IBU Institut Bauen und Umwelt e.V. - Ytong

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IBU Institut Bauen und Umwelt e.V. - Ytong

UMWELT-PRODUKTDEKLARATIONnach ISO 14025DeklarationsinhaberHerausgeberProgrammhalterDeklarationsnummerAusstellungsdatumGültigkeitXella Baustoffe GmbHInstitut Bauen und Umwelt (IBU)Institut Bauen und Umwelt (IBU)EPD-XEL-2012113-D06.06.201205.06.2017Ytong ® - PorenbetonXella Baustoffe GmbHwww.bau-umwelt.com


Anhydrit / Gips: gem. DIN 1168; Der eingesetzteSulfatträger dient zur Beeinflussung der Erstarrungszeitdes Porenbetons und stammt ausnatürlichen Vorkommen oder wird technisch erzeugt.Aluminium: Aluminiumpulver oder -paste dient alsPorosierungsmittel. Das metallische Aluminium reagiertim alkalischen Milieu unter Abgabe vonWasserstoffgas, das die Poren bildet und nach Abschlussdes Treibprozesses entweicht.Wasser: Das Vorhandensein von Wasser ist Grundlagefür die hydraulische Reaktion der Bindemittel.Wasser ist außerdem zum Herstellen einer homogenenSuspension notwendig.Schalöl: Schalöl findet als Trennmittel zwischenForm und Porenbetonmasse Verwendung. Eingesetztwerden PAK - freie mineralische Öle unterZusatz von langkettigen Additiven zur Viskositätserhöhung.Damit wird ein Ablaufen in der Formverhindert und ein sparsamer Einsatz ermöglicht.2.7 HerstellungDer gemahlene Quarzsand wird mit Kalk, Zement undzerkleinertem Porenbeton-Recyclingmaterial, unterZugabe von Wasser und Aluminiumpulver oder -paste,in einem Mischer zu einer wässrigen Suspension gemischtund in Gießformen gegossen. Das Wasserlöscht unter Wärmeentwicklung den Kalk. Das Aluminiumreagiert im alkalischen Milieu. Dabei bildet sichgasförmiger Wasserstoff, der die Poren in der Masseerzeugt und ohne Rückstände entweicht. Die Porenbesitzen meist einen Durchmesser von 0,5 – 1,5 mmund sind ausschließlich mit Luft gefüllt. Nach dem erstenAbbinden entstehen halbfeste Rohblöcke, ausdenen maschinell und mit hoher Genauigkeit die Porenbetonbauteilegeschnitten werden.Die Ausbildung der endgültigen Porenbetoneigenschaftenerfolgt während der anschließenden Dampfhärtungüber 5 – 12 Stunden bei etwa 190 °C und einem Druckvon ca. 12 bar in Dampfdruckkesseln, den sog. Autoklaven.Hier bilden sich aus den eingesetzten StoffenCalcium-Silikathydrate, die dem in der Natur vorkommendenMineral Tobermorit entsprechen. Die Reaktiondes Materials ist mit der Entnahme aus dem Autoklavabgeschlossen. Der Dampf wird nach Abschluss desHärtungsprozesses für weitere Autoklavzyklen verwandt.Das anfallende Kondensat wird alsProzesswasser genutzt. Auf diese Weise wird Energieeingespart und eine Belastung der Umwelt mit heißemAbdampf und Abwasser vermieden.Porenbeton-Bausteine werden anschließend aufHolzpaletten gestapelt und in recycelbareSchrumpffolie aus Polyethylen (PE) eingeschweißt.2.8 Umwelt und Gesundheit während derHerstellungEs gilt das Regelwerk der Berufsgenossenschaften,besondere Maßnahmen zum Gesundheitsschutzder Mitarbeiter sind nicht zu treffen.2.9 ProduktverarbeitungDie Verarbeitung von Porenbetonsteinen erfolgt vonHand, bei Bauteilen mit einer Masse über 25 kg sindHebezeuge erforderlich. Das Zerteilen von Bauteilenerfolgt mit Bandsägen oder von Hand mitHartmetall-Sägen, weil diese praktisch nur Grobundkeinen Feinstaub generieren. SchnelllaufendeWerkzeuge wie z. B. Trennschleifer sind auf Grundder Freisetzung von Feinstaub für die Bearbeitungvon Porenbeton ungeeignet!Die Verbindung der Porenbeton-Bauteile untereinandersowie mit anderen genormten Baustoffenerfolgt mit Dünnbettmörtel nach DIN 1053, T.1; inbesonderen Fällen auch mit Normal- oder Leichtmörtel(11 kg Mörtel / m³). Die Porenbeton-Bauteilekönnen verputzt, beschichtet oder mit einem Anstrichversehen werden. Auch eine Bekleidung mitkleinformatigen Teilen oder die Anbringung vonVormauerschalen nach DIN 1053, T. 1 ist möglich.Es gilt das Regelwerk der Berufsgenossenschaften.Während der Verarbeitung des Bauproduktes sindkeine besonderen Maßnahmen zum Schutz derUmwelt zu treffen.2.10 VerpackungAuf der Baustelle anfallende Verpackungen und Palettensind getrennt zu sammeln. Die Polyethylen-Schrumpffolien sind recycelbar. Nicht verschmutztePE-Folien und Mehrwegpaletten aus Holz werdendurch den Baustoffhandel zurückgenommen(Mehrwegpaletten gegen Rückvergütung im Pfandsystem)und von diesem an die Porenbetonwerkezurückgegeben. Diese leiten die Folien an die Folienherstellerzum Recyceln weiter.2.11 NutzungszustandWie unter Punkt 2.7 „Produktherstellung“ ausgeführt,besteht Porenbeton überwiegend ausTobermorit, einem natürlichen Mineral. Außerdemsind nicht reagierte Ausgangskomponenten enthalten,vorwiegend grober Quarz, ggf. Karbonate. DiePoren sind vollständig mit Luft gefüllt.2.12 Umwelt & Gesundheit während der NutzungPorenbeton emittiert nach derzeitigem Kenntnisstandkeine schädlichen Stoffe wie z.B. VOC.Die natürliche ionisierende Strahlung der Porenbeton-Produkteist äußerst gering und erlaubt ausradiologischer Sicht einen uneingeschränkten Einsatzdieses Materials (vergleiche 7.1 Radioaktivität).2.13 Referenz-NutzungsdauerPorenbeton verändert sich nach Verlassen des Autoklavennicht mehr. Bei bestimmungsgemäßerAnwendung ist er unbegrenzt beständig.2.14 Außergewöhnliche EinwirkungenBrandIm Brandfall können keine toxischen Gase und Dämpfeentstehen.WasserUnter Wassereinwirkung (z. B. Hochwasser) reagiertPorenbeton schwach alkalisch. Es werdenkeine Stoffe ausgewaschen, die wassergefährdendsein können.2.15 NachnutzungsphaseSortenreine Porenbetonreste können von den Porenbetonherstellernzurückgenommen und wiederbzw.weiterverwertet werden. Dies wird für Produktionsbruchbereits seit Jahrzehnten praktiziert.Dieses Material wird entweder zu Granulatproduktenverarbeitet oder als Sandersatz derPorenbetonmischung zugegeben.2.16 EntsorgungGemäß der in Deutschland gültigen Deponieverordnungvom 27.04.2009 ist Porenbeton auf Deponiender Klasse I abzulagern (vgl. 7.2 Auslaugverhalten).Abfallschlüssel nach EAKV: 17 01 01.Umwelt Produktdeklaration Xella Baustoffe GmbH – Ytong ® -Porenbeton 3


3 LCA: Rechenregeln3.1 Deklarierte EinheitDie Umweltproduktdeklaration bezieht sich auf dasProduktionsstadium (Modul A1-A3) von 1 m³Ytong ® -Porenbeton unbewehrt mit einer durchschnittlichenRohdichte von 445 kg/m³.Die Ergebnisse repräsentieren den durchschnittlichenProduktionsmix von Xella (Deutschland).3.2 SystemgrenzeTyp der EPD: Wiege bis Werkstor Die Ökobilanz fürYtong ® -Porenbeton berücksichtigt die Lebenszyklusphasender Produkt-Herstellung (A1-A3).Der Produkteinbau (Modul A4-A5) sowie das Nutzungsstadium(Modul B) ist in dieser Studie nichtberücksichtigt. Die Entsorgung (Modul C) ist in dieserStudie ebenfalls nicht berücksichtigt.Aus der Bilanzierung der betrachteten Module ergebensich keine Gutschriften und Lasten außerhalbder Systemgrenze.3.3 Abschätzungen und AnnahmenNicht für alle Additive und Hilfsstoffe liegen spezifischeGaBi-Prozesse vor. Folgende Annahmenwurden getroffen:Im Fall der Mahlkörper und Schneiddrähte beträgtder Massenanteil < 0,2%. Der verwendete Datensatz„DE: Stahlbleche“ repräsentiert die Stahlherstellunginklusive weiterer Bearbeitungsprozesse,die denen zu Mahlkörpern und Schneiddrähtenähneln.Bei den eingesetzten Holzpaletten handelt es sichum Umlaufpaletten im Pfandsystem. Eine Betrachtungim Rahmen der deklarierten Module erfolgtnicht.3.4 AbschneideregelnEs wurden alle Daten aus der Betriebsdatenerhebung,d.h. alle nach Rezeptur eingesetztenAusgangsstoffe, die eingesetzte thermische Energiesowie der Stromverbrauch und Dieselverbrauch inder Bilanzierung berücksichtigt. Für alle berücksichtigtenIn –und Outputs wurden Annahmen zu denTransportaufwendungen getroffen oder die tatsächlichenTransportdistanzen angesetzt.Damit wurden auch Stoff- und Energieströme mit einemAnteil von kleiner als 1 Prozent berücksichtigt.Es kann davon ausgegangen werden, dass die vernachlässigtenProzesse weniger als 5% zu denberücksichtigten Wirkungskategorien beigetragenhätten.Die Herstellung der zur Produktion der betrachteten Artikelbenötigten Maschinen, Anlagen und sonstige Infrastrukturwurde in den Ökobilanzen nicht berücksichtigt.3.5 HintergrunddatenZur Modellierung der PB-Granulat-Herstellung wurdedas von der PE INERNATIONAL AG entwickelteSoftware-System zur Ganzheitlichen Bilanzierung"GaBi 5" eingesetzt. Die in der GaBi-Datenbankenthaltenen konsistenten Datensätze sind dokumentiertin der online GaBi-Dokumentation. DieBasisdaten der GaBi-Datenbank wurden für Energie,Transporte und Hilfsstoffe verwendet. DieÖkobilanz wurde für den Bezugsraum Deutschlanderstellt. Dies hat zur Folge, dass neben den Produktionsprozessenunter diesen Randbedingungenauch die für Deutschland relevanten Vorstufen, wieStrom- oder Energieträgerbereitstellung, verwendetwurden. Es wird der Strom-Mix für Deutschland mitdem Bezugsjahr 2008 verwendet.3.6 DatenqualitätAlle für die Herstellung relevanten Hintergrund-Datensätze wurden der Datenbank der SoftwareGaBi 5 entnommen oder von Xella zur Verfügunggestellt. Die letzte Revision der verwendeten Hintergrunddatenliegt weniger als 3 Jahre zurück. Beiden Produktionsdaten handelt es sich um aktuelleIndustriedaten von Xella aus dem Jahr 2010.3.7 BetrachtungszeitraumDie Datengrundlage der vorliegenden Ökobilanz beruhtauf Datenaufnahmen für die Porenbetonherstellungaus dem Jahr 2010. Die Mengen an Energienund Roh-, Hilfs- und Betriebsstoffen sind alsMittelwerte von 12 Monaten in 11 Werken berücksichtigt.3.8 AllokationIn den Werken werden Porenbetonprodukte verschiedenerFormate hergestellt, die bewehrt undunbewehrt sein können.Die Produktion von Porenbeton mit Bewehrungwurde in dieser Studie nicht betrachtet. BewehrterPorenbeton wird von Xella in Deutschland an dreiStandorten produziert. Für diese Standorte wurdendie Energie- und Materialinputs für Porenbeton ohneund mit Bewehrung separat gemäß derProduktionsdaten zugeordnet bzw. berechnet:Der Energieverbrauch für die Herstellung von Porenbetonmit Bewehrung ist etwa doppelt so hochwie der für unbewehrte Produkte, was ebenfalls inder Ökobilanz berücksichtigt wurde.Bei der Produktion fällt jeweils Porenbetonbruch an,der zu einem großen Teil zu Porenbetongranulatweiter veredelt wird. Die Umweltwirkungen der Porenbetonsteinherstellungund des Bruches, der zurHerstellung von Porenbetongranulat verwendetwird, wurden hierbei nach Masse alloziiert.Im Produktionsprozess fällt außerdem Porenbetonmehlan, welches in den Produktionsprozesszurückgeführt wird (closed-loop-recycling).3.9 VergleichbarkeitGrundsätzlich ist eine Gegenüberstellung oder dieBewertung von EPD Daten nur möglich, wenn allezu vergleichenden Datensätze nach DIN EN 15804erstellt wurden und der Gebäudekontext, bzw. dieproduktspezifischen Leistungsmerkmale, berücksichtigtwerden.4 LCA: Szenarien und weitere technische InformationenDie Module A4-D werden in der vorliegenden LCA nicht betrachtet.4 Umwelt Produktdeklaration Xella Baustoffe GmbH – Ytong ® -Porenbeton


5 LCA: ErgebnisseEs folgt die Darstellung der Umweltwirkungen für 1 m³ Ytong ® -Porenbeton unbewehrt mit einer durchschnittlichenRohdichte von 445 kg/m³, hergestellt von Xella in Deutschland.Die in der folgenden Übersicht mit „x“ gekennzeichneten Module nach DIN EN 15804 werden hierbei adressiert:Die folgenden Tabellen zeigen die Ergebnisse der Indikatoren der Wirkungsabschätzung, des Ressourceneinsatzessowie zu Abfällen und sonstigen Output-Strömen bezogen auf 1 m³ Ytong ® -Porenbeton.ANGABE DER SYSTEMGRENZEN (X = IN ÖKOBILANZ ENTHALTEN; MND = MODUL NICHT DEKLARIERT)ProduktionsstadiumStadium derErrichtung desBauwerksNutzungsstadiumEntsorgungsstadiumGutschriften undLasten außerhalbder SystemgrenzeRohstoffversorgungTransportHerstellungTransport zur BaustelleEinbau ins GebäudeNutzung / AnwendungInstandhaltungReparaturErsatzErneuerungEnergieeinsatz für dasBetreiben des GebäudesWassereinsatz für dasBetreiben des GebäudesRückbau / AbrissTransportAbfallbehandlungDeponierungWiederverwendungs-,Rückgewinnungs- oderRecyclingpotenzialA1 A2 A3 A4 A5 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 C1 C2 C3 C4 Dx x x MND MND MND MND MND MND MND MND MND MND MND MND MND MNDERGEBNISSE DER ÖKOBILANZ UMWELTAUSWIRKUNGEN: 1m³ Ytong ® PorenbetonProduktionParameter Einheit A1-A3Globales Erwärmungspotenzial [kg CO 2 -Äq.] 219,3Abbau Potential der stratosphärischen Ozonschicht [kg CFC11-Äq.] 1,26E-07Versauerungspotenzial von Boden und Wasser [kg SO 2 -Äq.] 0,219Eutrophierungspotenzial [kg PO 3- 4 - Äq.] 0,029Bildungspotential für troposphärisches Ozon [kg Ethen Äq.] 0,022Potenzial für den abiotischen Abbau nicht fossiler Ressourcen [kg Sb Äq.] 1,35E-04Potenzial für den abiotischen Abbau fossiler Brennstoffe [MJ] 1699,3ERGEBNISSE DER ÖKOBILANZ RESSOURCENEINSATZ: 1m³ Ytong ® PorenbetonProduktionParameter Einheit A1-A3Erneuerbare Primärenergie als Energieträger [MJ] 81,7Erneuerbare Primärenergie zur stofflichen Nutzung [MJ] 0Total erneuerbare Primärenergie [MJ] 81,7Nicht-erneuerbare Primärenergie als Energieträger [MJ] 1804,2Nicht-erneuerbare Primärenergie zur stofflichen Nutzung [MJ] 0Total nicht erneuerbare Primärenergie [MJ] 1804,2Einsatz von Sekundärstoffen [kg] 0Erneuerbare Sekundärbrennstoffe [MJ] 23,21Nicht erneuerbare Sekundärbrennstoffe [MJ] 244,4Einsatz von Süßwasserressourcen [m³] 78,7ERGEBNISSE DER ÖKOBILANZ OUTPUT-FLÜSSE UND ABFALLKATEGORIEN:1m³ Ytong ® PorenbetonProduktionParameter Einheit A1-A3Gefährlicher Abfall zur Deponie [kg] Nicht deklariert*Entsorgter nicht gefährlicher Abfall [kg] 468,9Entsorgter radioaktiver Abfall [kg] 0,04Komponenten für die Wiederverwendung [kg] -Stoffe zum Recycling [kg] -Stoffe für die Energierückgewinnung [kg] -Exportierte Energie je Typ [MJ] -Exportierte Energie je Typ [MJ] -* entsprechend der DIN EN 15804 werden Abfälle bis zum Ende der Abfalleigenschaft modelliertUmwelt Produktdeklaration Xella Baustoffe GmbH – Ytong ® -Porenbeton 5


6 LCA: InterpretationDie Aggregationsgrößen der Sachbilanz und die Indikatorender Wirkungsabschätzung werdennachfolgend bezogen auf die deklarierte Einheit unterAngabe von Spezifikationen, die das Ergebniswesentlich beeinflussen, interpretiert.Im Rahmen einer Dominanzanalyse wird ersichtlich,dass die Umweltwirkungen der Porenbetonherstellungsowohl durch den Einsatz der thermischenEnergie und den damit einhergehenden Emissionenals auch durch die Bindemittelherstellung dominiertwerden. Die Kalk- und Zementherstellung basiertauf jeweils energieintensiven Brennprozessen infolgedessenauch umweltrelevante Emissionenauftreten.Bei Betrachtung des Abiotischen Ressourcenverbrauchsder Elemente schlägt sich vorrangig derBedarf an Gips in den Vorketten der Zementbereitstellungnieder.Der fossile Abiotische Ressourcenverbrauch der Porenbetonproduktionist zu etwa 49% durch denEnergieeinsatz (Strom & thermische Energie) bestimmt.Die Herstellung der Bindemittel Kalk undZement schlägt sich mit 30% nieder.Das Treibhauspotenzial über die Herstellung von1 m³ Porenbeton wird zu > 97% von Kohlendioxidemissionendominiert. Diese stammen zu etwa 26%aus dem Produktionsprozess, wobei die Erzeugungthermischer Energie aus Erdgas sowie die Vorkettender Strombereitstellung einen signifikantenBeitrag zum Treibhauspotenzial leisten. 64% derKohlendioxidemissionen sind auf die Bindemittelherstellungzurückzuführen, wobei sich diese zugleichen Teilen auf die Kalk- und Zementherstellungaufteilen. Zum Ozonabbaupotenzial tragen hauptsächlichR11- und R114-Emissionen aus derVorkette der Strombereitstellung bei.Das Versauerungspotenzial über die Herstellungvon 1 m³ unbewehrtem Porenbeton wird zu 51%von Schwefeldioxidemissionen dominiert und zu41% von Stickoxiden. Rund 28% des AP entfallenauf die Energiebereitstellungsprozesse für die Produktion.Die Herstellung der Bindemittel Kalk undZement verursacht rund 40% des AP.Das Eutrophierungspotenzial wird zu 81% vonStickoxiden bestimmt. Rund 45% des EP ist auf dieHerstellung der Bindemittel Kalk und Zement zurückzuführen.Zum Sommersmogpotenzial tragen zu etwa 22%Schwefeldioxidemissionen, 41% NMVOC und zuetwa 24% Stickoxide bei. Diese entstehen wiederumhauptsächlich in den Vorketten derZementherstellung sowie der Erzeugung thermischerEnergie.Bei Betrachtung des PENRT zeigt sich die Dominanzder Produktion durch die im Herstellprozessder Porenbetonsteine direkt im Werk eingesetzteEnergie. Rund 35% des PENRT sind auf den Bedarfan thermischer Energie zurückzuführen, weitere 9%gehen auf den Strombedarf zurück. Die Herstellungder Bindemittel Kalk und Zement trägt mit 31% zumPENRT bei.Beim PERT zeigt sich neben dem regenerativen Anteilim konsumierten Strom, sowohl direkt in derProduktion als auch in den Vorketten der Rohstoff-,Vorprodukt- und Zementproduktion, die Verpackungals einflussreich. Dies ist auf den Einsatz von Holzpalettenzurückzuführen, genauer gesagt die zumHolzwachstum benötigte Sonnenenergie.Sekundärrohstoffe werden bei der Herstellung nichteingesetzt. Bei der Porenbeton-Steinherstellungwird zwar firmeninterner Porenbetonbruch und Porenbetonmehleingesetzt, dies ist jedoch nach DINEN 15804 nicht den Sekundärrohstoffen zuzuordnen.Der Anteil von Sekundärbrennstoffen resultiert vorrangigaus der Vorkette der Zementherstellung. ImJahr 2009 betrug der Anteil der Sekundärbrennstoffeam gesamten Brennstoffenergieeinsatz derdeutschen Zementindustrie 58%.Über die Module A1-A3 der Herstellung von 1 m³Porenbeton werden rund 78 m³ Wasser benötigt,einschließlich der Vorketten. Hierbei werden rund34% in der Produktion (Modul A3) verwendet, wasvorrangig auf die Vorketten der Strombereitstellungzurückzuführen ist. Weitere 27% sind auf die KalkundZementherstellung zurückzuführen, wobei wiederumdie Energiebereitstellung eine wichtige Rollespielt. Der Anteil des direkten Wasserbedarfs direktim Werk bei der Porenbetonherstellung liegt unter1%.Die Auswertung des Abfallaufkommens wird getrenntfür die drei Hauptfraktionen entsorgter nichtgefährlicher Abfall (einschließlich Abraum, Haldengüter,Erzaufbereitungsrückstände, Siedlungsabfällesowie darin enthaltener Hausmüll und Gewerbeabfälle),gefährliche Abfälle zur Deponierung undentsorgte radioaktive Abfälle dargestellt.Die nicht gefährlichen Abfälle stellen bei der Porenbetonherstellungden größten Anteil dar. Haldengüterfallen vor allem in der Vorkette der Stromerzeugungbei der Gewinnung von Energieträgern an,ebenfalls in den Vorketten der Bindemittelherstellungbei der Rohstoff- und Energieträgergewinnung.Radioaktive Abfälle entstehen ausschließlich durchdie Stromgewinnung in Kernkraftwerken.6 Umwelt Produktdeklaration Xella Baustoffe GmbH – Ytong ® -Porenbeton


HerausgeberInstitut Bauen und Umwelt e.V. Tel. +49 (0)2223 29 66 79- 0Rheinufer 108 Fax +49 (0)2223 29 66 79- 053639 Königswinter E-Mail info@bau-umwelt.comGermany Web www.bau-umwelt.comDeutschlandProgrammhalterInstitut Bauen und Umwelt e.V. Tel. +49 (0)2223 29 66 79- 0Rheinufer 108 Fax +49 (0)2223 29 66 79- 053639 Königswinter E-Mail info@bau-umwelt.comGermany Web www.bau-umwelt.comInhaber der DeklarationXella Baustoffe GmbH Tel. +49 (0)203 8069002Düsseldorfer Landstraße 395 Fax: +49 (0)203 806954047259 Duisburg E-Mail: info@xella.comGermany Web www.ytong-silka.deErsteller der ÖkobilanzPE INTERNATIONAL AG Tel. +49(0) 711 34 18 17-0Hauptstraße 111 - 113 Fax: +49 [0] 711 341817-2570771 Leinfelden-Echterdingen E-Mail: info@pe-international.comDeutschland Web www.pe-international.com

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