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AUTHOR
Dr.-Ing. Fabian Herz; Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
fabian.herz@ovgu.de
Geb. 1983; 2003-2008 Studiengang Sicherheit und Gefahrenabwehr (Bachelor und Master) an der Otto-von-Guericke-Universität
Magdeburg; seit 2008 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Strömungstechnik und
Thermodynamik der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg; 2012 Promotion
CO2 emissions
CO 2
-Emissionen [ [kgCO 2
/m]
DN 500 sewer pipes
Abwasserrohre DN 500
Concrete
Beton
Reinforced
concrete
Stahlbeton
Vitrified
clay (N)
Steinzeug
(N)
Cast iron
Gusseisen
Vitrified
clay (H)
Steinzeug
(H)
PVC (H)
PP (H)
PE (PN10)
PE (PN16)
→ 2 Length-related CO 2
emissions
depending on the material used for
sewer pipes (DN 500)
Längenbezogene CO 2
-Emissionen in
Abhängigkeit des Werkstoffs für Abwasserrohre
(DN 500)
Hipe-Pipe
Length-related energy consumption and CO 2
emissions
The two parameters are related to the pipe length because the
energy consumption and carbon footprints of the individual materials
can only be compared on the basis of a specific product. To
compare the various materials, Figure 1 shows the length-related
energy consumption whereas Figure 2 illustrates the length-related
carbon emissions (both parameters were calculated for a DN
500 pipe). The data reveals that the energy consumption of the
production of the HIPE-Pipe is the lowest whereas polyethylene
pipes require the highest amount of energy. The distribution of CO 2
emissions does not correspond to the energy consumption data,
which is due to the fact that plastic pipes do not generate CO 2
emissions
attributable to the calorific value. Thus their relative carbon
emissions are lower than their energy consumption. Conversely,
concrete pipes are associated with higher relative CO 2
emissions
because the process of limestone neutralization generates additional
emissions. As a result, the differences in CO 2
emissions are
much smaller than those recorded for energy consumption.
Sustainability of concrete and reinforced concrete pipes
For the purpose of assessing sustainability, the trend in CO 2
emissions
associated with the production of sewer pipes is shown beginning
in 1990, and the potential for further reductions is discussed.
The two main areas in which reductions can be achieved are
power generation and the manufacture of the product itself. Future
measures to reduce the carbon footprint include lower power consumption,
the expansion of renewable generation and an increase
in the efficiency of power generation.
Längenbezogener Energieaufwand und längenbezogene
CO 2
-Emissionen
Da die verschiedenen Materialien hinsichtlich Energieaufwand und
CO 2
-Emissionen lediglich am speziellen Produkt verglichen werden
können, werden die beiden Größen auf die Länge des Rohres bezogen.
Zur Gegenüberstellung der unterschiedlichen Werkstoffe werden
in Abbildung 1 der längenbezogene Energieverbrauch und in
Abbildung 2 die längenbezogenen CO 2
-Emissionen für eine Rohrnennweite
von DN 500 dargestellt. Dabei wird ersichtlich, dass zur
Herstellung des HIPE-Pipe[S1] -Rohres [S2] die geringste Energie und
für Rohre aus Polyethylen die meiste Energie benötigt wird. Beim
Vergleich der CO 2
-Emissionen zeigt sich, dass die Verteilung nicht der
der Energie entspricht. Die Ursache liegt darin, dass bei den Kunststoffrohren
keine CO 2
-Emissionen durch den Heizwert entstehen. Die
relativen CO 2
-Emissionen sind somit niedriger als bei der Energie.
Umgekehrt sind bei den Betonrohren die relativen CO 2
-Emissionen
höher, da zusätzliche CO 2
-Emissionen aus der Kalksteinentsäuerung
entstehen. Die Unterschiede bei den CO 2
-Emissionen sind demnach
erheblich geringer als bei der Energie.
Nachhaltigkeit von Beton- und Stahlbetonrohren
Um die Nachhaltigkeit einschätzen zu können, werden die Entwicklung
der CO 2
-Emissionen bei der Herstellung von Abwasserrohren seit 1990
aufgezeigt und das Potenzial für weitere Reduzierungen erörtert.
Grundlegend bestehen die Möglichkeiten zur CO 2
-Emissionsreduzierung
in der Stromerzeugung und der eigentlichen Produkterzeugung
[S3] . Zukünftige Maßnahmen, um CO 2
-Emissionen zu reduzieren, liegen
in der Senkung des Stromverbrauchs, dem Ausbau der erneuerbaren Energien
und in der Steigerung der Effizienz in der Stromerzeugung.
184 BFT INTERNATIONAL 02·2013 ↗ www.bft-international.com