BRÜCKENBAUWERKE - zeitschrift-brueckenbau Construction und ...

Weitere Magazine

Empfehlungen

Info

BRÜCKENBAUWERKE sind Infrastrukturbauwerke für eine Lebensdauer von 100 Jahren ausgelegt. Über diesen langen Zeitraum muss es ermöglicht werden, die anfallenden Kosten annähernd vorherzubestimmen, um so Entscheidungen vorzubereiten, die langfristig einen Nutzen haben und gleichzeitig (trotz eventuell höherer Investitionskosten) die späteren Generationen sowie die benötigten Ressourcen entlasten. Weiterhin ist zu beachten, dass infolge der Durchführung von Baumaßnahmen bei der Herstellung, der Erhaltung und dem Abbruch durch Verkehrseinschränkungen und damit für die Nutzer externe Kosten in Form von zusätzlichen Aufwendungen für Zeitverlust, Mehrverbrauch von Kraftstoffen oder durch verändertes Unfallgeschehen entstehen. Entwicklungsziel aktueller Arbeiten ist die Bereitstellung eines möglichst objektiven, transparenten und handhabbaren Ver- fahrens zur Bewertung ökonomischer Kriterien im Rahmen von Nachhaltigkeitsbetrachtungen. Aus Transparenzgründen werden Lebenszyklus- und externe Kosten getrennt voneinander bilanziert. Eine positive Bewertung lässt sich bei- spielsweise durch bauliche Vorkehrungen anstreben, wie etwa durch die Verwendung von Bauteilen oder Materialien mit einer erhöhten Nutzungsdauer, innovative konstruktive Bauweisen mit redu- ziertem Erhaltungsaufwand oder ver- kürzter Bauzeit, qualitätsverbessernde Maßnahmen im Herstellprozess oder prüf- bzw. erhaltungsgerechtes Bauen. Im Gegensatz zu den Bewertungsverfahren für den Hochbau spielen dabei indirekte (externe) Effekte oftmals eine wesentliche Rolle und können schnell ein enormes Kostenniveau erreichen. Daher muss neben der generellen Forschungs- und Entwicklungstätigkeit am Bewertungssystem vor allem auch ein wissenschaftlich fundiertes und dennoch für die praktische Anwendung taugliches Werkzeug erarbeitet werden, das die indirekten Effekte wirkungsvoll in das Gesamtkonzept zu integrieren hilft. Um dabei zu verhindern, dass das Gesamtresultat zu stark von einzelnen Aspekten, z. B. den externen Kosten, dominiert wird, erscheint die Einführung eines detaillierten und ausgewogenen Punkte- und Wertesystems, vergleichbar mit der Vorgehensweise im Hochbau in Form von Ziel-, Grenz- und Referenzwerten, sinnvoll. 10 BRÜCKENBAU | 4 . 2011 3.3 Life-Cycle-Assessment Sowohl die Bautätigkeit bei der Erstellung von Infrastrukturen als auch deren Betrieb und Unterhaltung haben Aus- wirkungen auf die Umwelt. Die direkten Auswirkungen wie Lärm, Staub und Schadstoffemissionen betreffen unmittelbar Mensch, Boden und Wasser. Mit ökologischen Bilanzierungen, dem Life-Cycle-Assessment (LCA), werden nun auch die indirekten Auswirkungen eines Produktes, eines Verfahrens oder einer Tätigkeit auf die Umwelt im Verlauf der gesamten Lebenszeit bewertet. Dabei wird die Verwendung bestimmter Ressourcen quantitativ durch »Inputs«, wie Energie, Rohstoffe, Wasser, bemessen. Zudem werden die Emissionen als »Outputs« in Luft, Wasser und Boden, die mit dem untersuchten System in Verbindung zu bringen sind, beurteilt. Eingangsgrößen für LCA-Verfahren sind die Stoffströme, welche im Rahmen eines Verfahrens anfallen. Im Zuge einer Ökobilanz werden derzeit sogenannte Environmental Product Declarations (EPDs) für Bauprodukte entwickelt, die neben den Wirkungskategorien Treibhauspotential (GWP), Abiotischer Ressourcenverbrauch (ADP), Ozonabbaupotential (ODP), Versauerungspotential (AP), Eutrophierungspotential (EP) und Bodennahes Ozonbildungspotential (POCP) zugleich den Primärenergieverbrauch erneuerbarer und nicht erneuerbarer Energien berück- sichtigen. Betrachtet wird der Produktlebenszyklus im Hinblick auf die Her- stellung, den Transport der wesentlichen Rohstoffe, den des Produktes sowie die Verwertung bzw. Entsorgung am Ende der Nutzungsdauer. Ohne Stahl und Beton lassen sich weit- gespannte Bauwerke mit hohen veränderlichen Lasten nicht wirtschaftlich errichten. Da bei der Realisierung von Brücken- oder Tunnelbauwerken aber erhebliche Massen von Stahl und Beton benötigt werden, sind diese im Sinne der Nachhaltigkeit optimiert einzusetzen. Erfordert der Baustoff Stahl bei der Herstellung einen hohen Aufwand an Primärenergie bzw. werden hohe Mengen an Treibhausgasen emittiert, muss bei der Betrachtung des Lebenszyklus auch die besondere Recyclingfähigkeit von Stahl als Sekundärmaterial einfließen. Als weitere Vorzüge sind der hohe Grad an industrieller Vorfertigung und somit eine verhältnismäßig kurze Bauzeit, die leichte Demontierbarkeit sowie die relativ einfache Verstärkung von Bauwerken durch Aufschweißen von Blechen zu berücksichtigen. Dem Betonbau kommt im Hinblick auf Nachhaltigkeit, Ressourcenverbrauch und Klimawandel ebenfalls eine heraus- ragende Bedeutung zu, zumal die Zementproduktion erhebliche Mengen klimaschädlicher Gase erzeugt: Aus ihr resultieren ca. 5 % des weltweit ausgestoßenen CO 2-Gases. Demgegenüber sind als Vorteile die Dauerhaftigkeit, Gestaltungsfreiheit und Mengenverfügbarkeit sowie seine Wirtschaftlichkeit bei Brücken mit einer Spannweite von ca. 40 m zu nennen. Der Bestand der Brücken im Bundesfernstraßennetz verdeutlicht, dass insbesondere im Betonbau die Prozessverbesserung im Hinblick auf eine nachhaltige Entwicklung vorangetrieben werden muss, um im Bauwesen möglichst auf breiter Ebene wirksam zu werden. 4 Fazit Für den Bereich der Bundesfernstraßen gewinnen Nachhaltigkeitsaspekte aufgrund neuer Herausforderungen zunehmend an Bedeutung. Der Klimawandel, vom Menschen zu verantwortende Katastrophen, absehbare wirtschaftliche Rahmenbedingungen zukünftiger Generationen sowie die Sicherstellung der vorhandenen Infra- struktur als Lebensgrundlage unserer Gesellschaft rücken in den Fokus der politischen Diskussion. Bekannt ist, dass die bisher eingesetzten finanziellen Mittel für den Erhalt der Straßeninfrastruktur unzureichend sind und dass sich daran zukünftig eher nichts ändern wird. Diese Situation birgt die Herausforderung, noch effizienter und effektiver im Hinblick auf Nachhaltigkeitskriterien zu planen, zu bauen und zu erhalten. Die Berücksichtigung ökonomischer, ökologischer und sozialer Kriterien bedingt Lebenszyklusbetrachtungen und erhöhte Ansprüche an die Qualität von Planung und Aus- führung.
Für die einzelnen Lebenszyklusphasen besteht weitgehendes Entwicklungspotential: – Planung und Ausschreibung: Einbeziehung lebenslanger Gesamtkostenplanungen in Entscheidungsprozesse, Einbeziehung von Nachhaltigkeitsaspekten in Ausschreibung und Vergabe, Berücksichtigung von Nach- haltigkeitsaspekten in PPP-Modellen. – Ausführung: Entwicklung neuer Lebensdauerkonzepte für die Konstruktion von Bauwerken, Fortschreibung der Regelwerke im Hinblick auf Nachhaltigkeit, Weiterentwicklung von Baustoffen und Bauverfahren zur Erhöhung der Lebensdauer, Verkürzung von Bauzeiten und Reduktion von Auswirkungen auf Dritte, Entwicklung verbesserter Methoden der Qualitätssicherung und -überprüfung. – Erhaltung: Optimierte Erhaltungsstrategien, zuverlässigkeitsorientiertes Erhaltungsmanagement, Einbeziehung intelligenter Systeme. Die Nachhaltigkeitsbewertung stellt ein wesentliches Hilfsmittel zur Realisierung zukunftsfähiger Ingenieurbauwerke dar. Grundlegend ist die Entwicklung ganz- heitlicher Beurteilungskriterien und entsprechender Bewertungsverfahren für Verkehrsinfrastrukturen unter Berücksichtigung von Lebenszyklusaspekten. Ziel ist ein wissenschaftlich fundiertes und dennoch für die praktische Anwendung taugliches Werkzeug für Straßenbauverwaltungen. Autoren: Dr.-Ing. Peter Haardt Dipl.-Umweltwiss. Cyrus Schmellekamp Bundesanstalt für Straßenwesen, Bergisch Gladbach B R Ü C K E N B AU W E R K E Anmerkungen und Literatur [1] Die Brundtland-Kommission prägte 1987 den Begriff der Nachhaltigen Entwicklung als »eine Entwicklung, die den Bedürfnissen der heutigen Generation entspricht, ohne die Möglichkeiten künftiger Generationen zu gefährden, ihre eigenen Bedürfnisse zu befriedigen«. [2] Bundesministerium für Verkehr, Bau und Wohnungswesen: Leitfaden Nachhaltiges Bauen. Hrsg. v. Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung. Berlin 2011. [3] Lünser, H.: Ökobilanzen im Brückenbau. Basel 1999. [4] Schach, R., et al.: Lebenszykluskosten von Brückenbauwerken; in: Bauingenieur, Band 81, 2006. [5] Mitusch, K.; Liedtke, G.: Der Planungsverlauf von Megaprojekten. Forschungs-Informations-System (FIS) des BMVBS, 2011. [6] Handbuch für die Vergabe und Ausführung von Bauleitungen im Straßen- und Brückenbau (HVA-B-Stb), Ausgabe 2006. [7] Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt): Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingenieurbauwerke (ZTV-ING). Bergisch Gladbach 2010. [8] Mielecke, T., et al.: Entwicklung einheitlicher Bewertungskriterien für Infrastrukturbauwerke im Hinblick auf Nachhaltigkeit. Schlussbericht zum FE 15.0494/2010/FRB, 2010 (unveröffentlicht). [9] Hegner, H.-D.: Nachhaltiges Bauen in Deutschland. Bewertungssystem des Bundes für Büro- und Verwaltungsbauten; in: Stahlbau, Band 79, 2010. [10] Graubner, C.-A., et al.: Nachhaltigkeitsbewertung für die Verkehrsinfrastruktur; in: Bauingenieur, Band 85, 2010. 4 . 2011 | BRÜCKENBAU 11
Seite 1 und 2: Ausgabe 4 . 2011 BRÜCKENBAUWERKE T
Seite 3 und 4: Dipl.-Ing. Michael Wiederspahn Zur
Seite 5 und 6: Editorial 3 Wettbewerbe im (Werte-)
Seite 7 und 8: 1 Kriterien und Ziele einer ganzhei
Seite 9: Ein weiterer Punkt ist, dass das Th
Seite 13 und 14: Wettbewerbsverfahren und Preisträg
Seite 15 und 16: Die ca. 28 m hohen, im Verhältnis
Seite 17 und 18: B R Ü C K E N B AU W E R K E 4 . 2
Seite 19 und 20: 3 Herstellung des Plattenbalkens Al
Seite 21 und 22: Maßnahmen zur Erneuerung der Seilb
Seite 23 und 24: 3.3 Entkittung der Seilzwickel Die
Seite 25 und 26: Aus der Verlängerung der Arbeitsb
Seite 27 und 28: Platten zudem problemlos abgeschrau
Seite 29 und 30: BRÜCKENBAU Construction & Engineer
Seite 31 und 32: Effiziente Schalungslösung von Har
Seite 33 und 34: Planung des Tragwerks durch Grontmi
Seite 35 und 36: Begehbare Stahlkonstruktion in Duis
Seite 37 und 38: AUTOMATISCHE SYSTEME Alpin Technik
Seite 39: BRÜCKENBAU ISSN 1867-643X 3. Jahrg

BRÜCKENBAUWERKE - zeitschrift-brueckenbau Construction und ...

Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.

Template löschen?

Als Template speichern?