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Elegante Halbschwungtreppe mit STABILS-Stahlfasern

Variantenstudie einer halbgewendelten Treppe durch Vetra Betonfertigteilwerke GmbH

Der Versuch im Vetra Betonfertigteilwerk Neermoor (einer Tochter der Holcim Deutschland GmbH) stand im Zeichen der Optimierung der Prozesskette einer Halbschwungtreppe.

03. April 2023
Paul Holz
Beratung Betontechnologie

Die Herausforderung bestand darin, die ursprünglich konventionelle Bewehrung mit Hilfe von optimierter Tragwerksplanung und errechneter Stahlfaserdosierung teilweise zu substituieren. 

Für die Versuchsdurchführung wurde ein C 35/45 Fertigteilbeton der Konsistenzklasse F2 mit 30 kg/m³ Stahlfasern STABILS 60/70 - 2000 aus hochfestem Stahl mit einer Zugfestigkeit von 2000 MPa eingesetzt. Für die Referenztreppe mit herkömmlicher Stabstahlbewehrung wurde die identische Betonqualität verwendet. Die Einbauweise wurde zum Vergleich beibehalten. 

Im Anschluss erfolgte eine Ökobilanzierung vom Typ „Wiege bis zum Werkstor“ mit den Modulen A1 bis A3.

Die Ergebnisse des Vergleichs sprechen für die Kombibewehrung mit STABILS-Stahlfasern.

  • Schlankeres Bauteil durch Reduktion der Treppen-Stegdicke um ca. 30 Prozent.
  • Einsparung konventionelle Bewehrung ca. 120 kg.
  • Einsparung Frischbeton, von ursprünglich 1,5 m³ auf 1,14 m³.
  • Reduktion des Gewichtes mit positiver Wirkung auf Logistik.
  • 2 statt 12 Arbeitsstunden für das Einbringen der konventionellen Bewehrung.
  • Reduzierung des CO2-Fußabdrucks um 19 Prozent beim Einsatz der Stahlfasern.
     
Halbschwungtreppe mit STABILS-Stahlfasern in Kombibewehrung

Ergebnisse der Lebenszyklusanalyse

 

Deklarierte Einheit

GWP [kg CO2-Äq / Treppe]
Deklarierte Module A1-A3

Variante 1 Treppe Vetra
Standardbewehrung

604
Variante 2 Treppe Vetra 
Kombi-Bewehrung Bilstein		 490
Einsparung 19%

 

Annahmen zur Lebenszyklusanalyse

Die deklarierte Einheit ist 1 Stück Betonfertigteiltreppe. Als Software wird das Industry EPD Tool for Cement and Concrete der Global Cement and Concrete Association in Version 3.2 verwendet.

Die zur Produktion der Betonfertigteiltreppen benötigten Materialien, Rohstoffe, Energieverbräuche, etc. wurden von der Firma Vetra Betonfertigteilwerke bereitgestellt. Etwaige Datenlücken wurden durch im Markt gebräuchliche Annahmen ergänzt.

Der spezifische CO2-Fußabdruck der Stahlfasern wurde durch Bilstein Steel Fiber bereitgestellt. Da ein spezifischer Datensatz für diese Stahlfasern in der Software zur Ökobilanzierung nicht vorliegt, wurde der Einfluss des CO2-Fußabdrucks durch die Kombination von zwei bestehenden Datensätzen modelliert. Dazu wird ein Verhältnis der Datensätze “Fibers, steel (100% primary)” und “Fibers, steel (100% recycled)" von ca. 4 % und 96 % gewählt. Zur Modellierung des Stabstahls steht die Umweltproduktdeklaration des Lieferanten Badische Stahlwerke zur Verfügung (EPD-BSW-20210265-CBA1-DE).

Lebenszyklusanalyse: Variantenstudie von Betonfertigteiltreppen

PDF-Download Version 1.0

BWI Sonderdruck Betontechnologie

 

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