Deutsches tunnel-Forum 2012

52 Fachtagungen
Conferences Tunnel 5/2012
Betonzusatzstoffe Concrete Additives
Flugasche im Beton –
neue Herausforderungen
Seit über 50 Jahren wird Flugasche
zum Herstellen von Beton
eingesetzt; in dieser Zeit
ist durch Erkenntnisse aus
Forschung und praktischer
Erfahrung nachgewiesen und
bestätigt worden, dass durch
den gezielten Einsatz von Flugasche
leistungsfähige Betone
mit guter Verarbeitbarkeit und
verbesserter Dauerhaftigkeit
trotz widriger äußerer Einflüsse
wirtschaftlich hergestellt werden
können. Das gilt insbesondere
auch für den Tunnelbau
für Straßen und Eisenbahnen
[1,2]. Zur Nachhaltigkeit leistet
Flugasche als Betonzusatzstoff
einen entscheidenden Beitrag.
Zu neuen Herausforderungen
für Flugasche als Betonzusatzstoff
hat die Energiewende geführt.
Bei geringer werdender
Produktion an Flugasche hat
das bei gleichbleibendem
Bedarf zur Entwicklung von
wirkungsvollerer Verwendung
und Änderung der Regelwerke
geführt.
Die VGBN PowerTech und
der Bundesverband Kraftwerksnebenprodukte
e.V. (BVK) führten
zum 8. Mal [1,2] gemeinsam
eine gut besuchte Fachtagung
über Baustoffe aus Kohlekraftwerken
mit Schwerpunkt Flugasche
am 1. Dezember 2011 in
Frankfurt am Main durch, und
zwar zum Thema „Flugasche
im Beton – neue Herausforderungen“;
das beruht im
Wesentlichen auf den durch
die Energiewende geänderten
politischen Randbedingungen
zum Herstellen von Flugasche
als industrielles Nebenprodukt
der Stromerzeugung aus kohlebefeuerten
Kraftwerken. Die
für die Bauindustrie wichtige
Planungssicherheit wird damit
nicht einfacher [4]. Keines der
im Bau befindlichen Steinkohlekraftwerke
ist bisher fristgerecht
ans Netz gegangen; dazu
kommt, dass der Betrieb solcher
Kraftwerke zunehmend von der
Erzeugung erneuerbarer Energie
aus Wind und Sonne beeinflusst
wird. In den Kraftwerken
erfordert das Herstellen von
Qualitätsasche deshalb höhere
Aufmerksamkeit.
Neues aus den
Regelwerken
Für die Flugasche gibt es neue
Herausforderungen aber auch
vor dem Hindergrund neuer
und geänderter Regelwerke.
Auf europäischer Ebene
wurde die Norm für Flugasche
für Beton (EN 450-1) überarbeitet;
diese wird künftig höhere
Anteile an Mitverbrennungsstoffen
regeln, wozu langjährige
Erfahrungen mit höheren
Anteilen an Biomasse besonders
in den Niederlanden geführt
haben. Für die anderen
Mitverbrennungsstoffe sind
wegen unverändert bleibender
Grenzwerte keine höheren Anteile
als bisher möglich. Einzig
beim Glühverlust wurden die
unteren Grenzen gestrichen.
Aus Sicht der Kraftwerksbetreiber
stellt die Mitverbrennung
ebenfalls eine große
Herausforderung dar, denn
wegen des geringeren Energieinhaltes
ist mehr Brennstoff
für die Energieerzeugung erforderlich.
Die dafür höheren
Lagerungskapazitäten und problemlosenTransportmöglichkeiten
beschränken die Option
der Mitverbrennung jedoch auf
wenige Standorte; außerdem
Fly Ash in Concrete –
new Challenges
Fly ash has been used in the
production of concrete for more
than 50 years. During this time
thanks to findings obtained
from research and practical experience
it has been proved and
confirmed that high-quality concrete
that is easy to process possessing
improved sustainability
can be produced economically
in spite of adverse external influences
thanks to the targeted
application of fly ash. This applies
especially for road and rail tunnelling
[1, 2]. Fly ash contributes
decisively towards sustainability
as a concrete additive. The modification
in energy policy has led
to new challenges for fly ash as a
concrete additive. As less fly ash
has been produced this has also
resulted in more effective application
and changes to the code
of practice whilst the demand
has stayed unchanged.
The VGBN PowerTech and the
Federal Association for Power
Plant By-Products Inc. (BVK) jointly
staged a well attended congress
on construction materials
from coal-fired power stations
for the eighth time [1, 2] concentrating
on fly ash on December
1, 2011 in Frankfurt/Main dealing
specifically with Fly Ash in Concrete
– new Challenges”. By and
large it was based on the changed
political general conditions
for producing fly ash as an industrial
by-product for generating
energy from coal-fired power
stations resulting from the modified
energy policy. As a result
the basis for planning that is so
important for the construction
industry has not become any
easier [4]. Not one of the hard
coal power stations under construction
has so far been commis-
sioned as scheduled; furthermore
the operation of such power
plants is increasingly influenced
by trhe generation of sustainable
energies from wind and sun. As
a consequence the production
of quality ash must be accorded
great attention in power plants.
New Features in the
Code of Practice
There are also new challenges
against the background of new
and altered specifications. At
European level the norm for fly
ash for concrete (ENN 450-1)
has been revised; in future this
will govern higher proportions
of co-combustion materials,
resulting from long-standing
experience with higher proportions
of biomass particularly in
the Netherlands. For the other
co-combustion materials the
proportions remain unchanged
as the limit values have remained
the same.However the minimal
values for the loss on ignition
have been eliminated.
As far as the power plant operators
are concerned co-combustion
also represents a major challenge
for more fuel is needed for
generating energy on account of
the reduced energy content. The
higher storage capacities and unproblematic
means of transportation
required restrict the option
for co-combustion to a few locations.
Furthermore “green” fuel is
expensive given rising prices as
demand increases.
The concrete standard (EN 206-1)
has also been revised including
amending the regulations for
applying additives:
• firstly the K-value concept
applied in most European