Stahl und Nachhaltigkeit
C 1.4 C 1.5
C 1.6 C 1.7 C 1.8
CO2-Emissionen nach Ländern, vom Beginn der Industriellen Revolution bis heute Klimavorsorge der Stahlindustrie in Deutschland, freiwillige Selbstverpflichtung im Rahmen der Vereinbarung der Bundesregierung und der deutschen Wirtschaft vom 09.11.2000 Schrottanteil an der Gesamtrohstahlerzeugung in Deutschland »ökologische Rucksäcke« (durch Material erzeugte Stoffströme) verschiedener Materialien Ökobilanzdaten verschiedener Metalle und Metallbeschichtungen für Deutschland; Bilanzrahmen »Cradle-to-Gate« zuzüglich Recyclingpotenziale von Materialien
Aus den Ergebnissen werden Schlussfolgerungen und Empfehlungen für die Produktnutzung abgeleitet und in einem Bericht zusammengefasst. Er dokumentiert – durch unabhängige Firmen in der Regel im Auftrag von Herstellern erstellt – alle Umweltwirkungen eines Produkts, ohne eine Bewertung vorzunehmen. Environmental Product Declaration (EPD) Eine Möglichkeit für Hersteller, die Umwelteigenschaften ihrer Produkte Planern zu vermitteln, basiert auf ISO 21 930. Wird ein Bericht und die zugrunde liegende Ökobilanz einer Gruppe unabhängiger Experten zur Prüfung vorgelegt, so entsteht eine Umweltproduktdeklaration (Environmental Product Declaration – EPD) und damit eine Umweltkennzeichnung des Typ III. Die Prüfer untersuchen dabei nicht das einzelne Messergebnis, sondern ob für das Produkt die Regeln der auf Produktgruppen bezogenen, gleichwertigen Beschreibung nach prEN 15 804 (Product Category Rules – PCR) eingehalten sind. Unterschieden wird dabei unter anderem zwischen sogenannten Cradle-to-Grave-Betrach-
tungen, die den gesamten Lebenszyklus eines Produkts untersuchen, und Cradle-to-GateBetrachtungen, bei denen nur die Herstellung des Produkts (bis zum Werkstor) Gegenstand der Untersuchung ist. Mittlerweile sind bei der Mehrzahl der EPDs sowohl die Cradle-to-GateBetrachtung, das Lebensende (End of Life) und eine Gesamtsumme über beide Faktoren zusammengeführt. Obwohl die Bilanzierung und der Nachweis dauerhaft getrennt nach Phasen erfolgen wird, ist gerade bei Metallen als Materialgruppe, bei der schon heute ein umfassendes Recyclingsystem praktiziert wird, die aggregierte Bewertung beider Daten durchaus sinnvoll. In Zukunft ermöglicht das Modul D der pr EN15 804 (supplementary information beyond the building life cycle) die Berücksichtigung von Effekten, die durch speziell auf Wiederverwendung, Recycling und Rückgewinnung optimierte Produkte entstehen. Die Datensätze stehen Planern in verschiedenen öffentlichen Datenbanken zur Verfügung. Die Erstellung und Ausweisung von Umweltproduktdeklarationen vom Typ III koordinieren in Deutschland das Institut Bauen und Umwelt (IBU) sowie das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS). Das IBU betreut dabei die Erarbeitung von PCRs für einzelne Produktgruppen und weist diese aus. Das BMVBS stellt über die Ökobau.dat Datensätze zur Verfügung, die speziell für die Bilanzierung im Gebäudesektor ausgelegt sind. Die Datenbank basiert, soweit vorhanden, auf konkreten Produktökobilanzdaten einzelner Hersteller oder auf Durchschnittsdatensätzen für bestimmte Produktgruppen. Bisher ist sie auf etwa 800 Datensätze angelegt und damit eine sehr umfassende frei zugängliche Datenbank. Die Kooperation mit dem IBU garantiert ständige Aktualisierungen. Auch die EU veröffentlicht über die »European Platform on Life Cycle Assessment« (ELCD) PEI Primärenergie n. e. [MJ]
PEI GWP 100 Primärenergie Klimagase e. [MJ] [kg CO2 eq]
Datensätze und Hintergrundinformationen zu Produktökobilanzen. Bei der Verwendung ist zu beachten, dass die Informationen teilweise über zehn Jahre alt sind und unterschiedliche regionale Bezugsgrößen (z. B. Deutschland, Europa) haben. Dies kann deutliche Unterschiede der Ergebnisse nach sich ziehen. Auch diese Datenbank wird laufend ergänzt. Vergleich von EPD-Daten Unterschiedliche physikalische Eigenschaften lassen einen Vergleich von Baustoffen auf Basis von Masse oder Volumen in der Regel nicht zu. Erst über technisch und bauphysikalisch gleichwertige Konstruktionen entstehen vergleichbare Bilanzen, die als Grundlage einer nachhaltigen Planung dienen können. Eine Gegenüberstellung muss analog zur Ökobilanzmethodik auf einer gleichwertigen funktionellen Einheit basieren. Dies ist z. B. 1 m2 Fassadenbekleidung oder das Tragsystem eines Gebäudes. Aufgrund der Vielfältigkeit möglicher Stahlanwendungen sind Rohdaten für solche Bilanzen in Abb. C 1.8 dargestellt, die über Massen- oder Flächenermittlungen eigene Bilanzen funktioneller Einheiten ermöglichen. Dabei sollten planungsbegleitende Vergleiche auf EPDs beruhen, die auf einem Branchenmittel basieren. Später kann die Produktauswahl über herstellerspezifische EPDs erfolgen. Nachhaltigkeitsbetrachtung auf Gebäudeebene
Ebenso wie sich aus dem Materiallebenszyklus eine konsistente Sicht auf den Materialumgang ergibt, entsteht eine solche auch, wenn man gesamte Gebäude unter Lebenszyklusgesichtspunkten analysiert. Hierzu erarbeiteten Teams in vielen Ländern Kataloge von Anforderungen, Indikatoren und Kriterien für die Beurteilung des Umwelteinflusses eines Gebäudes und damit letztlich für die nachhaltige Gestaltung eines Projekts. Zu ihnen zählen z. B.:
ODP Ozonabbau
AP Versauerung
EP Überdüngung
POCP Sommersmog
[kg R11 eq]
[kg SO2 eq]
[kg PO4 eq]
[kg C2H4 eq]
Material
Bezugseinheit
Bewehrungsstahl Stahl, warmgewalzte Profile (I/U/T/H/L) Stahl, warmgewalzte Bleche (2 – 20 mm) wetterfester Stahl WT St 37-2 (Kaltband 2 mm) Stahl, Feinblech (0,3 – 3,0 mm) Stahl, Feinblech (20 μm bandverzinkt) Grauguss Bauteil Gusseisen Guss GLJ (GG20; sekundär) Stahl, Schmiedebauteil Edelstahl X5CrNi 18-10 (V2A) Edelstahlblech Edelstahlrohr
1 kg 1 kg 1 kg 1 kg 1 kg 1 kg 1 kg 1 kg 1 kg 1 kg 1 kg 1 kg
12,4 23,2 25,9 26,2 26,9 32,4 20,3 10,1 30,9 53,8 66,7 67,9
0,985 0,963 0,858 0,560 0,905 1,320 0,864 0,490 1,260 6,290 8,390 8,460
0,874 1,710 1,920 1,980 2,025 2,360 2,067 0,970 2,220 4,840 4,980 5,062
7,85E-8 3,87E-8 7,36E-9 8,30E-8 1,33E-8 5,11E-8 9,91E-8 4,26E-8 9,31E-8 4,41E-7 4,14E-7 4,27E-7
0,00164 0,00482 0,00529 0,005693 0,00551 0,00669 0,00292 0,001309 0,00601 0,037115 0,028 0,0282
0,000139 0,000457 0,000501 0,000457 0,000517 0,000583 0,000271 0,000113 0,000535 0,012225 0,0131 0,0131
0,000274 0,000738 0,000839 0,000877 0,000871 0,000956 0,00033 0,000175 0,000886 0,002611 0,00166 0,00167
Applikation Metallbeschichtung (LM-basiert) Applikation Metallbeschichtung (H2O-basiert) Metall-Pulverbeschichtung Feuerverzinken (Stückgut)
1 m2 1 m2 1 m2 1 m2
24,3 19,6 69,7 40,2
0,411 0,420 1,750 2,960
1,320 1,210 4,082 2,250
8,3E-8 8,43E-8 3,57E-7 4,12E-7
0,00527 0,00608 0,0206 0,00916
0,000208 0,000195 0,00112 0,000598
0,029 0,00241 0,001 0,000574
Recyclingpotenzial Stahlblech, Warmband Recyclingpot. Stahlprofil, warmgewalzt Recyclingpot. Stahl Feinblech, verzinkt Recyclingpot. Stahl Feinblech Recyclingpot. wetterfester Stahl WT St 37-2 Recyclingpot. Edelstahl X5CrNi 18-10 (25 % prim.) Recyclingpot. Edelstahlblech
1 kg 1 kg 1 kg 1 kg 1 kg 1 kg 1 kg
-11,70 -7,92 -12,70 -11,90 -12.89 -13,09 -2,27
-0,0548 0,284 -0,0592 -0,0554 -0,250 -1,160 -0,147
-0,874 -0,567 -0,946 -0,885 -0,770 -0,990 -0,235
2,81E-8 2,78E-8 3,036E-8 2,84E-8 1,60E-8 4,30E-8 9,81E-9
-0,003 -0,00201 -0,00325 -0,00304 -0,003384 -0,020626 0,000101
-0,000277 -0,000193 -0,0003 -0,00028 -0,000251 -0,007143 -0,00146
-0,000463 -0,000331 -0,000501 -0,000468 -0,000525 -0,001154 -3,53E-5 C 1.8
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