Erstes feuerverzinktes R30-Projekt in Deutschland vor der Fertigstellung

Ergebnis, dass der Korrosionsschutz durch Feuerverzinken in allen untersuchten Umweltwirkungskategorien niedrigere Werte aufweist als das Beschichtungssystem. So spart der Einsatz einer Feuerverzinkung über eine Nutzungsdauer von 60 Jahren bis zu 114 kg CO 2 pro Tonne Stahl im Vergleich mit Beschichtungssystemen.

Eine Studie im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) hat am Beispiel einer real ausgeführten Stahlverbundbrücke als Referenzbauwerk im Rahmen einer Nachhaltigkeitsanalyse eine feuerverzinkte und beschichtete Brücke untersucht. Über den gesamten Lebenszyklus dieser integralen Autobahnüberführung wurden eine Ökobilanz erstellt, die Lebenszykluskosten sowie die externen Effekte ermittelt und verglichen. Die ökologische Analyse zeigt in allen betrachteten Wirkungskategorien Einsparungen durch die Feuerverzinkung über den gesamten Lebenszyklus im Vergleich zur organischen Beschichtung. Beispielsweise werden über den gesamten Lebenszyklus der feuerverzinkten Brücke aufgrund der Feuerverzinkung ca. 5 % CO 2 gegenüber der beschichteten Brücke eingespart. Die Studie betrachtet zudem externe Umwelteffekte. Externe Umwelteffekte entstehen durch verlängerte Fahrzeiten, erhöhte Kraftstoffverbräuche und erhöhten Fahrzeugverschleiß durch Stop & Go-Fahrweise, die aufgrund von Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten entsteht. Da bei der feuerverzinkten Brücke über den gesamten Lebenszyklus keine Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten am Korrosionsschutz erforderlich sind, reduzieren sich hierdurch mögliche externe Effekte die durch Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten anfallen können. Im Vergleich zur beschichteten Brücke werden beispielsweise ca. 20 % CO 2 eingespart. In absoluten Zahlen sind dies mehr als 200 t CO 2 . Auch in allen anderen Wirkungskategorien verursacht die feuerverzinkte Brücke geringere externe Umwelteffekte als die beschichtete Brücke [8].

Feuerverzinkter Stahl erfüllt mit Bravour alle Materialanforderungen, die für das zirkuläre Bauen wichtig sind und wird in einer Circular Economy an Bedeutung gewinnen. Er ist extrem langlebig und robust und wird bereits heute in vielfältiger Form wiederverwendet. Durch Neuverzinken von feuerverzinkten Stahlbauteilen können diese nach einer langen Nutzungsdauer wieder mit geringem Ressourceneinsatz in einen „Neuzustand“ versetzt werden. Zudem ist auch oftmals das nachträgliche Verzinken von beschichteten Stahlbauteilen möglich. Feuerverzinkter Stahl kann beliebig oft ohne Qualitätsverlust recycelt werden. Im direkten Vergleich mit anderen Korrosionsschutzsystemen für Stahl ist feuerverzinkter Stahl deutlich nachhaltiger. Dies gilt für Primäreffekte als auch für externe Effekte.

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Literatur

[1] DIN EN ISO 14713-1:2017-08 „Zinküberzüge – Leitfäden und Empfehlungen zum Schutz von Eisen- und Stahlkonstruktionen vor Korrosion – Teil 1: Allgemeine Konstruktionsgrundsätze und Korrosionsbeständigkeit“ (ISO 14713-1:2017); Deutsche Fassung

EN ISO 14713-1:2017. [2] Nutzungsdauern von Bauteilen für Lebenszyklusanalysen nach

Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB) (Stand 24.02.2017), Herausgeber: Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) im Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR),

Bonn. [3] Painting the Eiffel Tower, Société d’Exploitation de la Tour Eiffel (SETE), https://www.toureiffel.paris/en/the-monument/paintingeiffel-tower, 13.3.2020. [4] 118 Jahre alt, Feuerverzinken 2-2016, S. 8, 45. Jahrgang, Industrieverband Feuerverzinken, Düsseldorf. [5] LCA-resultaten van geleiderails, 3/2017, CE Delft, Delft. [6] Umweltproduktdeklaration „Feuerverzinkte Baustähle: Offene

Walzprofile und Grobbleche“, Deklarationsnummer EPD-BFS20180167-IBG1-DE, 21.12.2018, Programmhalter IBU Institut

Bauen und Umwelt, Berlin. [7] Ökobilanzieller Vergleich von Korrosionsschutzsystemen für

Stahlbauten, 2006, Technische Universität Berlin, Berlin. [8] Nachhaltigkeitsberechnung von feuerverzinkten Stahlbrücken,

Kuhlmann et al., Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen Heft B 112, Bergisch Gladbach.

Noch dominiert Baulärm das Treiben am Hamburger Cruise Center Baakenhöft. Noch, denn hier in der östlichen HafenCity am Kirchenpauerkai sollen schon bald Kreuzfahrtschiffe abgefertigt werden. Die Besonderheit des im Bau befindlichen, eingeschossigen Terminals: Erstmals wird in Deutschland ein Gebäude mit R30-Brandschutz durch Feuerverzinken realisiert. Das Unternehmen Schienbein Industrielle Dach- und Fassadentechnik GmbH, Generalunternehmer des Projekts, wagte sich in bester Zusammenarbeit mit den Projektbeteiligten an ein Novum für Deutschland – ZINQ übernahm dabei die Ausführung der Feuerverzinkung gemäß DIN EN ISO 1461.

„Zweifelsohne muss das Tragsystem von Gebäuden auch im Falle eines Brandes den statischen Anforderungen ausreichend lange genügen, nicht zuletzt, um notwendige Rettungs- und Einsatzmaßnahmen der Feuerwehr zu ermöglichen“, erklärt Frank Schienbein, Geschäftsführer Schienbein Industrielle Dach- und Fassadentechnik GmbH. „Nachdem mit einem 2019 abgeschlossenen Forschungsprojekt am Lehrstuhl für Metallbau der Technischen Universität München gezeigt werden konnte, dass durch Feuerverzinken die Feuerwiderstandsdauer von 30 Minuten, kurz R30, auch mit ungeschützten feuerverzinkten Stahlkonstruktionen möglich ist, war nicht zuletzt für die HafenCity Hamburg GmbH als Bauherrn klar, dass mit der Feuerverzinkung gleich drei Anforderungen bedient werden können: der Korrosionsschutz, die mechanische Beanspruchbarkeit und der Feuerwiderstand von statisch tragenden Stahlbauteilen.“ Das Terminalgebäude verfügt über eine erdgeschossige Ebene mit ca. 1.000 m 2 Grundfläche bei einer Länge von 68,5 m sowie einer Breite von 15,5 m und ist als Stahlbauhalle konzipiert. Etwa 80 t Stahl wurden dafür bei ZINQ in Gelsenkirchen veredelt und nach Hamburg gebracht. „Die Zusammenarbeit mit ZINQ war wie gewohnt serviceorientiert und zuverlässig“, fasst Guido Holtkamp von Holtkamp Stahlkonstruktionen GmbH, dem ausführenden Stahlbauunternehmen, zusammen. „Die partnerschaftliche Zusammenarbeit und Abstimmung mit allen Projektpartnern läuft bisher reibungslos.“ Das Tragwerk, bestehend aus Rahmenelementen mit Stützen aus HEM 240 bzw. HEM 280-Profilen und HEM 280-Riegeln, die jeweils mittels 4 HEB 200-Profilen verbunden sind, ist schon vor Ort errichtet. Innen- und Außenschalen aus Aluminium mit

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Cruise Center Baakenhöft in Hamburg mit Trapezblechverkleidung

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Zum ersten Mal wird in Deutschland ein Gebäude mit R30-Brandschutz durch Feuerverzinken realisiert

dazwischenliegender, nichtbrennbarer Dämmung sind fast fertiggestellt. „Der Effekt, dass Feuerverzinken die Feuerwiderstandsdauer von Stahlbauteilen verbessert, sprich die Dauer während der die Bauteile im Brandfall ihre Tragfunktion behalten, lässt sich mit der geringeren Emissivität der so geschützten Bauteile erklären“, so Dr. Thomas Pinger, Leiter Forschung und Entwicklung bei ZINQ. „Soll heißen: die feuerverzinkte Oberfläche reflektiert die Wärmestrahlung stärker und reduziert hierdurch die vom Stahlbauteil absorbierte Wärmeenergie, was gleichbedeutend ist mit einer verzögerten Erwärmung der Bauteile im Brandfall.“ Doch die Feuerverzinkung bietet für diesen Standort direkt am Wasser noch mehr Vorteile, insbesondere einen hochwertigen Korrosionsschutz bei Überschwemmungen oder wenn infolgedessen zusätzliche mechanische Belastung auftritt, beispielsweise durch Treibgut, das an das Gebäude prallt. Im Fall einer herkömmlich auf die Stahlteile aufgebrach

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ZINQ übernahm bei dem Projekt die Ausführung der Feuerverzinkung gemäß DIN EN ISO 1461

ten Beschichtung wäre ein entsprechend aufwendiges System aus Brand- und Korrosionsschutzschichten erforderlich, um die hohen Anforderungen zu erfüllen. Und auch unter ganz praktischen Gesichtspunkten kann die Feuerverzinkung punkten. Die Halle ist neben der Nutzung als Kreuzfahrtterminal in der Nebensaison als multifunktionale Versammlungsstätte für diverse Veranstaltungen mit maximal 700 Besuchern vorgesehen. Hier bietet die robuste Feuerverzinkung einen weiteren Vorteil. Bei Eventveranstaltungen ist es üblich, Installationen vorzunehmen und Lasten wie beispielsweise Licht- und Tonequipment von den Deckenträgern abzuhängen. Hierbei werden oftmals herkömmliche Brandschutzbeschichtungen (Dämmschichtbildner) durch mechanische Einwirkungen beschädigt. Die Folge sind hohe Erhaltungsaufwendungen. An den widerstandsfähigen feuerverzinkten Oberflächen können derartige mechanische Beschädigungen ausgeschlossen werden. Nicht zuletzt erfolgt das Feuerverzinken im Werk und erhöht somit den Grad der Vorfertigung. Auf der Baustelle entfallen die Arbeitsgänge Korrosionsschutz und Brandschutz, sodass sich die Bauzeit um diese ersparten Arbeitsgänge auf der Baustelle verkürzt. Geplant ist die Fertigstellung des Gebäudes spätestens zum Hafengeburtstag am 9. Mai 2020.

Bautafel Cruise Center Baakenhöft, Hamburg

Bauherr: HafenCity Hamburg GmbH Generalunternehmen: Schienbein Industrielle Dach- und Fassadentechnik GmbH Ausführungsplanung: Büro Wagner Architekten, Hamburg Entwurfsverfasser: Sellhorn Ingenieurgesellschaft mbH Kaltbemessung: Kossin + Vismann Bauingenieure Heißbemessung: hhpberlin – Ingenieure für Brandschutz GmbH Korrosionsschutz R30: ZINQ Stahlbau: Holtkamp Stahlkonstruktionen GmbH, Salzgitter Mannesmann Stahlhandel GmbH

www.zinq.com