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22 Mai 2020

Stahl und die 4 Rs der Kreislaufwirtschaft

Es ist nicht überraschend, dass der Bauindustrie und unserer bebauten Umwelt im Zuge der Klimakrise ein hohes Maß an Aufmerksamkeit zukommt – der Wunsch nach Veränderung ist allgegenwärtig. Der Fokus von Bauherren, Entwicklern und Architekten verschiebt sich zunehmend auf die Nachhaltigkeit eines Gebäudes und die Materialien, die dafür eingesetzt werden.

In der Diskussion über die Umweltauswirkungen eines Baumaterials fällt immer wieder der Begriff „Kreislaufwirtschaft“. Beim „Von der Wiege bis zur Bahre“-Ansatz werden die Auswirkungen eines Produkts bis zum Ende seiner Lebensdauer berücksichtigt, während die Kreislaufwirtschaft den Wert des Materials über diesen Punkt hinaus betrachtet, wie bereits in unserem Blogartikel „Stahl und die Kreislaufwirtschaft“ thematisiert. Ein Grundsatz der Kreislaufwirtschaft ist, dass es eben keine „Bahre“ und somit keine Abfälle und kein Ende des Kreislaufs gibt.

Um eine abfallfreie Kultur zu verwirklichen, muss sich unsere Sichtweise auf Gegenstände grundlegend verändern und der Wegwerfgesellschaft der Kampf angesagt werden. Wir müssen überdenken, wie wir Materialien gegenwärtig nutzen, Energie miteingeschlossen. Im Wesentlichen müssten wir uns von einer linearen Gesellschaft – in der wir Rohstoffe gewinnen, Produkte herstellen und sie nach der Nutzung wieder entsorgen– zu einer zirkulären Gesellschaft entwickeln, in der wir uns darum bemühen, den Wert der Materialien zu erhalten und Abfall zu reduzieren oder sogar vollständig zu vermeiden. Eine Voraussetzung dafür ist, dass wir unsere Produkte wiederverwenden, wiederaufbereiten oder recyceln.

Welche Stellung hat Stahl in der Kreislaufwirtschaft im Vergleich zu anderen Baustoffen?

Das Ende der Lebensdauer kann für die drei wichtigsten Baustoffe Beton, Holz und Stahl sehr unterschiedlich aussehen. Letztendlich ist die beste Option, ein Bauprodukt zunächst wiederzuverwenden und erst dann zu recyceln. Um Stahl zu recyceln, wird der Baustoff wieder eingeschmolzen. Eine der schlechtesten Optionen ist es, Baustoffe am Ende ihrer Lebensdauer auf eine Deponie zu schicken.

Reduce – Wie kann die Abfallproduktion reduziert werden?

In den letzten Jahrzehnten wurden sowohl in der Produktionsphase als auch in der Nutzungsphase von Stahl erhebliche Verbesserungen im Ressourcenverbrauch und der Abfallproduktion erzielt. Ein Beispiel: Für die Produktion einer Tonne Stahl in Großbritannien wird heute 40 Prozent weniger Energie benötigt als noch 1970.[1] Bei Tata Steel arbeiten wir daran, dass sich solche Trends fortsetzen. Wir investieren in innovative Technologien, die unser Ziel unterstützen, bis 2050 ein CO2-neutraler Stahlhersteller zu werden.

Auch bei der Entwicklung von hochfestem Stahl wird die Abfallproduktion reduziert, denn hier ist das Verhältnis von Tragfähigkeit zu Gewicht besser. Für Architektur- und Bauprojekte wird somit weniger Stahl benötigt, wobei weder Qualität noch Leistung der Gebäudestruktur beeinträchtigt werden. Eine leichtere Stahlkonstruktion kann auch an anderen Stellen eines Bauprojekts zu Einsparungen führen, z.B. in Betonfundamenten, dem am häufigsten verwendeten Baumaterials, welches oft wegen seiner mangelnden kreislaufwirtschaftlichen "Fähigkeiten" kritisiert wird. Auch der Transportaufwand für die Lieferung der Baustoffe ist deutlich geringer. Das ist von entscheidender Bedeutung, wenn man bedenkt, dass 25 Prozent des gesamten Straßenverkehrs derzeit baubedingt sind.

Der CO2-Fußabdruck eines Gebäudes kann mit der Verwendung von hochfestem Stahl um 20-30 Prozent reduziert werden. Das derzeit höchste Gebäude der Welt ist der Burj Khalifa Tower in Dubai – der für die oberen Stockwerke verwendete hochfeste ComFlor® 80 Stahl von Tata Steel ermöglicht größere Spannweiten und Einsparungen bei der Stahlkonstruktion innerhalb des Gebäudes.

Auch während der Nutzungsphase eines Gebäudes kann der Verbrauch reduziert werden. Stahl kann dabei als Gerüst für erneuerbare Energielösungen eingesetzt werden, zum Beispiel für integrierte Photovoltaikanlagen oder Solar-Luftkollektoren wie Colorcoat Renew SC®, die sowohl Sonnenenergie aufnehmen, als auch zur Reduzierung des Verbrauchs von nicht erneuerbaren Energien beitragen.

Reuse – Wie kann das Produkt oder Material wiederverwendet werden?

Stahl bietet insbesondere in der Bauindustrie große Chancen für die Wiederverwendung. Ein Beispiel: Anstatt ein Gebäude am Ende seiner Lebensdauer abzureißen und zu entsorgen, könnte die Tragstruktur lediglich entfernt oder demontiert und an anderer Stelle wiedereingesetzt werden, wodurch die Lebensdauer jedes Elements verlängert wird.

Ein konkretes Beispiel dafür ist das Logistikzentrum Fokker 7|8 in den Niederlanden. Es ist das erste nach dem Cradle-to-Cradle-Prinzip entwickelte Logistikgebäude der Welt und wurde von Coert Zachariasse von der Delta Development Group und Tata Steel gemeinsam entworfen. Der Schwerpunkt des zu 100 Prozent kreislaufwirtschaftlichen Logistikzentrums lag auf der langfristigen Wiederverwendbarkeit von Materialien und Komponenten. Selbst relativ einfache Nutzungsänderungen bieten großartige Möglichkeiten zur Wiederverwendung, zum Beispiel dadurch, dass fast ausschließlich mit Bolzen- oder Schraubverbindungen anstelle von Schweißverbindungen in der tragenden Stahlkonstruktion gearbeitet wurde. Ein digitaler Material-Pass zeigt, wo ein einzelnes Produkt im Gebäude aufzufinden ist, in welchem Umfang, wie es verarbeitet wurde und wie es für die Wiederverwendung demontiert werden kann.

Die Idee von Material-Pässen stammt vom niederländischen Architekten Thomas Rau. Er arbeitete an einer öffentlichen Datenbank über Materialien in bestehenden Gebäuden und deren Wiederverwendungspotential und stellte dabei fest, dass „wir anfangen müssen, Gebäude als Baustofflager zu betrachten“.

Remanufacture – Ist es möglich, das Produkt wiederaufzubereiten?

Stahlprodukte eignen sich gut für die Wiederaufbereitung, da Stahl ein sehr langlebiger Baustoff ist. Bei der Wiederaufbereitung werden gebrauchte Produkte oder Gegenstände so aufgearbeitet, dass sie einen neuwertigen Zustand erreichen. Bei der Offshore-Energiegewinnung ist die Wiederaufbereitung von besonderem Wert. Aufgearbeitete Turbinen können dazu beitragen, die Spitzenkapazität von Windparks lange über ihre geplante Lebensdauer hinaus zu erhalten und die Rentabilität der ursprünglichen Investition fast zu verdoppeln. Dabei kann die Lebensdauer der Windkraftanlage um bis zu 20 Jahre verlängert werden.[2]

Unsere bandbeschichteten Colorcoat® Produkte helfen, die guten Eigenschaften von Stahl noch länger zu erhalten, was die Wiederaufbereitung und Wiederverwendung unterstützt. Mit unserem mehrschichtigen Herstellungsverfahren und den einzigartigen Beschichtungsformeln sind wir in der Lage, der Industrie ein Baumaterial anzubieten, das ein außergewöhnlich hohes Maß an Leistungsfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit mit einer beeindruckenden Ästhetik verbindet.

Recycling – Ist es möglich, jedes Abfallmaterial effizient zu recyceln? 

Stahl gilt als das am meisten recycelte Material der Welt und jährlich werden etwa 630 Millionen Tonnen Stahlschrott recycelt.[3] Für die Bauindustrie, der nachgesagt wird, für bis zu 60 Prozent der britischen Abfallerzeugung verantwortlich zu sein[4], ist ein Produkt mit einem so gut etablierten Recyclingprozess ein wertvoller Bestandteil sowie ein entscheidender Schritt Richtung Kreislaufwirtschaft.

Darüber hinaus ist Stahl eines der wenigen Materialien, die sich für effektives Upcycling eignen – das heißt es kann daraus neuer, noch leistungsfähigerer Stahl hergestellt werden. Das Gegenstück hierzu ist das sogenannte Downcycling, welches das Produkt einen Schritt näher zur Mülldeponie führt. Um die Materialien im Wirtschafskreislauf zu halten, dem ultimativen Ziel der Kreislaufwirtschaft, sollte Downcycling nach Möglichkeit vermieden werden.

Schaut man sich aktuelle Praktiken im Bauwesen an, so ist es offensichtlich, dass noch ein langer Weg zurückgelegt werden muss. Selbst in einem Top-Recycling-Land wie den Niederlanden bestehen 90 Prozent der 24 Millionen Tonnen Bauabfälle pro Jahr aus Stein und Beton, wobei 97 Prozent davon zu minderwertigem Ausgangsmaterial für Straßen und nur 2 Prozent zu Granulat für Beton zurückgeführt werden.[5]

Wie sieht die Zukunft des Bausektors mit der Kreislaufwirtschaft von Stahl aus?

 Die Situation verändert sich: Fassadenverkleidungen von veralteten Gebäuden können abgeschraubt und ausgetauscht werden. Bei maroden, abrissfälligen Gebäuden können Stahlträger und Verkleidung entfernt und anschließend wiederverwendet werden.

Wir bei Tata Steel glauben, dass uns nur eine ganzheitliche Perspektive auf den Lebenszyklus ermöglichen kann, die limitierten Ressourcen unserer Welt besser zu nutzen und weniger Abfall zu produzieren. Das kreislaufwirtschaftliche Denken ist ein Schlüsselfaktor für diese Lösung – vom ersten Produktdesign bis zum Ende des Lebenszyklus und darüber hinaus. Stahl spielt dabei eine wichtige Rolle und bietet Chancen, eine kreislaufwirtschaftliche und nachhaltige Zukunft zu ermöglichen.

 

[1] UK Steel Data

[2] https://www.worldsteel.org/about-steel/steel-facts.html

[3] https://www.worldsteel.org/about-steel/steel-facts.html

[4] „The case for a resource exchange mechanism“, MI-ROG, 2019

[5] https://www.cobouw.nl/





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