CO₂-sparender Eco-Beton

ÖBB, Wopfinger und TU Graz beweisen Praxistauglichkeit.

Bei der Errichtung eines Kleintierdurchlasses im Zuge des zweigleisigen Ausbaus der Bahnstrecke Pottendorfer Linie zwischen Wien Meidling und Wiener Neustadt wurde erstmals eine Betonmischung verwendet, die – verglichen mit herkömmlichem Beton – ein Viertel weniger CO₂ in der Herstellung verursacht.

Wenn Hasen, Igel und andere Kleintiere die Pottendorfer Linie in Ebreichsdorf in Niederösterreich queren, tun sie das in einem ganz besonderen Betontunnel. Dieser führt Wildtiere gefahrlos unterhalb der Gleise durch. Das ist wichtig, da trotz der Bahntrasse ein Austausch von Tierpopulationen links und rechts der Bahn stattfinden muss. Ansonsten käme es im äußersten Fall zum Verschwinden gewisser Tierarten. Die Wildquerungshilfe nahe Ebreichsdorf in Niederösterreich besteht zur Hälfte aus CO₂-reduziertem, sogenanntem Eco-Beton und zur Hälfte aus Standard-Normalbeton. Jeder Betonierabschnitt – Fundament, Decke, Wände – wurde nach dieser Aufteilung ausgeführt.

„Dadurch war es uns möglich, die Betonsorten direkt miteinander zu vergleichen“, erklärt Joachim Juhart vom Institut für Materialprüfung und Baustofftechnologie der TU Graz. Der Betonexperte hat den Bau wissenschaftlich begleitet und machte sich dabei Vorarbeiten zunutze. Schon 2016 testete er verschiedene Rezepturen für Eco-Beton im Labor auf ihre Dauerhaftigkeit und Festigkeit. Die ÖBB-Infrastruktur AG als Pionierin in Sachen Nachhaltigkeit hat dieses Konzept nun praktisch umgesetzt.

„Als Österreichs größtes Klimaschutzunternehmen haben die ÖBB nicht nur das Ziel, Menschen und Güter sicher und umweltbewusst zu befördern, sondern auch nachhaltig und umweltfreundlich zu planen und zu bauen und damit in jeder Hinsicht aktiv zum Schutz unserer Umwelt beizutragen”“, so Thomas Schöfmann, Projektleiter, ÖBB-Infrastruktur AG.

Rezeptur für CO₂-reduzierten Beton – Vom Labor in die Anwendung

Um den normierten Qualitäts- und Sicherheitskriterien zu entsprechen, waren im Vorfeld der Betonierarbeiten freilich zahlreiche Schritte notwendig. Juhart und seine Forschungsgruppe prüften in Zusammenarbeit mit Wopfinger Transportbeton im Labor die Tauglichkeit der für die Mischung infrage kommenden Stoffe, ergänzten (herkömmlichen) Zement um sogenannte „Eco- und Mikrofüller“ (das sind Sekundärrohstoffe und Gesteinsmehle) und mixten verschiedene Mehrkomponentenmischungen. Zwei Mischungen kamen in die engere Auswahl.

Tests in kleinem Maßstab entschieden schlussendlich über die optimale Rezeptur. Diese wurde an der Mischanlage von Wopfinger Transportbeton hochskaliert und gemäß einem eigens kreierten „Nachweiskonzept für CO₂-reduzierte (Performance basierte) Betone“ getestet. Alle Anforderungen an die Eigenschaften des Betons wie z.B. die Verarbeitbarkeit, die Festigkeit sowie insbesondere die Dauerhaftigkeit wurden von Wopfinger Transportbeton und von der TU Graz im Zuge der Rezepturentwicklung nachgewiesen. Schließlich erarbeiteten die Projektpartner gemeinsam mit der ausführenden Baufirma Porr ein „Betonierkonzept“. Darin waren alle erforderlichen Maßnahmen für die Betonarbeiten festgeschrieben, einschließlich der Qualitätssicherung und Nachbehandlung des Betons.

Langzeit-Monitoring und Game-Changer Potenzial

Die Betonierarbeiten am Kleintierdurchlass begannen im März 2021 und wurden im Mai abgeschlossen. In unmittelbarer Nähe zum Bauwerk wurden außerdem zwei Musterwände aufgestellt. Diese dienen den Forschenden der TU Graz dabei, Faktoren wie den Feuchtegehalt, Temperaturentwicklung oder das Korrosionspotenzial über einen langen Zeitraum hinweg zu beobachten. Der technische Geschäftsführer von Wopfinger Transportbeton, Franz Denk, zeigt sich erfreut darüber, dass „die Arbeiten mit dem Eco-Beton genauso reibungslos verliefen wie mit dem Standardbeton.“

Denk attestiert dem Eco-Beton gute Chancen am Markt: „Auch die Baubranche wird ihren Beitrag auf dem Weg in eine klimafreundliche Zukunft leisten. Und wir haben mit dem Eco-Beton nun ein wunderbare Alternative im Programm – mit Potenzial zum Game Changer.“ Die ÖBB arbeiten nun daran, diesen Beton auch bei größeren Projekten zu verwenden.

Dieser Forschungsbereich ist an der TU Graz im Field of Expertise „Advanced Materials Science“ verankert, einem von fünf strategischen Forschungsschwerpunkten.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Joachim JUHART
Dipl.-Ing. Dr.techn.
TU Graz | Institut für Materialprüfung und Baustofftechnologie mit TVFA
Tel.: +43 316 873 7161
joachim.juhart@tugraz.at

Weitere Informationen:

https://www.tugraz.at/institute/imbt-tvfa/home/ (Institut für Materialprüfung und Baustofftechnologie der TU Graz)
https://www.tugraz.at/tu-graz/services/news-stories/tu-graz-news/einzelansicht/a… (Beitrag „TU Graz entwickelt umweltfreundlichen Ökobeton“, 01.08.2016)
https://www.tugraz.at/forschung/fields-of-expertise/advanced-materials-science/u… (Field of Expertise „Advanced Materials Science)