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Forschungsprojekt RCC2: CO2-Einsparung beim Bauen mit innovativem Beton von bis zu 80 Prozent möglich

Das Forschungsprojekt RCC2 (Reduced Carbon Concrete) untersucht das Potenzial innovativer Betonrezepturen zur Dekarbonisierung von Beton. Das Ziel ist, die technischen, rechtlichen und wirtschaftlichen Hürden zur Etablierung von CO2-reduziertem Performance-Beton zu überwinden und den Weg für einen „klimafitten“ Baustoff auf Österreichs Baustellen zu ebnen. Erste Ergebnisse wurden beim Pressegespräch am 14. November 2023 vorgestellt.

Ökobilanzierung im Fokus

Forschungsmittelpunkt der aktuellen Studie ist ein entwickelter, funktionaler Prototyp einer intelligent beheizbaren Schalung. Damit soll die verzögerte Festigkeitsentwicklung von RCC-Betonen bei niedrigen Umgebungstemperaturen ausgeglichen werden. Die Beheizung der Schalung soll durch den Einsatz von Strom aus erneuerbarer Energie und dem smarten Einsatz der Beheizung des Bauteils erfolgen. Die Ökobilanzierung von beheizbaren Schalungen für klinkerreduzierten Beton ist ein wichtiger Schlüssel zur Bewertung der Nachhaltigkeit und der sinnvollen Verwendung innovativer RCC-Rezepturen.

Im Kooperationsprojekt wurde zudem daran geforscht, wie diese innovativen Betonrezepturen noch klimafreundlicher weiterentwickelt werden können, indem technischer Kohlenstoff auf Pflanzenkohlebasis hinzugefügt wird.

Umfangreiche Versuchsreihen

Das Projektteam führte umfangreiche Testreihen durch, die sowohl Sommer- als auch Winterbedingungen simulierten. Jede Versuchsreihe umfasste Decken- und Wandteile mit je 3 unterschiedlichen Rezepturen: einen Standardbeton (als Referenz), eine CO2-reduzierte Betonrezeptur (RCC2) und eine CO2-reduzierte Betonrezeptur mit technischem Kohlenstoff (RCC2+). Alle Bauteile wurden normkonform laborüberwacht und mithilfe des Betonmonitoringsystems Concremote hinsichtlich ihrer Temperaturentwicklung dokumentiert. So konnte auf die Festigkeitsentwicklung der einzelnen Mischungen geschlossen werden.

Ergebnisse der Erforschung von CO2-reduzierten Betonen

Ausgangspunkt für die durchgeführten Winterversuche sind die Referenzwerte der Sommerreihe: Hier haben alle getesteten Betonrezepturen die erforderlichen Festigkeiten zum Ausschalen nach 24 Stunden erreicht. Aufgrund der verzögerten Festigkeitsentwicklung von RCC-Betonen wurde daher im Winterversuch ein Bauteil je Rezeptur mit und ein Bauteil ohne Heizschalung errichtet. Die Versuche zeigten klar, dass sich bei den Wintertests mit niedrigen Umgebungstemperaturen eine beheizbare Schalung als entscheidend erwies, um die Festigkeitsentwicklung der RCC-Mischungen zu unterstützen. So können Schäden an den Betonbauteilen vermieden werden, die aufgrund der Temperaturverhältnisse unter 0 Grad Celsius entstehen würden. 

Des Weiteren kann festgehalten werden, dass klinkerreduzierter Beton, insbesondere wenn technischer Kohlenstoff hinzugefügt wird, das Potenzial hat, die CO2-Bilanz von Beton erheblich zu verbessern. So liegt bei der untersuchten Betonrezeptur RCC2+ (mit technischem Kohlenstoff) das CO2-Einsparpotential gegenüber dem Referenzbeton bei etwa 80% für Decken (ohne Heizung). Bei winterlichen Temperaturen mit Unterstützung durch eine beheizbare Schalung liegt das Potenzial der CO2-Reduktion von RCC2+ noch immer bei 67%. Die Versuche mit dem funktionalen Prototypen einer intelligent beheizbaren Schalung schaffen eine wichtige Perspektive für einen branchenweiten Einsatz von CO2-reduziertem und bilanziell klimaneutralem Beton unabhängig von Temperatur, Baustellenbedingungen sowie abhängig vom Baufortschritt auch unter Einhaltung gewohnter Ausschalzeiten.

SOLEY - Pilotprojekt mit RCC-Beton im Wohnbau

In der Leystraße in Wien-Leopoldstadt errichtet STRABAG Real Estate mit dem Projekt SOLEY ein wegweisendes Energie- und Klima-Vorzeigeprojekt: Erstmals findet ein CO2-reduzierter Performance-Beton Anwendung im modernen Wohnbau. Zusätzlich wird das Haus über eine Photovoltaikanlage inkl. Batteriespeicher mit Strom versorgt; die Beheizung erfolgt durch eine Grundwasserwärmepumpe.

Beton auch in Zukunft sehr relevant

Das Forschungsprojekt RCC2 unterstreicht die Wichtigkeit der Zusammenarbeit in der Branche. Durch das Zusammenwirken unterschiedlicher Expert:innen können innovative Möglichkeiten zur Dekarbonisierung des Baustoffs entstehen ohne auf die Leistungsfähigkeit des Materials verzichten zu müssen. Denn aufgrund seiner einzigartigen statischen und bauphysikalischen Eigenschaften wird auch in Zukunft der Baustoff Beton essentiell sein.

Der Umbau unseres Bauwirtschaftssystems leistet einen wesentlichen Beitrag zur Klimaneutralität 2040. Durch Sanierung und ressourcenschonenden Neubau kann sehr viel CO2 eingespart werden. In vielen Bereichen haben wir bereits die Lösung, in manchen braucht es noch Forschung und Innovation. Ich freue mich, dass die Forschung an CO2-armen Beton so rasch voranschreitet und gute Ergebnisse liefert. Dies ist eines der vielen Instrumente hin zur Klimaneutralität.

Klimaschutzministerin Leonore Gewessler

Links

Über das Projekt

RCC2 - Ökobilanz heizbarer Schalung für CO2-reduzierte Betone

Laufzeit: 2022-2024

Auftraggeber: BMK (Technologien und Innovationen für die klimaneutrale Stadt) und Stadt Wien MA20 - Energieplanung

Projektleitung: forschen planen bauen DI Thomas Romm ZT

Projekt- bzw. Forschungspartner:innen

  • Asamer Transportbeton GesmbH & Co KG
  • bauXund forschung und beratung gmbh
  • CarStorCon Technologies GmbH
  • Doka GmbH
  • Dr. Ronald Mischek ZT GmbH
  • Holcim GmbH
  • Materialprüfanstalt Hartl GmbH
  • STRABAG Real Estate GmbH
  • Wopfinger Transportbeton GmbH

Zum Projekt: RCC2 - Ökobilanz heizbarer Schalung für CO2-reduzierte Betone

Zum Vorgängerprojekt: RCC