06 Apr 2020

Hochfester Stahl

Der Bau und die Nutzung eines Gebäudes benötigen sehr viel Energie. Von der Herstellung der Baumaterialien über den Transport zum Einsatzort bis hin zum Bauprozess selbst – alles verbraucht große Mengen Energie und hat erhebliche Emissionen zur Folge. Hinzu kommen die Energie sowie die Emissionen, die mit der Nutzung eines Gebäudes verbunden sind. Und es gibt noch mehr zu beachten: Am Ende der Lebensdauer müssen wir etwas mit dem Gebäude und den verwendeten Materialien tun, was wiederum Energie verbraucht und Emissionen erzeugt.

Die Nachhaltigkeit der bebauten Umwelt zu verbessern, ist aktuell eine der entscheidenden Herausforderungen im Bausektor. Bei Tata Steel suchen wir kontinuierlich nach Wegen, unsere Prozesse zu optimieren und neue Lösungen zu entwickeln, die dazu beitragen, unsere Auswirkungen auf die bebaute Umwelt zu reduzieren. Ein Ansatzpunkt sind Innovationen, die es ermöglichen, dass Gebäude zu Stromerzeugern werden und somit während ihrer Nutzung energetisch positiv sind, d.h. sie speisen Energie zurück ins Netz. Durch den intelligenten Einsatz hochisolierter und luftdichter Produkte in Kombination mit integrierten passiven und aktiven Energielösungen können solche Gebäude während ihrer Lebensdauer zu Nettoenergieerzeugern werden. Ein weiteres Beispiel für eine solche Innovation ist die Entwicklung von hochfestem Stahl.

Das Konzept ist einfach. Wenn wir hochfesten Stahl für eine bestimmte Konstruktion einsetzen, dann können wir insgesamt weniger Stahl verwenden. Voraussetzung ist, dass Streckgrenze und Zugfestigkeit maßgebend sind, was bei der Verwendung von Baustahl oft der Fall ist. Wir haben also eine Konstruktion geschaffen, die weniger Stahl benötigt und daher weniger ressourcenintensiv ist, aber die gleichen bewährten Ergebnisse liefert. Die Auswirkungen dieser Vorteile sind vielleicht nicht sofort ersichtlich, werden aber klar, wenn man sie veranschaulicht. Wir transportieren jetzt weniger Baumaterial, was wiederum eine Einsparung bei der Be- und Entladung bedeutet. Im Baugewerbe kann dies bei längeren Lieferketten den Verbrauch von Energie/Kraftstoff auf mehreren Transportstrecken senken. Eine leichtere Stahlkonstruktion reduziert Zeit und Ressourcen – und erfordert weniger Bohrungen und Schweißarbeiten. Hochfester Stahl wird zu leichteren Konstruktionen mit möglicherweise entsprechend leichteren Fundamenten beitragen.

Schließlich kann hochfester Stahl je nach Bedarf auf verschiedene Weise hergestellt werden. Möglich ist das Modifizieren der Legierungselemente und/oder das kontrollierte Abkühlen und Walzen – all dies kann die Festigkeit verbessern. Der Trick besteht darin, hochfesten Stahl herzustellen, der noch verformbar ist und so elastisch ist, dass die spezifischen Eigenschaften des Endprodukts gewährleistet werden können.

Stark und schlank

Die Verwendung von hochfestem Stahl kann den Bedarf an Ressourcen um bis zu 20-30 Prozent reduzieren. Das bedeutet: 20-30 Prozent weniger Energieverbrauch, 20-30 Prozent weniger Nutzung von kostbaren Rohstoffen und 20-30 Prozent weniger CO2 Emissionen. Gute Beispiele für unsere Entwicklungen im Bereich hochfester Stahlhohlprofile sind Celsius® 460 & HyboxTT®.

Baustoffe auf intelligentere Art und Weise zu verwenden ist ein weiterer Mechanismus, um Ressourcen zu schonen. Zum Beispiel: Die Kombination einer Holorib® Verbunddecke für Decken mit einem hochfesten Stahlrahmen benötigt weniger Beton als eine konventionelle Stahlbetondecke. Unsere Verbunddecken sind nun in der Stahlsorte S355 erhältlich, sodass sie 25 Prozent tragfähiger sind als andere Decken. Durch eine leichtere Decke kann bei Gesamtkonstruktion und Transport noch mehr eingespart werden, sodass die Energieeinsparungen und CO2-Reduzierung steigen.

Hochfester Stahl wurde entwickelt, um ein breites Spektrum an Anwendungen abzudecken und kann auf ganz unterschiedliche Weise genutzt werden. Er gewinnt nicht nur im Bausektor an Bedeutung, sondern auch in der Automobilindustrie, wo jedes Gramm Gewichtsreduktion in einen Energiegewinn umgewandelt wird.

Auf dem vormarsch

Weshalb kommt dann hochfester Stahl nicht in mehr Gebäuden zum Einsatz? Dafür gibt es viele Gründe, aber er wird sich mit der Zeit durchsetzen. Veränderungen in Industrien mit langen Lieferketten, wie im Baugewerbe, brauchen Zeit. Ein solcher Kurswechsel erfordert die Zusammenarbeit aller Partner über die gesamte Lieferkette hinweg, damit die Vorteile zum Tragen kommen.





English We have automatically detected your language settings