STABILS – neuer Stahlfasertyp für effiziente und besonders nachhaltige Bauteillösungen

In einer Zeit, in der Ressourcen knapper und teurer werden, ist es von großer Bedeutung, Material, Kosten, Transportaufwand und damit einhergehende CO2-Emissionen auf mehreren Ebenen einzusparen. Der Einsatz der STABILS Stahlfaser ermöglicht die Einsparung der konventionellen Bewehrung und die Möglichkeit, die Bauteilgeometrie zugunsten der Gewichtseinsparung zu optimieren.

STABILS ist eine neue Generation von Stahlfasern mit effizienter Fasergeometrie. Die gerade Form dieser Stahlfaser ermöglicht sehr hohe Dosierungen, ohne die Verarbeitbarkeit negativ zu beeinflussen. Der Prozess und der Aufwand der Bewehrungsfertigung werden deutlich reduziert, gerade in der heutigen Zeit des Fachkräftemangels ein sehr wichtiger Aspekt bei der Betonproduktion. Die innovative Technologie ermöglicht, den Beton ressourcenschonender und nachhaltiger für bestehende und zukünftige Anwendungen herzustellen. In einem konkreten Praxisbeispiel wurde im Fertigteilwerk Neermoor der Firma Vetra Betonfertigteilwerke (heute Holcim Fertigteile) eine halbgewendelte Treppe als Betonfertigteil hergestellt. Die Bemessung der durch Kombination bewehrten Treppe wurde durch die König und Heunisch Planungsgesellschaft mbH Leipzig durchgeführt. Durch die Zugabe der STABILS Stahlfasern konnte eine Reduzierung der konventionellen Bewehrung um ca. 120 kg (entspricht rund 65 %) für das gesamte Bauteil erreicht werden. Auch beim Beton konnte dadurch eingespart werden. Die benötigte Betonmenge reduzierte sich um ca. 25 %. Die CO2-reduzierte Treppe wurde zwar mit einem höherwertigen Zement hergestellt, dieser ist jedoch im Vergleich zum Referenzrezept ebenfalls CO2-reduziert. Neben der Materialeinsparung konnten auch signifikante Einsparungen bei der Einbauzeit der Bewehrung nachgewiesen werden. Hier reduzierte sich der Aufwand um 80-90 %, da sich der Einbau der konventionellen Bewehrung auf ein absolutes Minimum beschränkte und die Stahlfasern ohne Zeitverlust mit dem Einbringen des Betons in das Bauteil gelangten.

In einer Lebenszyklusanalyse nach DIN EN 15804+A2 wurde eine konventionell mit herkömmlicher Stabstahl bewehrte Betonfertigteiltreppe mit der zuvor genannten Betonfertigteiltreppe, die mit einer Kombination aus Stabstahl und Stahlfasern produziert wurde, verglichen. Diese Ökobilanzierung wurde auf den Typ “Wiege bis Werkstor” begrenzt und umfasste insbesondere die Module A1 – A3: Modul A1: Gewinnung und Aufbereitung der Rohstoffe. Modul A2: Transport der Rohstoffe zum Fertigteilwerk. Modul A3: Herstellung des Betonfertigteils im Werk. Als Software wurde 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 von der Firma BILSTEIN 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 stand die Umweltproduktdeklaration des Lieferanten Badische Stahlwerke zur Verfügung (EPD-BSW-20210265-CBA1-DE). Deklarierte Einheit GWP [kg CO2-Äq / Treppe] Deklarierte Module A1-A3 Variante 1 – Treppe Vetra Standard 604 Variante 2 – Treppe Vetra Kombi-Bewehrung STABILS 490. Einsparung 19 %.

Bei der Verwendung einer kombinierten Bewehrung aus Stahlfaser und Stabstahl wird im Vergleich zur herkömmlichen Bewehrung bei diesem konkreten Praxisbeispiel eine CO2-Einsparung von 19 % erreicht.