stark sich Änderungen der Randbedingungen auf

das Gesamtergebnis der Analyse auswirken.


13

3. Methodik und Vorgehen

3.1. Ecomapping

Bei Ecomapping handelt es sich um ein visuelles Instrument, welches speziell für die

Umweltbestandsaufnahme in kleinen Unternehmen entwickelt wurde. Während

Betriebsbegehungen werden umweltrelevante Informationen ermittelt und anschließend auf

den so genannten Ecomaps festgehalten. Das Konzept wird nach Engel (2005) dargestellt.

Das Konzept von Ecomapping umfasst zehn Schritte von der Erstellung eines Lageplans bis

zur Einführung eines Umweltinformationssystems. Die einzelnen Schritte werden in den

Unterpunkten dieses Kapitels näher erläutert.

Das Kernstück des Ecomapping-Konzepts stellen die eigentlichen Ecomaps dar. Auf

insgesamt sechs Übersichtskarten zu verschiedenen Umweltthemen wird eingetragen, an

welchen Orten im Betrieb Handlungsbedarf besteht.

Die hier durchgeführte Arbeit orientiert sich lediglich an dem Konzept des Ecomapping. So

wurden einige Umweltaspekte genauer betrachtet als andere, da beispielsweise das

Umweltthema „Sicherheit“ bereits gut über den Sicherheitsbeauftragten der Firma abgedeckt

wird. Bei anderen Umweltaspekten wie zum Beispiel „Wasser“ und „Bodenschutz und

Lagerung“ gab es so viele Überschneidungen, dass letzterer nur in schriftlicher Form

bewertet wurde. Die Ecomaps wurden für das eigentliche Betonwerk an der

Waldliesbornerstraße erstellt. Um den ganzheitlichen Produktionsweg nachvollziehen zu

können wird die Untersuchung durch den Lageplan des Formbaus ergänzt. Außerdem

werden die Mitarbeiter des Formbaus bei der Ökowetter-Befragung miteinbezogen.

Die Einführung des Umweltsystems ist nicht Teil dieser Arbeit, da dieser Schritt erst im

Anschluss der Arbeit Gestalt annehmen wird.

3.1.1. Lageplan

Mithilfe der Erstellung eines Lageplans sollen der Betrieb und sein Umfeld dargestellt

werden. Wie sieht die Nachbarschaft aus und wie kann diese den Betrieb beeinflussen? Wie

wird die Betriebsfläche genutzt? Gibt es Gewässer, Landwirtschaft usw. in der Nähe? Diese

und weitere Fragen wurden bei der Erstellung berücksichtigt und beantwortet.

3.1.2. Input-Output-Analyse

Mithilfe der Input-Output-Analyse werden die Materialflüsse innerhalb des Unternehmens

identifiziert. Auf der Inputseite werden die verschiedenen Rohstoffe, Ressourcen sowie

Methodik und Vorgehen

14

Betriebs- und Hilfsmittel erfasst. Alle Emissionen, sowie Abwasser und Abfall werden als

Outputs gelistet.

Um die Inputs der verschiedenen Prozesse zu bestimmen, wurden sämtliche Rechnungen

des Jahres 2012 eingesehen. Die Outputs wurden über die Software Umberto und die

zugehörigen Datenbanken ecoinvent 2.2 und 3.0 ermittelt (Ecoinvent, 2013). Als Outputs

wurden für die Emissionen in die Luft CO2, SO2 und NO2 sowie Lösemittelkonzentrationen

(Volatile Organic Compounds, VOC) betrachtet. Die Daten zu den VOC-Emissionen wurden

über die Sicherheitsdatenblätter der zugehörigen Gefahrenstoffe ermittelt.

3.1.3. Öko-Wetterkarte

Um die Stärken und Schwächen des betrieblichen Umweltschutzes herauszufinden, wurde

eine Mitarbeiterumfrage durchgeführt. Auf einem Fragebogen sollten insgesamt siebzehn

Umweltaspekte bewertet werden. Die Bewertung erfolgte in fünf symbolischen Kategorien,

von „Sonnenschein“ bis „Gewitter“. Die Befragungen wurden getrennt in den Abteilungen

Geschäftsführung, Produktion und Formbau durchgeführt. Nach einer kurzen Einweisung

sollten die Mitarbeiter innerhalb von etwa zwei Minuten intuitiv ankreuzen, wie gut bzw.

schlecht sie den Zustand des jeweiligen Umweltaspektes derzeit sehen.

Mit der anschließenden Auswertung konnten die Stärken und Schwächen des betrieblichen

Umweltschutzes aus Sicht der Mitarbeiter erfasst und dargestellt werden. Der Fragebogen

kann im Anhang eingesehen werden.

3.1.4. Ecomaps

Das Ecomapping umfasst insgesamt sechs Karten, welche zu den folgenden Umweltthemen

erstellt wurden:

• Wasser

• Bodenschutz und Lagerung

• Luft, Gerüche, Staub und Lärm

• Energie

• Abfall

• Sicherheit

Auf den Umweltkarten werden die Prozesse, Anlagen, Standorte und Systeme mit

wesentlichem Einfluss und Handlungsbedarf markiert. Dabei werden folgende Symbole

verwendet:


15

Schraffur: Prozesse, Anlagen, Standorte und Systeme bei denen

zwar kein akuter Handlungsbedarf besteht, die aber weiterhin

beobachtet werden sollen

Kringel: Prozesse, Anlagen, Standorte und Systeme bei denen

Handlungsbedarf besteht

Je dicker der Kringel, desto größer der Handlungsbedarf

Außerdem werden zu den Umweltkarten verschiedene Fakten zu dem jeweiligen

Umweltthema festgehalten.

In dieser Arbeit wurden lediglich die Ecomaps für Wasser, Energie und Abfall visuell

dargestellt. Für den Bereich „Bodenschutz und Lagerung“ sowie „Sicherheit“ wurde in

Zusammenarbeit mit dem Arbeitssicherheitsbeauftragten des Unternehmens ein

Gefahrenstoffkataster nebst Betriebsanweisungen erstellt. Die Bewertung des

Sicherheitsaspekts wurde daher im weiteren Vorgehen vernachlässigt. Zu „Bodenschutz und

Lagerung“ sowie zu dem Umweltaspekt „Luft, Gerüche, Staub und Lärm“ erfolgte lediglich

eine Bewertung in schriftlicher Form im Rahmen dieser Arbeit.

3.2. Umweltproduktdeklaration

Da die Erstellung von Umweltdeklarationen des Typs III Programmbetreibern vorbehalten ist,

wird die hier erstellte Deklaration zwar nach DIN EN 15804 und DIN ISO 14025 aufgebaut,

aber aus rechtlichen Gründen als Dokument nach DIN EN ISO 14021

„Umweltkennzeichnungen und –deklarationen – Umweltbezogene Anbietererklärung

(Umweltkennzeichnung Typ II)“ veröffentlicht, da diese in der Verantwortung des Herstellers

liegt. Eine spätere Überprüfungen und Veröffentlichung durch einen Programmbetreiber wie

beispielsweise das Institut Bauen und Umwelt e.V. nach DIN ISO 14025 wird hierdurch nicht

ausgeschlossen.

Gemäß DIN ISO 14025 wird unter Anwendung der Ökobilanzmethodik eine

Produktökobilanz für die Herstellung von Betonfertigteilen durch die Software Umberto

durchgeführt. Mithilfe der Software konnten Stoff- und Energieströme modelliert und

anschließend in die jeweiligen Wirkungskategorien überführt werden.

In den folgenden Unterkapiteln wird das Vorgehen und die Annahmen bei der

durchgeführten Ökobilanzierung näher erläutert. Die Wirkungsabschätzung und die

Auswertung erfolgen in Kapitel 4.


16

3.2.1. Festlegung des Ziels und der Systemgrenzen

Ziel der Ökobilanzierung ist es, den Herstellungsprozess der bei Gödde Beton gefertigten

Produkte transparent zu beleuchten. Durch die Ökobilanzergebnisse der verschiedenen

Produktionsschritte können die wesentlichen Umweltauswirkungen identifiziert werden. Die

aus der Produktökobilanz resultierende Umweltproduktdeklaration liefert Daten, die für die

DGNB/BNB-Zertifizierung von Gebäuden abgerufen werden können. Hierdurch wird eine

ganzheitliche Bewertung der ökologischen Gebäudequalität ermöglicht.

Die Deklaration wird für die „buisness-to-buisness“-Kommunikation erstellt. Jedoch ist eine

„buisness-to-consumer“-Kommunikation bei entsprechender Vorbildung des Konsumenten

ebenfalls denkbar.

Bei der hier vorliegenden Analyse handelt es sich um ein „cradle-to-gate“ Ökobilanz mit einer

zusätzlichen Betrachtung verschiedener Optionen. Dabei wird die Herstellungsphase, sowie

wird der Transport und die Nachbehandlung während der Errichtungsphase berücksichtigt.

Unter den Umweltauswirkungen außerhalb der Systemgrenzen wurde eine Gutschrift für die

energetische Nutzung des Schalungsabfalls vorgenommen. Die Nutzungs- und

Entsorgungsphase des Gebäudes bleiben ausgeklammert. Eine genaue Darstellung zu den

festgelegten Systemgrenzen kann in Abbildung 6 eingesehen werden.

Abbildung 6:Systemgrenzen der Ökobilanzierung zur H erstellung von Betonfertigteilen aus Sichtbeton. Innerhalb der Systemgrenzen liegen die Bereitstellung der Betonausgangsstoffe, sowie aller weiteren Rohstoffe, sofern diese standa rdmäßig im Prozess eingesetzt und über die vorhandenen Datenbanken abgebildet werden konnten.


17

Im Gegensatz zu anderen Produktdeklarationen von Betonfertigteilen, wird in dieser

Betrachtung auch der Formbau mit berücksichtigt. Durch die Fertigung individueller Bauteile

hat dieser einen höheren Prozessanteil als bei standardisierten Produkten.

Neben den Hauptabfallströmen Betonbruch und ausrangierten Holzschalungen, wurde auch

die Abfallbehandlung des anfallenden Verpackungsmülls berücksichtigt.

Den zeitlichen Bezug stellt das Jahr 2012 dar. Die Ökobilanz bezieht sich auf ein Betonwerk

in Westdeutschland (Nordrhein-Westfalen). Die Umweltauswirkungen wie zum Beispiel der

Treibhauseffekt können jedoch räumlich und zeitlich stark versetzt auftreten.

3.2.1.1. Funktionelle Einheit

Als funktionelle Einheit wird ein unbewehrtes Betonfertigteil mit einem Gewicht von einer

Tonne gewählt, welches auf dem Betriebsgelände der Firma Gödde Beton hergestellt wird.

Bei dem hier im Fokus stehenden Sichtbeton handelt es sich um unverputzten Beton,

welcher für repräsentative Bauteile im Hochbau eingesetzt wird. Die Ansichtsflächen haben

meist gestalterische Funktionen und müssen daher hohen Anforderungen entsprechen.

3.2.1.2. Datengrundlage und -qualität

Die ergebnisbestimmenden Daten, auf denen die Ökobilanz beruht, wurden durch die

Betriebsdaten eines Jahres (2012) erfasst. In diesem Jahr wurden knapp 10.000 Tonnen

Betonfertigteile produziert, wodurch die Werte als repräsentativ angesehen werden können.

Durch die Produktionsdaten konnte zum einen die durchschnittliche Betonrezeptur, als auch

die durchschnittliche Materialzusammensetzung der Schalung und der Energieverbrauch

während der Produktion erfasst werden.

Zur Lebenszyklusmodellierung während der Produktherstellung wurde die Software Umberto

eingesetzt (ifu, 2013). Vor allem für die Materialbereitstellung wurde die Ecoinvent-

Datenbank (Ecoinvent, 2013) genutzt. Die Energiedaten wurden teilweise durch GEMIS

(ÖkoInstitut, 2014), teilweise durch Daten aus wissenschaftlichen Publikationen ergänzt. Für

die direkten Emissionen durch die Nutzung von Energieträgern wurden die Emissionswerte

nach Johnson (2012) bestimmt und gemäß des USEtox-Ansatzes (USEtox, 2014) manuell in

die Lebenszyklusanalyse durch Umberto eingefügt. Analog erfolgte dies für den Einsatz von

Chemikalien. Hier wurden die Emissionswerte der jeweiligen Sicherheitsdatenblätter

herangezogen. Außerdem wurden einzelne Daten für verwendete Bauprodukte durch

Ökobau.dat (BMVBS, 2013 b) genutzt. Sofern für die einzelnen Bauprodukte keine

Datensätze vorlagen, wurden diese über die jeweiligen Inhaltsstoffe modelliert. Im Anhang

werden die einzelnen Daten den jeweiligen Quellen zugeordnet.


18

3.2.1.3. Allokationen

Für die energetische Verwertung der ausrangierten Betonschalungen wird eine Gutschrift

erteilt. Die durch die Bereitstellung von Strom und Wärme vermiedenen

Umweltauswirkungen werden dem Herstellungsprozess der Betonfertigteile gutgeschrieben.

Beim Betonbruch wurde eine Gegenüberstellung der Umweltauswirkung durch die

Aufbereitung von Betonbruch zu sekundärer Gesteinskörnung und der Umweltauswirkungen

durch die Bereitstellung natürlicher Gesteinskörnung vorgenommen. Da die Auswirkungen

für beide Prozesse sich die Waage halten, wurde der Betonbruch in der weiteren

Betrachtung vernachlässigt.

3.2.1.4. Annahmen, Abschneideregeln und Vergleichba rkeit

Zunächst wurden alle für das Leitprodukt relevanten Stoff- und Energieströme erfasst.

Anschließend wurde ermittelt, welche Stoffe standardmäßig in das Produkt einfließen und

welche individuellen Kundenwünschen zufolge eingesetzt werden. Letztere Roh- und

Hilfsstoffe wurden in der Ökobilanzierung nicht weiter berücksichtigt. Hierunter fällt auch die

Bewehrung. Da diese nicht standardmäßig eingesetzt wird, wäre durch die Berechnung einer

durchschnittlichen Bewehrung das Ergebnis für bewehrte und unbewehrte Bauteile stark

verzerrt worden.

Es werden alle Betonausgangsstoffe sowie deren Transport zum Werk berücksichtigt. Es

wurde eine durchschnittliche Distanz zu den Abbaugebieten und Händlern von etwa 100km

angenommen. Dies entspricht der gemittelten Entfernung der Hauptlieferanten. Die

eingesetzte Energie zur Mischung und Verdichtung des Frischbetons, sowie zur

nachfolgenden Wärmebehandlung im Betonfertigteilwerk wurde über den Verbrauch von

Strom und Flüssiggas bestimmt. Betriebsinterne Transporte wurden über den

Treibstoffverbrauch erfasst.

Die Energieströme konnten getrennt nach Formbau und Werksprozessen ermittelt werden,

da der Verbrauch für die verschiedenen Standorte getrennt erfasst wird. Zwischen den

einzelnen Prozessschritten im Betonwerk selbst wurde eine grobe Abschätzung für den

Verbrauch von Flüssiggas und Strom vorgenommen. Da alle im Betonwerk erfassten

Energieströme in der Herstellung genutzt werden, wird der Energieverbrauch für die

Herstellung der Fertigteile dennoch genau abgebildet.

Der Transport zur Bereitstellung weiterer Rohstoffe wurde vernachlässigt, da hier die

Distanzen oder aber die Mengen sehr gering sind. Gemäß DIN ISO 14040 ff. wurden nicht

mehr als 5% der Gesamtmasse vernachlässigt. Außerdem wurden besonders

energieintensive oder toxische Stoffe (wie zum Beispiel Haftsprühkleber) trotz der sehr

geringen Mengen berücksichtigt.


19

Für die erteilte Gutschrift des Schalungsabfalls wird ein unterer Heizwert der Holzwerkstoffe

nach (Kaltschmitt, et al., 2009) mit einer Restfeuchte von 20% als 4,2 kWh/kg angenommen.

Der thermische Wirkungsgrad des BHKWs wird mit 45%, der elektrische mit 40% gewählt

(Kaltschmitt, et al., 2009). Außerdem wird angenommen, dass für die thermische Energie

Erdgas, für die elektrische Energie Strom aus dem deutschen Strommix substituiert wird.

Die Aufwendungen zur Errichtung und Erhaltung der Infrastruktur (Werkshallen, Zufahrten

etc.) werden vernachlässigt.

Unter Berücksichtigung der Systemgrenzen ist eine Vergleichbarkeit zu anderen

Betonfertigteilen aus Sichtbeton möglich. Ein Vergleich zu EPDs anderer Betonarten wie

beispielsweise Transportbeton ist nicht möglich, da sich hier die Anforderungen an die

Betonausgangsstoffe, aber auch an den Hydratationsprozess stark unterscheiden. In der

Regel wird in den EPDs anderer Betonfertigteile der Formbau vernachlässigt. Die einzelnen

Prozessschritte können getrennt voneinander verglichen werden.

3.2.1.5. Wirkungskategorien

Die Wirkungskategorien wurden für die vorliegende Untersuchung nach den in den

Produktkategorieregeln der DIN 15804 und den im BNB festgeschriebenen Vorgaben

festgelegt (siehe Kapitel 2.2). Diese werden zuzüglich der Forschungsgruppe, welche das

jeweilige Charakterisierungsmodell entwickelt hat, sowie mit der Einheit und dem

Charaktisierungsfaktor in Tabelle 4 angegeben. Der Charakterisierungsfaktor wird aus dem

jeweiligen Modell abgeleitet. Durch diesen Faktor wird die Umwandlung des zugeordneten

Sachbilanzergebnisses in die gemeinsame Einheit des Wirkungsindikators ermöglicht

(Klöpffer, et al., 2009).

Tabelle 4: In der Wirkungsabschätzung berücksichtig te Wirkungskategorien mit zugehöriger Einheit und Charakterisierungsfaktor. Mit der Quell e werden die jeweiligen Forschungsgruppen angegeben, die das jeweilige Charakterisierungsmode ll entwickelt haben.

Wirkungskategorien Einheit Charakterisierungs-faktor Quelle

Treibhauspotenzial kg CO2-Eq GWP 100 ReCiPe Midpoint

Ozonschichtabbaupotenzial kg CFC-11-Eq ODPinf ReCiPe Midpoint

Ozonbildungspotenzial kg Ethylene-Eq low NOx POCP CML 2001

Versauerungspotenzial Kg SO2-Eq TAP100 ReCiPe Midpoint

Überdüngungspotenzial kg PO4-Eq generisch CML 2001

Kumulierter Energieaufwand, nicht erneuerbar MJ-Eq - Cumulative energy

demand


20

3.2.2. Sachbilanz

Als Bilanzierungsmethode wurde in dieser Untersuchung die Prozesskettenanalyse gewählt,

um eine detaillierte Betrachtung aller Prozessstufen zu ermöglichen. Die einzelnen

Prozessschritte wurden auf Basis physikalischer Größen miteinander verknüpft. Um die

Inputs der verschiedenen Prozesse zu bestimmen, wurden sämtliche Rechnungen des

Jahres 2012 eingesehen. Durch Kenntnis der einzelnen im Betrieb ablaufenden Prozesse

konnten die so ermittelten Stoff- und Energieflüsse anschließend den einzelnen Prozessen

zugeordnet werden

Um den Beschreibungen der einzelnen Verfahrensschritte zu folgen, kann Abbildung 7

herangezogen werden. Das Prozessfließbild stellt die einzelnen Produktionsschritte detailliert

dar. Die relevanten Stoff- und Energieströme werden getrennt nach den einzelnen

Prozessen in den zugehörigen Tabellen dargestellt.

Von der Bereitstellung der Ressourcen bis zur Lieferung des Betonfertigteils auf der

Baustelle werden mehrere Prozesse durchlaufen. Da es sich bei den durch Gödde Beton

produzierten Bauteilen um individuelle Produkte handelt, die an die jeweiligen

Kundenansprüche angepasst werden, steht am Anfang eines jeden Produkts die

Bauteilplanung.

Im Prozessfließbild wird die Kommunikation mit dem Kunden, die Anfertigung von

Zeichnungen, notwendige Dienstfahrten etc. unter „Bauteilplanung“ zusammengefasst. Für

die Ökobilanzierung wurde der Papier- und Tonerverbrauch für die Entwurfserstellung

erfasst. Die Umweltauswirkungen durch die Beheizung der Gebäude, sowie der

Stromverbrauch wurden vernachlässigt, da diese zum einen gering und dem Produkt nicht

eindeutig zugeordnet werden können.

Nachdem die Planung des Betonfertigteils abgeschlossen ist, wird ein Entwurf der benötigten

Betonschalung an den betriebsinternen Formbau weitergegeben. Aus Schalungsholz und je

nach Form auch Spachtelmasse oder weiteren Materialien wird die individuelle

Betonschalung gefertigt und an das nahegelegene Werk geliefert. Im Prozessfließbild wird

dieser Schritt als „Formbau“ bezeichnet. In der Ökobilanzierung werden die in Tabelle 5

dargestellten Stoff- und Energieströme mit sämtlichen Prozessvorketten berücksichtigt.


21

* Transportprozesse innerhalb des Betriebsgeländes

Abbildung 7: Prozessfließbild zur Herstellung von B etonfertigteilen bei der Firma Gödde-Beton, beginne nd bei der Planung der Bauteile, über den Formbau, den Misch- und Hydratationsprozess bis sch ließlich zum Transport zur jeweiligen Baustelle und den dort stattfindenden Maßnahmen der Nachbehandlung; einschließlich der spezifischen In- und Outputs der jeweiligen Prozessstufen

Ton

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Planung Gießen und Aushärten

Transport Transport* Veredlung Beton mischen

Formbau

Nachbe-handlung

Entwurf Beton

Schalung

Beton-fertigteil

Individuelles Betonfertigteil

Beton-fertigteil


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Aussortierte Schalung

Beton-bruch

BHKW Strom

Wärme

Verpackungs-material


Bet

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22

Tabelle 5: Verbrauch an relevanten Roh- und Betrieb sstoffen pro t Betonfertigteil, welche dem Prozess "Formbau" zugeordnet wurden

Inputs Input pro t Betonfertigteil Einheit

Biegesperrholz 0,02 m3

Beschichtung Schalungsplatten 0,53 kg

Feinspachtel 0,2 kg

Polyethylen 0,03 kg

Polyutheran 0,06 kg

Schrauben 0,15 kg

Kautschuk 0,02 kg

Elektrische Energie (deutscher Strommix) 5,30 kWh

Flüssiggas (Wärme) 2,53 l

Im Prozess „Beton mischen“ werden Zement, Zumahlstoffe und Wasser durch

Zuschlagstoffe abgemagert und zu Frischbeton verarbeitet. Tabelle 6 zeigt alle relevanten

Stoff- und Energieströme, welche in der Ökobilanzierung betrachtet wurden. Für den

Transport der Rohstoffe wurden pro Tonne Betonfertigteil gut 91 tkm ermittelt.

Tabelle 6: Verbrauch an relevanten Roh- und Hilfsst offen sowie Energie pro t Betonfertigteil, welche dem Prozess "Beton mischen" zugeordnet wurde n


Edelsplittgemisch 399,08 kg

Portlandzement 222,99 kg

Sand 185,16 kg

Kalksteinmehl 19,97 kg

Kalksteinkörnung, -füller 77,08 kg

Wasser 87,5 kg

Betonverflüssiger 0,99 kg

Luftporenbildner 0,09 kg



Der Frischbeton wird in die Betonschalungen gegossen. Die Verdichtung erfolgt über den

Rüttelvorgang auf entsprechenden Rütteltischen. Anschließend erhärtet der Zement in der

Schalung durch Hydratation zu Festbeton. Da es sich bei den Betonfertigteilen um

repräsentative Bauteile im Hochbau handelt, sind auch die Anforderungen an den


23

Hydratationsprozess besonders hoch. Um eine günstige Hydratationstemperatur aufrecht zu

erhalten, wird der in die Form eingebrachte Frischbeton wärmebehandelt. Nach ungefähr 20

Stunden wird das Betonfertigteil ausgeschalt und in eine beheizte Lagehalle transportiert.

Anschließend wird die Schalung für die Weiterverwendung mit Schalöl präpariert, welches

als Trennmittel fungiert. Die zugehörigen Prozesse werden unter „Gießen und Aushärten“,

sowie „Transport“ abgebildet. Tabelle 7 zeigt die relevanten Stoff und Energieströme, welche

diesen Prozessschritten zugeordnet werden. Der Diesel- und Erdgasverbrauch wird

verursacht durch den Transport durch Gabelstapler.

Tabelle 7: Verbrauch an Betriebsstoffen, Kraftstoff en und Energie pro t Betonfertigteile, welche den Prozessen "Gießen und Aushärten" und „Transport “ zugeordnet wurden


Schalöl 0,12 kg



Diesel 2,40 l

Treibgas 0,13 kg

Da Gödde Beton individuelle, und gegebenenfalls durch Applikationen versehene

Betonfertigteile produziert, werden während des „Veredlungs“-Prozesses beispielsweise

baukosmetische Maßnahmen durchgeführt. Da hier nur sehr kleine Mengen an

Betriebsstoffen verwendet werden, wird auf eine tabellarische Auflistung verzichtet.

Anschließend erfolgt der Transport der fertigen Bauteile zur jeweiligen Baustelle durch

LKWs. Dieser beträgt pro Tonne Betonfertigteil knapp 200km. Der Transport wird über den

gleichnamigen Prozess abgebildet. In diesem Prozess werden auch die jeweiligen

Verpackungsmaterialien wie Umreifungsband sowie deren Abfallbehandlung berücksichtigt.

Auch auf den Baustellen werden weitere Maßnahmen zur Nachbehandlung, wie zum

Beispiel die Imprägnierung, durchgeführt. Der zugehörige Prozessschritt wird als

„Nachbehandlung“ bezeichnet.

Nach mehrmaliger Benutzung werden die Betonschalungen aus Holzwerkstoffen in einem

nahegelegenen Blockheizkraftwerk zu Strom und Wärme umgewandelt. Der dazugehörige

Prozess wird im Prozessfließbild als „BHKW“ betitelt. Hierfür werden dem Prozess ca. 26

kWhel und 24 kWhth gutgeschrieben.


24

4. Ergebnisse

4.1. Ecomapping

4.1.1. Lageplan

Die Firma Gödde-Beton produziert an zwei Standorten. Im Werk II, dem Formbau, werden

die individuellen Schalungen hergestellt. Der Lageplan wird in Abbildung 8 dargestellt. Hier

arbeiten im Durchschnitt acht Mitarbeiter. Auf dem Firmengelände produziert außerdem eine

weitere Firma Schälfurniere. Das Werk liegt an der Nordstraße am Rand des Dorfes

Liesborn und ist größtenteils von landwirtschaftlich genutzten Flächen, sowie einem

Sportplatz umgegeben. Im Süden und Westen des Geländes befinden sich zwei

Fließgewässer. Das Werk I liegt etwa 800 Meter entfernt von Werk II, in dem die Produktion

angeordnet ist.

Das Gelände umfasst etwa 6300 Quadratmeter. Die Gebäude wurden im Jahr 2004 von der

Firma Kemper Funier übernommen. Das Gebäudealter beträgt etwa 60 Jahre.

Abbildung 8: Lageplan Werk II, Formbau

Im Werk I sind die Produktion und Verwaltung angesiedelt. Hier werden die Rohstoffe zur

Betonherstellung gelagert und der Beton gemischt. In den Hallen 2 und 3 wird der Beton in

die auf Rütteltischen positionierten Schalungen gegossen und schließlich bei erhöhten

Temperaturen ausgehärtet. Die fertigen Betonteile werden anschließend ausgeschalt in die

Landwirtschaft

Landwirtschaft Sport-platz

Furnier -werk

Formbau

Ergebnisse

25

ebenfalls geheizte Halle 1 verlagert. Nach einigen Tagen werden die Bauteile bis zu ihrem

Abtransport auf den freien Hofflächen gelagert. Hier werden außerdem die ausrangierten

Schalungen gestapelt. Die Verwaltung befindet sich im vorderen Teil der Halle 1.

Der Lageplan wird in Abbildung 9 dargestellt. Am Standort an der Waldliesborner Straße

arbeiten durchschnittlich 20 Personen. Der Betrieb liegt im Gewerbegebiet zwischen den

Ortschaften Liesborn und Bad Waldliesborn. An der Nordseite grenzt ein weiteres

Gewerbegebiet. Diese Flächen werden unter anderen von den Firmen MDL Metallbau, und

dem Bauunternehmen Freitag genutzt. Etwas weiter entfernt liegt die Firma Rinolit, welche

Styropor produziert.

An der Ost und Südseite ist der Standort von einem kleinen Wald umgeben, im Westen

grenzt eine kleine Schrebergartensiedlung an.

Das Gelände umfasst etwa 7.370 Quadratmeter. Die Gebäude wurden zum Teil in den 70er,

zum Teil Ende der 90er Jahre erneuert oder komplett neu gebaut (Halle 2 und 3).

Abbildung 9: Lageplan Werk I, Produktion und Verwal tung

Wald

Landwirtschaft

Schrebergärten

Krummebach

Halle 1

Halle 2/3

Gewerbegebiet

Zelthalle

Lager

Ergebnisse

26

4.1.2. Input- / Output-Analyse

Die Ergebnisse aus der Input- / Output-Analyse sind in Tabelle 8 aufgeführt. Der

Energieverbrauch wird maßgeblich durch die Nutzung von Flüssiggas, Strom und

Kraftstoffen beeinflusst. Bei den Rohstoffen sind vor allem hohe Verbräuche an

Gesteinskörnung (Edelsplittgemisch), Zement (CEM I) und Natursand, also den

Betonausgangsstoffen, zu verzeichnen. Außerdem geht ein hoher Verbrauch an Holz vom

Formbau aus.

Bei den Betriebs- und Hilfsstoffen werden pro Mitarbeiter etwa zwei handgeführte

Kleinelektrogeräte pro Jahr verschlissen. Außerdem hat ein Paar Handschuhe bei der im

Jahr 2012 verbrauchten Menge eine Lebensdauer pro Mitarbeiter von lediglich zwei

Arbeitstagen.

Tabelle 8: Inputtabelle zur Bestimmung der jährlich en Materialflüsse und des Ressourcenverbrauchs durch die Produktion

INPUT (pro Jahr)

Verbrauch Kommentar zur Verwendung

Energie

Flüssiggas 89,90 m3 Beheizen der Hallen

Treibgas (Lange) 1,32 t Transport auf Gelände

Strom 190,50 MWh Diesel (ab Tankstelle) 1,41 m3 Dienstfahrten

Diesel (ab Lager) 28,75 m3 Transport auf Gelände

Benzin 2,79 m3 Dienstfahrten

Heizöl 0,68 m3 Beheizen der Zelthalle

Rohstoffe

CEM I 2.158,00 t

Edelsplittgemisch 3.921,48 t Zement 257,00 t Natursand 2.044,00 t Betonmischung

Quarzkies 204,22 m3 Quarz 2,18 t Betonverflüssiger 9,36 t Kalksteinkörnung 636,00 t Kalksteinmehl 220,50 t Kalksteinfülle 215,00 t Betonstahl 179,81 t Optional als Betonbewehrung

Abstandshalter (PVC) 105,80 Tsd. Stück Optional bei Betonbewehrung

Ergebnisse

27

Colorquarz 29,13 t Optional nach Kundenwunsch

Betonplatten 36,20 t

Schalungsplatten 6.778,00 m2

Schalungsholz 3.306,95 m2

Biegesperrholz 121,67 m2

Kantholz 24,40 m2

Konstruktionsholz 17,92 m2

Glattkanntbretter 1,73 m2 Formbau

Bauholz Tanne 0,11 m3 Latten 23,20 m2 Spanplatten-Senkschrauben 74,35 Tsd. Stück

Flüssiger Kautschuk 0,18 t Silikon 0,50 m3 Schrauben 510,00 Tsd. Stück Meranti 2,34 m3

Kambala-Schnittholz (FSC) 6,97 m3 Iroko-Schnittholz (FSC) 7,89 m3 Optional nach

Edelstahl 0,28 t Kundenwunsch

Polycarbonattafel 3,77 t

Betriebs- und Hilfsstoffe

Handschuhe 3.252,00 Paar

Elektrogeräte 53,00 Stück

Toner 30,00 Stück

Putzlappen 1,60 t Stoffreste aus Textilindustrie

Verpackungen

Lager und Transportkette 3,00 km

Paletten (gebraucht) 3.299,00 Stück

Palettenbretter 956,00 Stück

Palettenklötze 1.536,00 Stück

Umreifungsband 48,00 km

PP-Seile 3,65 t

Wasserverbrauch

Wasser 1.024,00 m3

Wasser (eigene Brunnen) 966,00 m3 Mischwasser

Ergebnisse

28

Die Gefahrenstoffe wurden getrennt von den restlichen Inputs erfasst. Es wurde ein

Gefahrstoffkataster erstellt.

Tabelle 9 zeigt die Ergebnisse der Outputanalyse. Bei den Emissionen in die Luft (SO2, NOx

und CO2) werden lediglich die direkten Emissionen durch den Verbrauch von Energie, das

Transportaufkommen etc. des Unternehmens aufgeführt.

Tabelle 9: Outputtabelle zur Bestimmung der direkte n Emissionen, des Abfallaufkommen und der Menge an Produkten

OUTPUT

Produktion Kommentar

Emissionen in die Luft CO2 495,33 t CO2-Eq Berechnet nach GWP 100a

SO2 1,46 t SO2-Eq Berechnet nach TAP 100a

NOx 2,18 t NOx NMVOC 2,64 t NMVOC

Abfälle Verpackungsabfälle ca. 5 t Betonbruch ca. 200,00 t Aussortierte Schalungen 217,44 m3 Paletten 46,88 t Verschmutzte Putzlappen 1,60 t

Abwasser

Abwasser 1.024,00 m3

Produkte Betonfertigteile 9.947,07 t Schalungen 217,44 m3

Insgesamt werden am Standort Waldliesborner Straße knapp 9.950 Tonnen Betonfertigteile

produziert. Hinzu kommen ca. 220 Kubikmeter Schalungen aus dem Formbau in der

Nordstraße.

Die hohen CO2-Emissionen werden zu über 50% durch den innerbetrieblichen, sowie dem

Transport der Betonfertigteile zu den jeweiligen Baustellen verursacht. Einen wesentlichen

Anteil hat aber auch der Verbrauch an Flüssiggas, der vor allem durch die Beheizung

während des Aushärtens verursacht wird. Ein ähnliches Bild zeichnet sich auch für die SO2-

und NOx-Emissionen ab, wobei hier der Transport einen Anteil von jeweils über 80%

einnimmt. Bei den NMVOC-Emissionen sind es sogar 90%.

Das größte Abfallaufkommen wird durch die ausrangierten Schalung sowie den Betonbruch

gestellt.

Ergebnisse

29

4.1.3. Öko-Wetterkarte

Die Ergebnisse aus der Mitarbeiterumfrage sind in Tabelle 10 einzusehen. Die Tabelle fasst

die Bewertungen aus allen drei Abteilungen zusammen. In den darunter folgenden

Diagrammen werden die Abteilungen Verwaltung, Formbau und Produktion nach

ausgewählten Umweltaspekten getrennt dargestellt.

Tabelle 10: Bewertung verschiedener Umweltaspekte d urch eine Mitarbeiterumfrage,

zusammengefasste Ergebnisse aus allen Abteilungen

++ + +/- - --

Nutzung der Rohstoffe 2 17 6 2 0

Nutzung und Auswahl von Energie 4 6 7 9 0

Nutzung von Wasser und Abwasser 4 6 9 7 0

Vermeidung und Verminderung von Abfällen 0 10 7 6 3

Recycling und Trennung von Abfällen 1 12 4 5 5

Luftverschmutzung, Stäube, Gerüche 0 2 9 8 8

Reduzierung von Lärm und Erschütterung 1 2 7 9 7

Lagerung von Stoffen 1 7 13 4 2

Verkehr und Transport (Mitarbeiter, Waren) 6 8 6 5 1

Umweltfreundliche Produkte und Dienstleistungen 0 14 6 4 1

Vermeidung von umweltrelevanten Unfällen 1 14 5 2 4

Arbeitssicherheit 3 8 10 3 3

Zusammenarbeit mit Lieferanten 6 16 1 3 0

Verhältnis zur Nachbarschaft 9 11 6 0 0

Information über Umweltschutz (intern und extern) 2 6 11 5 3

Motivation der Führungskräfte für den Umweltschutz 3 2 14 5 3

Motivation der Kollegen für den Umweltschutz 3 3 17 1 3

Nach der Umfrage sehen die meisten Mitarbeiter die Nutzung der Rohstoffe, die Behandlung

der Abfälle, den Verkehr und Transport, den Einsatz umweltfreundlicher Produkte, sowie die

Zusammenarbeit mit den Lieferanten und das Verhältnis zur Nachbarschaft im positiven

Bereich. Eher negativ werden die Aspekte der Nutzung und Auswahl von Energie,

Luftverschmutzung, Stäube und Gerüche und die Reduzierung von Lärm und Erschütterung

gewertet. Die meisten Umweltaspekte werden im neutralen Bereich gesehen. Dies ist vor

allem bei der Lagerung von Stoffen sowie bei der Information und Motivation zu

Umweltschutz zu erkennen.

Ergebnisse

30

Diagramm 1: Prozentuale Verteilung der Bewertungen innerhalb der Verwaltung /

Führungskräfte

Der betriebliche Umweltschutz im Abfallbereich wird innerhalb der Führungsebene eher

negativ bewertet. Innerhalb des Formbaus hingegen haben 75 Prozent den Umweltaspekt

„Recycling und Trennung von Abfällen“ als positiv bewertet. Auch in der Produktion

schneidet der Abfallbereich besser ab als in der Führungsebene, obwohl hier auch ca. 23

Prozent die Vermeidung und Verminderung von Abfällen, und ca. 30 Prozent Recycling und

Trennung von Abfällen als sehr negativ beurteilen.

Den Umweltaspekt „Luftverschmutzung, Stäube und Gerüche“ beurteilen vor allem die

Mitarbeiter der Produktion als negativ, über 50 Prozent kreuzten sogar die Kategorie „sehr

negativ“ an. Innerhalb der Führungsebene und des Formbaus wird dieser Punkt als eher

neutral angenommen.

Bezüglich des Verkehrs ist eine Verschiebung zwischen den beiden Standorten der

Produktion und des Formbaus zu erkennen. Während am Produktionsstandort über 50

Prozent der Mitarbeiter der Meinung sind, das dieser sehr gut bis gut geregelt ist, bewerteten

fast 60 Prozent des Formbaus diesen als negativ.

Der Bezug umweltfreundlicher Produkte und Dienstleistungen wird innerhalb der

Führungsebene zu 100 Prozent als positiv bewertet.

Ergebnisse

31

Diagramm 2: Prozentuale Verteilung der Bewertungen innerhalb des Formbaus

Diagramm 3: Prozentuale Verteilung der Bewertungen innerhalb der Produktion

Ergebnisse

32

4.1.4. Ecomap Wasser

Abbildung 10 zeigt die Ecomap, welche für das Umweltthema „Wasser“ erstellt wurde.

Der Wasserverbrauch wird maßgeblich durch die Bereitstellung des Zugabewassers für den

Betonmischprozess beeinflusst. Das Wasser hierfür wird aus eigenen Brunnen gefördert.

Das Abwasser wird ohne Vornehandlung in die Kanalisation eingeleitet, wobei es sich

hauptsächlich um sanitäres Abwasser handelt.

Markiert wurde auf der Karte außerdem das Löschbecken. Hier wird der Betonbruch gelöscht

und anschließend durch den verwertenden Bauunternehmer abgeholt. Über die Ränder des

Löschbeckens tritt mit Betonpartikeln behaftetes Wasser, diese bedecken die Fläche bis zum

Gewässerrandstreifen. Der Gewässerrandstreifen wird zudem als Ablage für diverse

Abfallstoffe genutzt. Hierdurch können Schadstoffe in das nahegelegen Gewässer eintreten.

Abbildung 10: Ecomap Wasser mit Markierung sämtlich er Örtlichkeiten, an denen das

Umweltmedium Wasser beeinflusst wird

Zudem wurden die Hallen 2 und 3 und das Gefahrenstofflager markiert. In den Hallen 2 und

3 wird Schalöl (Naphta) als Trennmittel eingesetzt. Für die an diesen Orten gelagerten und

Ergebnisse

33

verwendeten Stoffe besteht ein erhöhtes Unfallrisiko, wenn diese unkontrolliert frei gesetzt

werden.

4.1.5. Ecomap Bodenschutz und Lagerung

Wie bereits in der Ecomap „Wasser“ eingetragen, werden die Gefahrstoffe in einem Regal

der Halle 1 gelagert. Im Rahmen der Arbeit wurde ein Gefahrenstoffkataster erstellt. Auf

Basis des Gefahrenstoffkatasters wurden auch die Betriebsanweisungen überarbeitet und

ergänzt. Hier wurden neben den Gefahren für die Umwelt auch die Maßnahmen bei einer

unbeabsichtigten Freisetzung des Gefahrenstoffs aufgenommen.

Die größten Umweltrisiken sind mengenmäßig durch den Einsatz von Schalöl und

Imprägnierschutz zu erwarten. Diese sind mit der Wassergefährdungsklasse 1 (WGK 1)

eingestuft und daher nur schwach wassergefährdend. Der Imprägnierschutz kommt zudem

auf den jeweiligen Baustellen, und nicht am Werksstandort, zum Einsatz. Stark

wassergefährdende Stoffe (WGK 3) werden nicht eingesetzt.

Bodenverunreinigungen sind nicht bekannt, allerdings ist auch hier der als Abfallsammelplatz

genutzte Gewässerrandstreifen als kritisch aufzuführen.

Die Tanks zur Lagerung von Diesel und Flüssiggas werden regelmäßig durch den

zuständigen Dienstleister gewartet.

4.1.6. Ecomap Luft, Gerüche, Stäube und Lärm

Lärm entsteht vor allem während des Verdichtens durch den Betrieb der Rütteltische. Das

Betonwerk wird durch einen Lärmschutzwall umschlossen, welcher den Geräuschpegel vor

der Nachbarschaft abschirmt. So sind auch keine Beschwerden aus der Nachbarschaft

bekannt. Auch während des Betonmischprozesses entstehen Geräuschemissionen, sowie

bei der Bedienung von Handbaumaschinen (Flex-, Schleifgeräte, Bohrmaschinen etc.). Die

Mitarbeiter verfügen über geeignete Lärmschutzausrüstungen. Im Formbau ist ein hoher

Lärmpegel durch den Zuschnitt der Schalungsplatten gegeben.

Staub entsteht zum einen während des Ausschalens der Bauteile, zum anderen während

des Mischprozesses. Gerüche sind vor allem im Formbau ein Problem, da hier mit

Lösemitteln (z. B. in Klebstoffen) gearbeitet wird.

4.1.7. Ecomap Energie

Abbildung 11 zeigt die Ecomap „Energie“. Hier wurden die relevanten Energieverbraucher,

sowie Energieverschwendung markiert. Vor allem die bereitgestellte Wärme in den Hallen 2

und 3 beeinflussen den Energieverbrauch maßgeblich. Um optimale Hydratations-

Ergebnisse

34

bedingungen zu schaffen, wird eine Temperatur von 28°C in den Hallen gehalten. Diese wird

über energieeffiziente Heizstrahltechnologie (Hellstrahler) bereitgestellt. Auch in Halle 1

werden Wärmestrahler betrieben. Die Beheizung der Halle wird über Temperaturfühler

geregelt, um die Temperatur konstant zu halten. Die Werkstore wurden markiert, da diese

während des Ausschalungsprozesses offen stehen, um den Gabelstaplertransport zu

ermöglichen. Hierdurch werden unnötig hohe Wärmeverluste verursacht.

Als weitere Energieverbraucher wurden die Rütteltische, die Mischanlage und die

Beleuchtung identifiziert. Die Gabelstapler fahren mit Dieselkraftsoff und Treibgas.

Abbildung 11: Ecomap Energie mit Markierung sämtlic her Örtlichkeiten, an denen der Energieverbrauch beeinflusst wird

Ergebnisse

35

4.1.8. Ecomap Abfall

Die größten Abfallströme fallen durch den Betonbruch und die ausrangierten Schalungen

an. Der Betonbruch wird durch einen nahegelegenen Bauunternehmer abgenommen und

zu Sekundärrohstoffen aufbereitet. Die Schalungen werden so oft wie möglich

wiederverwendet. Die Wiederverwendungsquote ist jedoch stark abhängig von der

Individualität des jeweiligen Betonteils. Bei geringfügigen Mängeln werden die

Schalungen repariert, einzelne Formen werden auch gelagert und zu neuen Schalungen

weiterverwendet. Die ausrangierten Schalungen werden über den

Holzwerkstofflieferanten abgeholt und in einem BHKW energetisch verwertet.

Abbildung 12 zeigt die Ecomap Abfall. Neben den verschiedenen Abfallsammelbehälter,

wurde hier vor allem der bereits erwähnte Gewässerrandstreifen markiert.

Abbildung 12: Ecomap Abfall mit Markierung sämtlich er Örtlichkeiten, an denen das Abfallaufkommen und die Abfallbehandlung beeinfluss t wird

Dort werden neben den verschiedenen Abfallbehältern zur getrennten Sammlung auch

alte Elektrogeräte, und andere Abfallstoffe gelagert. Somit können Schadstoffe in Boden

und Gewässer gelangen (siehe Ecomap Wasser, sowie Ecomap Lagerung und

Bodenschutz).

Ergebnisse

36

4.2. Umweltproduktdeklaration

Für die Umweltproduktdeklaration werden die Ergebnisse der vorgenommenen

Ökobilanzierung aufgeführt. Die einzelnen Werte können in Tabelle 11 eingesehen

werden. Sie werden getrennt nach den einzelnen Prozessschritten und

Wirkungskategorien dargestellt.

Tabelle 11: Ergebnisse der Sachbilanz überführt in die einzelnen Wirkungskategorien, getrennt nach den einzelnen Prozessschritten, die E rgebnisse sind pro funktioneller Einheit, also pro Tonne unberwehrtes Betonfertigteil angegeb en

Wirkungskategorien

KEA / GWP / AP / EP / ODP / POCP /

[MJ-Eq.] [kg CO2-Eq.] [g SO2-Eq.] [g PO4-Eq.] [mg CFC-11-Eq] [g Ethen-Eq]

Bauteilplanung 1,48 0,11 0,49 0,07 0,01 0,03

Betonausgangsstoffe 968,52 205,72 537,06 79,07 4,26 18,39

Betonschalung 379,47 22,92 91,24 18,61 1,86 8,64

Werksprozesse 234,65 24,53 16,83 6,30 0,33 11,64

Transport 328,66 23,18 121,70 27,49 3,18 2,77

Nachbehandlung 98,42 4,75 63,86 2,76 0,26 2,18

Gesamt 2011,20 281,20 831,18 134,31 9,90 43,65

Gutschrift -131,38 -10,04 -13,53 -3,97 -0,76 -0,44

Abzgl. Gutschrift 1879,82 271,16 817,66 130,34 9,14 43,21

In allen Wirkungskategorien werden die Umweltauswirkungen durch die Bereitstellung der

Betonausgangsstoffe dominiert. Diese wird fast ausschließlich durch den

Betonausgangsstoff Zement beeinflusst. Der Bauteilplanungsprozess kann aufgrund der

geringen Werte vernachlässigt werden.

Zur Vergleichbarkeit der Wirkungskategorien untereinander wurden die Ergebnisse aus

der Wirkungsabschätzung zu den Grenzwerten aus den jeweiligen BNB-

Kriteriensteckbriefen ins Verhältnis gesetzt. Anschließend wurden die Werte normiert. Die

Ergebnisse sind in Tabelle 12 einzusehen.

Im Vergleich mit dem Anforderungsniveau der BNB-Kriteriensteckbriefe werden die

höchsten Werte durch das Überdüngungspotenzial erreicht. Auch das Treibhauspotenzial

ist im Vergleich zu den anderen Werten hoch. Den kleinsten Wert erreicht im Vergleich zu

dem BNB-Anforderungsniveau das Ozonschichtabbaupotenzial.

Ergebnisse

37

Tabelle 12: Ergebnisse der Wirkungsabschätzung im V erhältnis zu dem jeweiligen Anforderungsniveau der BNB-Kriteriensteckbriefe mit anschließender Normierung

Wirkungs-kategorie

Einheit Ergebnis Grenzwert

BNB* Faktor

Normierungs-faktor

KEA MJ-Eq. 1.908,56 730,80 2,61 1,14

GWP kg CO2-Eq. 255,81 39,90 6,41 2,79

AP g SO2-Eq. 742,71 217,00 3,42 1,49

EP g PO4-Eq. 124,64 14,70 8,48 3,69

ODP mg CFC-11-Eq 8,03 3,50 2,30 1,00

POCP g Ethen-Eq 40,97 10,50 3,90 1,70

* Grenzwerte aus aktuellen Kriteriensteckbriefen des BNB (100% Goldstandard), Angabe pro m2 und Jahr (BMVBS, 2011 b)

Diagramm 4 zeigt anschaulich die prozentuale Verteilungen der verschiedenen

Emissionen zwischen den einzelnen Prozesschritten.

Diagramm 4: Prozentuale Verteilung der Umweltauswir kungen getrennt nach Prozessen und Wirkungskategorien

Der Primärenergiebedarf zur Herstellung einer Tonne Betonfertigteil beträgt gut 2.000 MJ-

Äquivalent. Gut die Hälfte davon entfallen auf die Bereitstellung der Betonausgangsstoffe,

wobei gut 80% hiervon durch die energieintensive Zementherstellung verursacht werden.

Mit 20% fällt der nächstgrößte Anteil auf den Formbau. Vor allem die großen Mengen an

Ergebnisse

38

verwendetem Biegesperrholz schlagen dabei zu Buche. Der restliche kumulierte

Energieaufwand teilt sich hauptsächlich in die Wärmebehandlung und den

Stromverbrauch im Betonwerk, sowie den Transport zu den jeweiligen Baustellen auf. Die

Gutschrift für die energetische Verwertung der ausrangierten Schalung beträgt mit gut 130

MJ-Äquivalent etwa 7%.

Ähnlich verteilen sich die prozentualen Anteile beim Treibhauspotenzial. Hier stellt allein

die CO2-intensive Herstellung von Zement sogar 70% der CO2-Äquivalent-Emissionen.

Die Emissionen aus dem Formbau, dem Betonwerk und dem Transport zu den jeweiligen

Baustellen fallen mit jeweils rund 20 kg CO2-Äquivalent ins Gewicht.

Das Versauerungspotenzial wird ebenfalls besonders von der Bereitstellung der

Betonausgangsstoffe (ca. 60 %) und den Transportprozessen (insgesamt etwa. 25%)

beeinflusst. Im Vergleich zu den anderen Wirkungskategorien, hat die Nachbehandlung

mit 7% einen relativ hohen Anteil. Dieser wird verursacht durch den Einsatz des

Imprägnierschutzes.

Beim Eutrophierungspotenzial nehmen die Transportprozesse entlang des Herstellungs-

verfahrens 32% der Gesamtemissionen ein. Die Zementherstellung hat mit knapp 50%

auch beim Eutrophierungspotenzial den größten Anteil.

Das Ozonabbaupotenzial kommt auf eine Gesamtmenge von knapp 10 mg CFC-11-

Äquivalent. Hier kommen die Transportprozesse auf 42% der Gesamtemissionen. Die

Bereitstellung von Zement hat hingegen einen Anteil von knapp 30%. Durch die Gutschrift

können fast 10% an ozonabbauenden Emissionen vermieden werden.

Knapp 42 g Ethen-Äquivalent tragen zum Sommersmog bei. Mit 45% ist auch hier die

Bereitstellung der Betonausgangsstoffe entscheidend. Diese wird fast ausschließlich

durch die Zementherstellung beeinflusst. Auch die Wärmebehandlung (knapp 30%)

beeinflusst das photochemische Oxidationspotenzial erheblich.


39

5. Diskussion

Mit dieser Arbeit konnten für das Unternehmen Gödde Beton zwei wirkungsvolle

Instrumente für den betrieblichen und den produktspezifischen Umweltschutz

implementiert werden. Ausgehend von den Ergebnissen dieser Arbeit können zahlreiche

Maßnahmen entwickelt und umgesetzt werden, mit denen sich die Umweltauswirkungen

reduzieren lassen.

Durch die Input-/Output-Analyse der Ecomapping-Methode konnten Flüssiggas und Strom

als relevante Energieträger der Herstellungsprozesse identifiziert werden. Der

Energieverbrauch wird maßgeblich durch die Wärmebehandlung des Frischbetons

beeinflusst. Bei den Rohstoffen sind vor allem hohe Verbräuche an den

Betonausgangsstoffen zu verzeichnen, Gesteinskörnung (Edelsplittgemisch), Zement

(CEM I) und Natursand. Die Herstellung des Sichtbetons verursacht damit den Abbau von

abiotischen und biotischen Ressourcen. Diese Umweltauswirkung wurde in der

Bewertung nicht weiter verfolgt, da die Wirkungskategorie „Abbau abiotischer

Ressourcen“ im BNB zurückgezogen wurde (BMVBS, 2013 a). Um eine Bewertung der

durch das Unternehmen verursachten Auswirkungen vorzunehmen, müssten nach G.

Habert et al. (2009) zunächst die lokalen Reserven erfasst werden. Da sich im Umkreis

von ca. 100km jedoch einige Abbaugebiete für Sand, Splitt und Kies befinden und

Deutschland für diese Rohstoffe nach Erdmann, et al. (2011) einen hohen

Selbstversorgungsgrad erreicht, wird die statistische Reichweite dieser Ressourcen als

unkritisch betrachtet.

Ausgehend vom Formbau wird ein hoher Verbrauch an Holz und damit biotischen

Ressourcen bewirkt. Da die Lebensdauer von Beton jedoch auf mindestens 50 Jahre

(Jochen Stark, 2013) geschätzt wird und pro Tonne Betonfertigteil etwa 0,02 Kubikmeter

Holz verbraucht werden, kann die Nutzung als nachhaltig angesehen werden. Die

wesentliche Einflussgröße für den Holzverbrauch ist die Recyclingrate innerhalb des

Prozesses.

Durch die Output-Analyse konnte gezeigt werden, dass der größte Anteil der direkten

CO2-, SO2- und NOx-Emissionen durch den Transport zu den jeweiligen Baustellen

verursacht wird. Hier liegt dementsprechend auch das größte Potenzial, um die direkten

Emissionen zu senken. Ein weiterer erheblicher Anteil der Emissionen wird durch den

Einsatz von Flüssiggas verursacht. Die hiermit gespeisten Hellstrahler verfügen über

einen Wirkungsgrad von bis zu 95% und sparen damit gegenüber anderen Heizsystemen

etwa 30% Primärenergie (EnergieAgentur.NRW, 2013; elco, 2005). Großes Potenzial liegt

Diskussion

40

in der Organisation der Werkstoröffnungen. Während die Tore für den

Gabelstaplerverkehr geöffnet sind, können die Hellstrahler entweder auf eine niedrigere

Temperatur geregelt werden. Eine technische Maßnahme um den Flüssiggasverbrauch

zu verringern liegt im Einbau von schnell schließenden Rolltoren. Hiermit wäre allerdings

auch eine Umrüstung der Gabelstapler verbunden, da diese aufgrund der Abgase nicht

für den Einsatz in geschlossenen Hallen geeignet sind.

Bei den Betriebs- und Hilfsstoffen werden pro Mitarbeiter und Jahr etwa zwei

Elektrogeräte verschlissen. Dies hat zum einen negative Auswirkungen für das

Abfallaufkommen der Firma, zum anderen wird hier graue Energie verbraucht. Hier

könnte eventuell eine Umstellung auf qualitativ hochwertigere Geräte, oder auf Geräte mit

austauschbaren Einzelteilen Abhilfe schaffen. Bezüglich des hohen

Handschuhverbrauchs bleibt zu prüfen, ob dieser durch die Durchbruchszeiten beim

Umgang mit Gefahrstoffen zusammenhängt.

Mit 200 Tonnen Betonbruch beträgt die Ausschussrate in etwa 2%. Da der Betonbruch

weiterverwendet und die ausrangierten Schalungen weiterverwertet werden, werden die

negativen Umweltauswirkungen durch das Abfallaufkommen erheblich reduziert. Dennoch

steht die Abfallvermeidung über der Weiterverwendung und –verwertung, weshalb die

Ausschussrate weiter gesenkt und die Recyclingquote der Schalungen gesteigert werden

sollte.

Die Ökowetterkarte stellte ein starkes Instrument während der Untersuchung dar, um alle

Mitarbeiter in die Erfassung und Bewertung der Umweltauswirkungen miteinzubinden.

Während der Durchführung der Befragung konnte bei einigen Mitarbeitern spürbar

Interesse geweckt werden. Die Auswertung der Fragebögen hingegen spiegelte ein

teilweise sehr heterogenes Bild wieder. Die Nutzung der Rohstoffe sowie der Einsatz

umweltfreundlicher Produkte wird von den meisten Mitarbeitern als positiv bewertet. Dies

mag zum einen daran liegen, dass die im Betonwerk verwendeten Hölzer sichtbar als

FSC-zertifiziert zu erkennen sind, dass hauptsächlich Materialien natürlichen Ursprungs

zum Einsatz kommen etc. Außerdem wird die möglichst häufige Nutzung der

Betonschalungen positiv bewertet. Auch die sozialen Komponenten wie das

Nachbarschaftverhältnis oder der Umgang mit Lieferanten wird als gut aufgefasst.

Die Nutzung und Auswahl von Energie schneidet hingegen eher schlecht ab. Ein Grund

hierfür könnte zum Beispiel bei den bereits angesprochenen offenen Werkstoren liegen.

Außerdem werden zur Herstellung der Betonfertigteile mit Ausnahme des Anteils der

regenerativen Energien am deutschen Strommix ausschließlich fossile Energieträger

eingesetzt. Auffallend schlecht werden Luftverschmutzung, Stäube und Gerüche, Lärm

Diskussion

41

und Erschütterungen gewertet. Diese Umweltaspekte stehen im unmittelbaren

Zusammenhang mit den einzelnen Mitarbeitern. Zwar ist für ausreichende

Schutzausrüstung gesorgt, dennoch werden Staub-, Lärm- und Geruchsbelastung als

unangenehm empfunden. Das Ergebnis könnte innerhalb der Produktion auch dadurch

beeinflusst worden sein, dass die Befragung während einer

Arbeitssicherheitsunterweisung durchgeführt wurde.

Interessant ist, dass der betriebliche Umweltschutz im Abfallbereich innerhalb der

Führungsebene eher negativ bewertet wird, innerhalb des Formbaus jedoch als positiv.

Auch der Transport wird durch den Formbau (eher schlecht) und die Produktion (eher gut)

sehr unterschiedlich gesehen. Bezüglich der Information und Motivation im Bereich

Umweltschutz empfinden die meisten Mitarbeiter neutral. Durch die Ökowetterkarte kann

gut zwischen den Umweltbelastungen der verschiedenen Werksstandorte unterschieden

werden. Die eher negativ bewerteten Kategorien bieten Verbesserungspotenzial. Vor

allem bei den Umwelteinflüssen von denen die Mitarbeiter direkt betroffen sind, ist eine

positive Aufnahme der Mitarbeiter bei der Ergreifung von Maßnahmen zu erwarten.

Durch die Erstellung der Ecomaps konnte der Handlungsbedarf im Umweltbereich visuell

dargestellt und lokal verknüpft werden. Ein Umweltaktionsplan kann unmittelbar anhand

der Karten abgeleitet werden. Je nach Betrieb überschneiden sich die einzelnen Karten

jedoch stark. Für Gödde Beton ist vor allem der verschmutzte Gewässerrandstreifen

negativ aufgefallen. Dieser ist gleichermaßen für die Ecomaps Wasser, Abfall sowie

Bodenschutz und Lagerung brisant.

Nach Möglichkeit sollten die Karten in Zusammenarbeit zwischen einem Mitarbeiter mit

guten Prozesskenntnissen und einem Experten für die Umweltaspekte erstellt werden.

Eine weitere Möglichkeit, wäre die Karten im Rahmen eines Workshops von

verschiedenen Mitarbeiter erstellen zu lassen. Ein interessantes Konzept stellt hierzu der

muda walk zum Aufspüren „sinnloser Verschwendung“ dar, welcher in einigen

Unternehmen bereits standardmäßig durchgeführt wird. Insgesamt ist für Unternehmen,

die über keine definierten Managementstrukturen verfügen, die Datenerfassung für das

Ecomappingkonzept sehr zeitintensiv. Hervorzuheben ist hier vor allem die Input-/Output-

Analyse. Um die Umweltauswirkung des Unternehmens weiter zu verfolgen, sollten daher

Kennzahlen zeitnah erfasst und nachvollziehbar dokumentiert werden. Durch die

Ökobilanzierung wurde hierfür der erste Grundstein gelegt. So kann bei gleichzeitiger

Erfassung der produzierten Betonfertigteile und beispielsweise des Flüssiggasverbrauchs

die Entwicklung des Energieverbrauchs dokumentiert und bewertet werden. Analog kann

dies für die Produktion von Betonschalungen, den Wasserverbrauch etc. erfolgen.

Diskussion

42

Durch die Durchführung der Ökobilanzierung konnte gezeigt werden, dass die

Umweltbelastungen in allen Wirkungskategorien hauptsächlich durch die Herstellung des

Zements, sowie den inner- und außerbetrieblichen Transport verursacht werden. Zu

diesem Ergebnis kommt auch das InformationsZentrum Beton (2013).

Diese Emissionen welche durch die Vorketten des Zements verursacht werden, können

durch Gödde Beton lediglich durch die Materialauswahl und Betonrezeptur reduziert

werden. Derzeit werden zahlreiche Forschungsprojekte betrieben, um die Emissionen der

Zementherstellung zu senken. Durch die Reduzierung des w/z-Wertes und den Einsatz

von Hochleistungsfließmitteln, bei gleichzeitiger Erhöhung des Kalksteinmehlgehaltes

kann der Klinkeranteil im Zement deutlich gesenkt werden. Hierdurch können

beispielsweise die klimarelevanten Emissionen, bei Beibehaltung der

Betondruckfestigkeit, um 30% reduziert werden (Hainer, et al., 2013). Für die anderen

Wirkungskategorien sind ähnliche Reduktionen zu erwarten. Allerdings sind diese Betone

bisher wenig in der Praxis erprobt und stellen damit ein gewisses Risiko dar. Dies zeigt,

von welcher Bedeutung Forschungs- und Entwicklungsarbeit im Bereich der

Zementherstellung ist, um in der Zukunft auf alternative Rohstoffen zurückgreifen zu

können.

Dennoch drängen bereits emissionsreduzierte Produkte auf den Markt. Die

österreichische Firma Slagstar bietet beispielsweise einen Ökobeton an, welcher ohne

Brennprozess auskommt und nach Herstellerangaben die gleichen Eigenschaften wie

Normalbeton aufweist. Hierdurch können 200t CO2 pro 1000 m3 Beton eingespart werden.

Auch die Firma celitement forscht seit Jahren intensiv an einem emissionsreduzierten

Zement. Allerding ist die Frühfestigkeit bei den Ökobetonen wesentlich niedriger als bei

Standardmischungen. Daher verlängert sich der Hydratationsprozess, mehr Schalungen

und vor allem weitere Hallen würden benötigt. Dies würde große Umstrukturierungen im

Produktionsprozess bedingen.

Durch die Ökobilanzierung konnte ebenfalls gezeigt werden, dass die Betonschalung bei

repräsentativen Bauteilen einen wesentlich höheren Anteil hat, als in anderen

Untersuchungen angenommen wird. Diese wird beispielsweise bei Umweltprodukt-

deklarationen durch das InformationsZentrum Beton vernachlässigt, da die Masse der

Schalung unter 1% des Rohstoffverbrauch liegt (Informationszentrum Beton, 2013). In

dieser Untersuchung konnte gezeigt werden, dass die Betonschalung je nach

Wirkungskategorie einen Einfluss von 8-20% auf das Gesmtergebnis hat. Maßgeblich

werden die Emissionen durch die Prozessvorkette des verwendeten Biegesperrholzes

verursacht.

Diskussion

43

Dieses Bild spiegelt sich auch im Gesamtergebnis der ganzheitlichen Betrachtung wieder.

Die wesentlichen Umweltauswirkungen werden durch die Prozessvorketten der

verwendeten Roh-, Hilfs- und Betriebsstoffe verursacht. Die eigentlichen Werksprozesse

spielen mit Ausnahme des Ozonbildungspotenzials in allen Wirkungskategorien eine

untergeordnete Rolle mit maximal 12% Anteil.

Die Gutschriften aus der energetischen Verwertung des Schalungsabfalls verbessern die

Gesamtbilanz vor allem in den Wirkungskategorien Kumulierter Energieaufwand und

Ozonschichtabbaupotenzial.

Insgesamt ist zu den Wirkungskategorien anzumerken, dass ausschließlich Midpoint-

Indikatoren verwendet wurden. Diese haben den Vorteil, dass sie sich auf die Primär- und

Sekundärwirkungen der Emissionen beziehen und damit geringe Unsicherheiten

bestehen. Endpoint-Indikatoren hingegen fokussieren sich auf den letztlich eintretenden

Schaden, welcher durch die jeweiligen Umweltauswirkungen verursacht wird, z. B.

Zerstörung der Ökosysteme oder Schaden für die Gesundheit. Diese haben den großen

Vorteil, dass die Wirkung auf die Umwelt allgemein verständlich ausgedrückt werden

kann. Allerdings sind endpoint-Indikatoren mit großen Unsicherheiten behaftet, da für die

Wirkungskette zahlreiche Annahmen getroffen werden müssen. Gleichzeitig sind

Wirkungskategorien immer beeinflusst durch die aktuell vorherrschenden Umweltthemen.

So können zum Beispiel CO2-Emissionen in Zeiten des Klimawandels eingeordnet

werden, versauernde Emissionen sind hingegen eher unbekannt.

Als allgemein schwierig stellt sich auch der Vergleich der einzelnen Ergebnisse aus den

verschiedenen Wirkungskategorien untereinander dar. Welche Umweltauswirkungen

priorisiert werden hängt wie zuvor erörtert stark von den vorherrschenden

Umweltproblemen ab. Auch die Bewertung der Ergebnisse ist nur schwer möglich, da

keine wirklichen Vergleichswerte vorliegen. Durch den Bezug auf die Grenzwerte aus den

BNB-Kriteriensteckbriefen und die anschließende Normierung kann eine erste Einordnung

abgeleitet werden. Ob allerdings die Anforderungen für ein bestimmtes Bauprojekt erfüllt

werden oder nicht, hängt von mehreren Faktoren ab und kann an dieser Stelle nicht

beantwortet werden. Ebenfalls müssen die Ergebnisse einer Sensitivitätsanalyse

unterzogen werden, um zu überprüfen wie stark sich Änderungen der Randbedingungen

auf das Gesamtergebnis der Analyse auswirken. Ebenfalls wäre eine Bildung von

Szenarien sinnvoll, mit deren Hilfe eine Aussage darüber getroffen werden könnte,

welchen Einfluss die Umsetzung der vorgeschlagenen Maßnahmen auf die

Gesamtauswirkungen des Unternehmens hätte. Da die Bearbeitung dieser Punkte

allerdings den Rahmen dieser Projektarbeit gesprengt hätte, wurde auf die Durchführung

verzichtet.

Diskussion

44


45

6. Schlussfolgerung und Ausblick

Insgesamt konnte durch diese Arbeit gezeigt werden, dass die beiden Instrumente des

Ecomapping und der Erstellung von Umweltproduktdeklarationen sich gut ergänzen und

gegenseitig unterstützen können. Damit können KMUs dem betrieblichen und

produktspezifischen Umweltschutz gleichermaßen gerecht werden.

Bei erfolgreicher Durchführung des Ecomapping-Konzepts kann das

Umweltmanagementsystem „EMASeasy“ eingeführt werden. Dieses ist speziell für KMUs

entwickelt worden und zeigt wie auf der Basis der Ergebnisse aus den Ecomaps ein

Umweltmanagementsystem im Unternehmen verankert werden kann.

Durch die hier erstellte Umweltproduktdeklaration konnten wichtige Daten zur Verfügung

gestellt werden. Diese bieten zum einen große ökologische Transparenz entlang des

Herstellungsprozesses und können bei der Planung von Gebäuden nach bestimmten

Umweltstandards von großem Interesse sein. Zum anderen konnten die

Hauptverursacher der Umweltbelastungen identifiziert werden.

Basierend auf den Ergebnissen des Ecomapping und der Ökobilanzierung können die

Umweltauswirkungen der Firma Gödde Beton durch gezielte Maßnahmen gesenkt

werden. Gleichzeitig kann die Firma mit der erstellten EPD ihre Umweltauswirkungen

kommunizieren und damit das Umweltbewusstsein des Unternehmens verdeutlichen.

Verzeichnisse

46

7. Literaturverzeichnis

(BMU) Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit. 2009. BMUB - Das Integrierte Klima- und Energieprogramm (IKEP). Website des Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit. [Online] Juni 2009. [Zitat vom: 18. Juni 2014.] http://www.bmub.bund.de/detailansicht/artikel/das-integrierte-energie-und-klimaschutzprogramm-iekp/.

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Anhang

50

ANHANG

Tabelle 1: Ergebnisse aus der Berechnung der direkten Emissionen durch die Software Umberto

LCIA Method: ReCiPe Midpoint (H) - climate change, GWP100: 3.914.241,79 kg CO2-Eq

Process: T1(2): Beton mischen: 16.552,43 kg CO2-Eq

Process: T1: Verwaltung: 1.170,59 kg CO2-Eq

Process: T3: Gießen und Aushärten: 80.744,95 kg CO2-Eq

Process: T33: transport, passenger car, diesel, fleet average [CH]: 835,41 kg CO2-Eq

Process: T39: transport, passenger car, petrol, fleet average [CH]: 1.902,84 kg CO2-Eq

Process: T4(2): Fertigstellung / Montage: 1.809,77 kg CO2-Eq

Process: T4: Schalung: 37.146,79 kg CO2-Eq

Process: T40: electricity mix [DE]: 223,02 kg CO2-Eq

Process: T41: Transport Betriebsgelände: 67.218,74 kg CO2-Eq

Process: T45: electricity mix [DE]: 14.470,01 kg CO2-Eq



Process: T51: transport, lorry >16t, fleet average [RER]: 210.065,32 kg CO2-Eq

LCIA Method: ReCiPe Midpoint (H) - photochemical oxidant formation, POFP: 12.450,40 kg NMVOC

Process: T1(2): Beton mischen: 8,45 kg NMVOC

Process: T1: Verwaltung: 0,91 kg NMVOC

Process: T3: Gießen und Aushärten: 242,20 kg NMVOC

Process: T33: transport, passenger car, diesel, fleet average [CH]: 3,03 kg NMVOC

Process: T39: transport, passenger car, petrol, fleet average [CH]: 6,71 kg NMVOC

Process: T4(2): Fertigstellung / Montage: 21,04 kg NMVOC

Process: T4: Schalung: 68,72 kg NMVOC

Process: T40: electricity mix [DE]: 0,23 kg NMVOC

Process: T41: Transport Betriebsgelände: 58,87 kg NMVOC




Process: T51: transport, lorry >16t, fleet average [RER]: 2.151,31 kg NMVOC

Anhang

51

Process: T6: Baustelle: 0,65 kg NMVOC

LCIA Method: ReCiPe Midpoint (H) - terrestrial acidification, TAP100: 12.818,13 kg SO2-Eq

Process: T1(2): Beton mischen: 4,53 kg SO2-Eq

Process: T1: Verwaltung: 0,49 kg SO2-Eq

Process: T3: Gießen und Aushärten: 33,64 kg SO2-Eq

Process: T33: transport, passenger car, diesel, fleet average [CH]: 1,95 kg SO2-Eq

Process: T39: transport, passenger car, petrol, fleet average [CH]: 4,55 kg SO2-Eq

Process: T4(2): Fertigstellung / Montage: 0,89 kg SO2-Eq

Process: T4: Schalung: 15,48 kg SO2-Eq

Process: T40: electricity mix [DE]: 0,28 kg SO2-Eq

Process: T41: Transport Betriebsgelände: 32,74 kg SO2-Eq




Process: T51: transport, lorry >16t, fleet average [RER]: 1.267,04 kg SO2-Eq

LCIA Method: selected LCI results - air, nitrogen oxides: 9.660,68 kg

Process: T1(2): Beton mischen: 8,08 kg

Process: T1: Verwaltung: 0,87 kg

Process: T3: Gießen und Aushärten: 60,08 kg

Process: T33: transport, passenger car, diesel, fleet average [CH]: 2,26 kg

Process: T39: transport, passenger car, petrol, fleet average [CH]: 3,16 kg

Process: T4(2): Fertigstellung / Montage: 1,59 kg

Process: T4: Schalung: 27,64 kg

Process: T40: electricity mix [DE]: 0,19 kg

Process: T41: Transport Betriebsgelände: 58,47 kg




Process: T51: transport, lorry >16t, fleet average [RER]: 1.957,99 kg

Anhang

52

Abbildung 1: Fragebogen zur Ökowetterbefragung

Anhang

53

Tabelle 2: Ergebnisse der Ökobilanzierung, Wirkungskategorie POCP

CML 2001 w/o LT - photochemical oxidation w/o LT, low NOx POCP w/o LT

A) Die Gewinnung und Bereitstellung der Betonausgangstoffe 0,018 kg Ethen-Eq

Kalksteinfüller 3,89997E-05 kg Ethen-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Kalksteinmehl 6,76912E-05 kg Ethen-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Betonzusatzmittel 4,95784E-05 kg Ethen-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Sand 6,48231E-05 kg Ethen-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Zuschlagstoffe 0,000508852 kg Ethen-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Zement 0,016559279 kg Ethen-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Transport 0,001101756 kg Ethen-Eq ecoinvent v 2.2/v3

B) Die Herstellung der Betonschalung im betriebsinternen Formbau 0,009 kg Ethen-Eq

Feinspachtel 1,4622E-06 kg Ethen-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Kontaktsprühkleber 0,000016425 kg Ethen-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Beschichtung Schalungsplatten 0,000867998 kg Ethen-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Biegesperrholz 0,004643432 kg Ethen-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Polyethylen 1,73248E-05 kg Ethen-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Polyutherane 6,3215E-05 kg Ethen-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Schalungsplatten 7,4588E-06 kg Ethen-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Silikon 1,09569E-05 kg Ethen-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Kautschuk 1,29618E-05 kg Ethen-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Spachtel 1,26158E-05 kg Ethen-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Wärme (Flüssiggas) 0,002384589 kg Ethen-Eq Johnson 2012 / GEMIS

Elektrische Energie 0,00020899 kg Ethen-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Sekundenkleber 4,20174E-06 kg Ethen-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Schrauben 0,000388572 kg Ethen-Eq ecoinvent v 2.2/v3

C) Betonherstellung im Werk (inkl. energetische Aufwendungen für Verdichtung, Wärmebhandlung) 0,012 kg Ethen-Eq

Elektrische Energie 0,000000000 kg Ethen-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Wärme (Flüssiggas, Betonmischer) 0,000928861 kg Ethen-Eq Johnson 2012 / GEMIS

Wärmebehandlung (Flüssiggas) 0,010708087 kg Ethen-Eq Johnson 2012 / GEMIS

Transport Betriebsgelände 5,38801E-06 kg Ethen-Eq Johnson 2012 / GEMIS

D) Transport vom Werk zur jeweiligen Baustelle durch LKWs 0,003 kg Ethen-Eq

Transport 0,002583812 kg Ethen-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Umreifungsband 2,63938E-05 kg Ethen-Eq ecoinvent v 2.2/v3

PP-Seile 0,000155942 kg Ethen-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Abfallbehandlung

Kunststoffverpackungen 7,03618E-06 kg Ethen-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Anhang

54

E) Die Prozesse zur Nachbehandlung inkl. Baustellenarbeiten

0,002

kg Ethen-Eq

Betonkosmetik 5,07631E-06 kg Ethen-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Epoxidharz 4,70843E-06 kg Ethen-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Klebemörtel 1,64465E-07 kg Ethen-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Montagekleber 1,2566E-07 kg Ethen-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Betonschnellreiniger 0,000387306 kg Ethen-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Imprägnierschutz 0,00178086 kg Ethen-Eq Ökobau.dat

F) Bauteilplanung 0,000 kg Ethen-Eq Toner 1,91316E-05 kg Ethen-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Papier 6,05138E-06 kg Ethen-Eq ecoinvent v 2.2/v3

G) Gutschrift 0,000 kg Ethen-Eq Energetische Verwertung

Schalungsabfall 0,00

kg Ethen-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Gesamtergebnis 0,043 kg Ethen-Eq

Tabelle 3: Ergebnisse der Ökobilanzierung, Wirkungskategorie ODP

ReCiPe Midpoint (E) w/o LT - ozone depletion w/o LT, ODPinf w/o LT

A) Die Gewinnung und Bereitstellung der Betonausgangstoffe 0,000 kg CFC-11-Eq

Kalksteinfüller 1,86599E-08 kg CFC-11-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Kalksteinmehl 4,38622E-08 kg CFC-11-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Betonzusatzmittel 1,86821E-08 kg CFC-11-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Sand 4,62171E-08 kg CFC-11-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Zuschlagstoffe 9,48657E-08 kg CFC-11-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Zement 2,58577E-06 kg CFC-11-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Transport 1,45118E-06 kg CFC-11-Eq ecoinvent v 2.2/v3

B) Die Herstellung der Betonschalung im betriebsinternen Formbau 0,000 kg CFC-11-Eq

Feinspachtel 1,51718E-09 kg CFC-11-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Kontaktsprühkleber 0,000000003 kg CFC-11-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Beschichtung Schalungsplatten 1,22091E-07 kg CFC-11-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Biegesperrholz 1,49771E-06 kg CFC-11-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Polyethylen 6,71425E-12 kg CFC-11-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Polyutherane 6,36406E-09 kg CFC-11-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Schalungsplatten 1,16253E-09 kg CFC-11-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Silikon 3,19774E-08 kg CFC-11-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Kautschuk 1,5389E-08 kg CFC-11-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Spachtel 1,96998E-09 kg CFC-11-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Elektrische Energie 1,42453E-07 kg CFC-11-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Anhang

55

Sekundenkleber 3,50891E-10 kg CFC-11-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Schrauben 4,03888E-08 kg CFC-11-Eq ecoinvent v 2.2/v3

C) Betonherstellung im Werk (inkl. energetische Aufwendungen für Verdichtung, Wärmebhandlung) 0,000 kg CFC-11-Eq

Elektrische Energie 0,000000330 kg CFC-11-Eq ecoinvent v 2.2/v3

D) Transport vom Werk zur jeweiligen Baustelle durch LKWs 0,000 kg CFC-11-Eq

Transport 3,17956E-06 kg CFC-11-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Umreifungsband 2,80678E-09 kg CFC-11-Eq ecoinvent v 2.2/v3

PP-Seile 7,08387E-11 kg CFC-11-Eq ecoinvent v 2.2/v3 Abfallbehandlung

Kunststoffverpackungen 1,44237E-09 kg CFC-11-Eq ecoinvent v 2.2/v3

E) Die Prozesse zur Nachbehandlung inkl. Baustellenarbeiten 0,0000002552 kg CFC-11-Eq

Betonkosmetik 9,21188E-11 kg CFC-11-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Epoxidharz 2,77965E-10 kg CFC-11-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Klebemörtel 3,36119E-09 kg CFC-11-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Montagekleber 1,04939E-11 kg CFC-11-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Betonschnellreiniger 2,35578E-08 kg CFC-11-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Imprägnierschutz 2,28E-07 kg CFC-11-Eq Ökobau.dat

F) Bauteilplanung 0,000 kg CFC-11-Eq

Toner 5,47079E-09 kg CFC-11-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Papier 2,00713E-09 kg CFC-11-Eq ecoinvent v 2.2/v3

G) Gutschrift 0,000 kg CFC-11-Eq

Energetische Verwertung


kg CFC-11-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Gesamtergebnis 0,000009137 kg CFC-11-Eq

Tabelle 4: Ergebnisse der Ökobilanzierung, Wirkungskategorie EP

CML 2001 w/o LT - eutrophication potential w/o LT, generic w/o LT

A) Die Gewinnung und Bereitstellung der Betonausgangstoffe 0,079 kg PO4-Eq

Kalksteinfüller 0,000601862 kg PO4-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Kalksteinmehl 0,000340106 kg PO4-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Betonzusatzmittel 0,000118123 kg PO4-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Sand 0,000451548 kg PO4-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Zuschlagstoffe 0,001904805 kg PO4-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Zement 0,063254505 kg PO4-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Transport 0,012403052 kg PO4-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Anhang

56

B) Die Herstellung der Betonschalung im betriebsinternen Formbau

0,019

kg PO4-Eq

Feinspachtel 1,5262E-06 kg PO4-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Kontaktsprühkleber 0,000014096 kg PO4-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Beschichtung Schalungsplatten 0,001727434 kg PO4-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Biegesperrholz 0,014004127 kg PO4-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Polyethylen 1,21188E-05 kg PO4-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Polyutherane 0,000282382 kg PO4-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Schalungsplatten 1,30424E-05 kg PO4-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Silikon 1,78284E-05 kg PO4-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Kautschuk 2,45356E-05 kg PO4-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Spachtel 4,81907E-05 kg PO4-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Wärme (Flüssiggas) 0,000362982 kg PO4-Eq Johnson 2012 / GEMIS

Elektrische Energie 0,001760701 kg PO4-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Sekundenkleber 1,96436E-05 kg PO4-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Schrauben 0,000319683 kg PO4-Eq ecoinvent v 2.2/v3

C) Betonherstellung im Werk (inkl. energetische Aufwendungen für Verdichtung, Wärmebhandlung) 0,006 kg PO4-Eq

Elektrische Energie 0,004082832 kg PO4-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Wärme (Flüssiggas, Betonmischer,

Zelthalle) 0,000645468 kg PO4-Eq Johnson 2012 / GEMIS

Wärmebehandlung (Flüssiggas) 0,000788991 kg PO4-Eq Johnson 2012 / GEMIS

Transport Betriebsgelände 0,000778531 kg PO4-Eq Johnson 2012 / GEMIS

D) Transport vom Werk zur jeweiligen Baustelle durch LKWs 0,027 kg PO4-Eq

Transport 0,027175429 kg PO4-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Umreifungsband 5,98529E-05 kg PO4-Eq ecoinvent v 2.2/v3

PP-Seile 0,000213897 kg PO4-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Abfallbehandlung

Kunststoffverpackungen 4,16379E-05 kg PO4-Eq ecoinvent v 2.2/v3

E) Die Prozesse zur Nachbehandlung inkl. Baustellenarbeiten 0,002767 kg PO4-Eq

Betonkosmetik 3,50957E-07 kg PO4-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Epoxidharz 2,35271E-05 kg PO4-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Klebemörtel 2,00456E-05 kg PO4-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Montagekleber 5,87471E-07 kg PO4-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Betonschnellreiniger 0,001560976 kg PO4-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Imprägnierschutz 0,00116178 kg PO4-Eq Ökobau.dat

F) Bauteilplanung 0,000 kg PO4-Eq

Toner 4,37586E-05 kg PO4-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Papier 3,04487E-05 kg PO4-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Anhang

57

G) Gutschrift

0,004

kg PO4-Eq


Schalungsabfall 0,00 kg PO4-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Gesamtergebnis 0,13034 kg PO4-Eq

Tabelle 5: Ergebnisse der Ökobilanzierung, Wirkungskategorie AP

CML 2001 w/o LT - acidification potential w/o LT, average European w/o LT

A) Die Gewinnung und Bereitstellung der Betonausgangstoffe 0,537 kg SO2-Eq

Kalksteinfüller 0,003 kg SO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Kalksteinmehl 0,002 kg SO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Betonzusatzmittel 0,001 kg SO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Sand 0,002 kg SO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Zuschlagstoffe 0,009 kg SO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Zement 0,448 kg SO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Transport 0,072 kg SO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

B) Die Herstellung der Betonschalung im betriebsinternen Formbau 0,091 kg SO2-Eq

Feinspachtel 0,000 kg SO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Kontaksprühkleber 0,000 kg SO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Beschichtung Schalungsplatten 0,013 kg SO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Biegesperrholz 0,068 kg SO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Polyethylen 0,000 kg SO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Polyutherane 0,001 kg SO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Schalungsplatten 0,000 kg SO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Silikon 0,000 kg SO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Kautschuk 0,000 kg SO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Spachtel 0,000 kg SO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Wärme (Flüssiggas) 0,001 kg SO2-Eq Johnson 2012 / GEMIS

Elektrische Energie 0,004 kg SO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Sekundenkleber 0,000 kg SO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Schrauben 0,002 kg PO4-Eq ecoinvent v 2.2/v3

C) Betonherstellung im Werk (Verdichtung, Wärmebhandlung, Transport) 0,017 kg SO2-Eq

Elektrische Energie 0,010 kg SO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3


Zelthalle) 0,000 kg SO2-Eq Johnson 2012 / GEMIS

Wärmebehandlung (Flüssiggas) 0,003 kg SO2-Eq Johnson 2012 / GEMIS

Transport Betriebsgelände 0,003 kg SO2-Eq Johnson 2012 / GEMIS

Anhang

58

D) Transport vom Werk zur jeweiligen Baustelle durch LKWs

0,122

kg SO2-Eq

Transport 0,119 kg SO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Umreifungsband 0,000 kg SO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

PP-Seile 0,002 kg SO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Abfallbehandlung

Kunststoffverpackungen 0,000 kg SO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

E) Die Prozesse zur Nachbehandlung inkl. Baustellenarbeiten 0,064 kg SO2-Eq

Betonkosmetik 0,000 kg SO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Epoxidharz 0,000 kg SO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Klebemörtel 0,000 kg SO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Montagekleber 0,000 kg SO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Betonschnellreiniger 0,004 kg SO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Imprägnierschutz 0,059 kg SO2-Eq Ökobau.dat

F) Bauteilplanung 0,000 kg SO2-Eq

Toner 0,000 kg SO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Papier 0,000 kg SO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

G) Gutschrift 0,014 kg SO2-Eq



kg SO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Gesamtergebnis 0,81766 kg SO2-Eq

Tabelle 6: Ergebnisse der Ökobilanzierung, Wirkungskategorie GWP

ReCiPe Midpoint (H) - climate change, GWP100

A) Die Gewinnung und Bereitstellung der Betonausgangstoffe 205,718 kg CO2-Eq

Kalksteinfüller 0,150 kg CO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Kalksteinmehl 0,354 kg CO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Betonzusatzmittel 0,355 kg CO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Sand 0,351 kg CO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Zuschlagstoffe 1,547 kg CO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Zement 193,324 kg CO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Transport 9,639 kg CO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

B) Die Herstellung der Betonschalung im betriebsinternen Formbau 22,920 kg CO2-Eq

Feinspachtel 0,004 kg CO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Kontaktsprühkleber 0,021 kg CO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Beschichtung Schalungsplatten 1,989 kg CO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Anhang

59

Biegesperrholz 12,610 kg CO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Polyethylen 0,054 kg CO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Polyutherane 0,305 kg CO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Schalungsplatten 0,011 kg CO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Silikon 0,037 kg CO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Kautschuk 0,061 kg CO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Spachtel 0,001 kg CO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Wärme (Flüssiggas) 3,734 kg CO2-Eq Johnson 2012 / GEMIS

Elektrische Energie 3,367 kg CO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Sekundenkleber 0,024 kg CO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Schrauben 0,703 kg CO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

C) Betonherstellung im Werk (inkl. energetische Aufwendungen für Verdichtung, Wärmebhandlung) 24,528 kg CO2-Eq

Elektrische Energie 7,807 kg CO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3


Zelthalle) 1,846 kg CO2-Eq Johnson 2012 / GEMIS

Wärmebehandlung (Flüssiggas) 8,117 kg CO2-Eq Johnson 2012 / GEMIS

Transport Betriebsgelände 6,758 kg CO2-Eq Johnson 2012 / GEMIS

D) Transport vom Werk zur jeweiligen Baustelle durch LKWs 23,175 kg CO2-Eq

Transport 21,118 kg CO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Umreifungsband 0,107 kg CO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

PP-Seile 0,723 kg CO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Abfallbehandlung

Kunststoffverpackungen 1,226 kg CO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

E) Die Prozesse zur Nachbehandlung inkl. Baustellenarbeiten 4,750 kg CO2-Eq

Betonkosmetik 0,147 kg CO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Epoxidharz 0,027 kg CO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Klebemörtel 0,080 kg CO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Montagekleber 0,001 kg CO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Betonschnellreiniger 0,616 kg CO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Imprägnierschutz 3,8793 kg CO2-Eq Ökobau.dat

F) Bauteilplanung 0,106 kg CO2-Eq

Toner 0,086 kg CO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Papier 0,020 kg CO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

G) Gutschrift 10,040 kg CO2-Eq



kg CO2-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Gesamtergebnis 271,158 kg CO2-Eq

Anhang

60

Tabelle 7: Ergebnisse der Ökobilanzierung, Wirkungskategorie KEA

Cumulative energy demand - fossil, non-renewable energy resources, fossil

A) Die Gewinnung und Bereitstellung der Betonausgangstoffe 968,515 MJ-Eq

Kalksteinfüller 2,12219373 MJ-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Kalksteinmehl 4,960362732 MJ-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Betonzusatzmittel 8,478907055 MJ-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Sand 5,026394686 MJ-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Zuschlagstoffe 20,40190412 MJ-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Zement 790,7376898 MJ-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Transport 136,7877659 MJ-Eq ecoinvent v 2.2/v3

B) Die Herstellung der Betonschalung im betriebsinternen Formbau 379,475 MJ-Eq

Feinspachtel 0,075637158 MJ-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Kontaktsprühkleber 0,795619768 MJ-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Beschichtung Schalungsplatten 46,28360564 MJ-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Biegesperrholz 215,9377815 MJ-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Polyethylen 1,989822857 MJ-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Polyutherane 5,373593371 MJ-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Schalungsplatten 0,156181382 MJ-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Silikon 0,641266665 MJ-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Kautschuk 1,93790099 MJ-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Spachtel 0,602426926 MJ-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Wärme (Flüssiggas) 59,21 MJ-Eq Johnson 2012 / GEMIS

Elektrische Energie 38,26747885 MJ-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Sekundenkleber 0,419507547 MJ-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Schrauben 7,783850334 MJ-Eq ecoinvent v 2.2/v3

C) Betonherstellung im Werk (inkl. energetische Aufwendungen für Verdichtung, Wärmebhandlung) 234,647 MJ-Eq

Elektrische Energie 88,737229269 MJ-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Wärmebehandlung (Flüssiggas) 145,910000000 MJ-Eq Johnson 2012 / GEMIS

Transport Betriebsgelände 5,38801E-06 MJ-Eq Johnson 2012 / GEMIS

D) Transport vom Werk zur jeweiligen Baustelle durch LKWs 328,662 MJ-Eq

Transport 299,7057707 MJ-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Umreifungsband 2,830811443 MJ-Eq ecoinvent v 2.2/v3

PP-Seile 25,79747288 MJ-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Abfallbehandlung Kunststoffverpackungen 0,3277508 MJ-Eq ecoinvent v 2.2/v3

E) Die Prozesse zur Nachbehandlung inkl. 98,423 MJ-Eq

Anhang

61

Baustellenarbeiten

Betonkosmetik 0,011293743 MJ-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Epoxidharz 0,488014128 MJ-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Klebemörtel 0,387118808 MJ-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Montagekleber 0,01254602 MJ-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Betonschnellreiniger 13,10398896 MJ-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Imprägnierschutz 84,42 MJ-Eq Ökobau.dat

F) Bauteilplanung 1,479 MJ-Eq

Toner 1,211172461 MJ-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Papier 0,268124437 MJ-Eq ecoinvent v 2.2/v3

G) Gutschrift 131,378 MJ-Eq

Energetische Verwertung Schalungsabfall 131,38 MJ-Eq ecoinvent v 2.2/v3

Gesamtergebnis 1879,823 MJ-Eq

Eidesstattliche Erklärung

Hiermit versichere ich, dass ich die vorliegende Arbeit selbstständig verfasst und keine anderen als die angegebenen Quellen und Hilfsmittel benutzt habe, alle Ausführungen, die anderen Schriften wörtlich oder sinngemäß entnommen wurden, kenntlich gemacht sind und die Arbeit in gleicher oder ähnlicher Fassung noch nicht Bestandteil einer Studien- oder Prüfungsleistung war.

Liesborn, 20. Juli 2014

Umweltauswirkungen durch die Herstellung ... - goedde-beton.de · Damit stellt Beton das...

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