Forschungsprojekt RCC2: CO₂-Einsparung beim Bauen mit innovativem Beton von bis zu 80 Prozent möglich

Der 14.11.2023 war für die Partner des Forschungsprojektes RCC2 (Reduced Carbon Concrete) ein besonderer Tag. Zum einen, weil sie spannende Forschungsergebnisse vorstellen durften, zum anderen, weil Klimaschutzministerin Leonore Gewessler am Pressegespräch teilnahm. Denn das Klimaschutzministerium hatte, gemeinsam mit der Stadt Wien, das RCC2 Projekt, ebenso wie das Vorgängerprojekt RCC, gefördert und damit erst ermöglicht. 

„Die Teilnahme der Klimaschutzministerin und der CEOs der Projektpartner Strabag und Doka freut uns sehr, denn sie unterstreicht die Bedeutung der Forschungsergebnisse für die Bauwirtschaft für mehr Klimaschutz,“ stellt bauXund-Geschäftsführer Dr. Thomas Belazzi fest. „Das nächste Ziel muss die rasche Etablierung dieser innovativen Performance-Betone am Markt sein. Dazu gibt es zwei gute Nachrichten: Erstens: Diese Betone sind seit kurzem auch am Markt verfügbar. Zweitens: Die Strabag Real Estate wird 2024 als erster Bauträger ein Wohnprojekt in Wien damit errichten“, freut sich Belazzi. 

bauXund ist Teil des branchenübergreifenden Konsortiums, bestehend aus STRABAG Real Estate, Doka, Romm ZT, Mischek ZT, bauXund, CarStorCon Technologies, MPA Hartl sowie den Betonherstellern Asamer, Holcim und Wopfinger. 

Das Konsortium untersuchte das Potenzial innovativer Betonrezepturen zur Dekarbonisierung von Beton – und zeigte, wie es gelingen kann, CO₂-reduzierten bis hin zu bilanziell klimaneutralem Beton als neuen Stand der Technik zu etablieren. Das gemeinsame Ziel war, die technischen, rechtlichen und wirtschaftlichen Hürden zur Etablierung von CO₂-reduziertem sogenannten „Performance-Beton“ zu überwinden und den Weg für einen „klimafitten“ Baustoff auf Österreichs Baustellen zu ebnen. 

Im Vorgängerprojekt RCC untersuchte das Konsortium bereits im Jahr 2021 den praxisnahen Baustelleneinsatz von klinkerreduzierten Betonrezepturen. Im Vergleich zu Standardbeton haben diese sogenannten RCC-Betone einen stark reduzierteren CO₂-Fußabdruck, aber einen Nachteil: Sie brauchen länger zum Aushärten, besonders bei niedrigen Außentemperaturen. Dies führt in der Praxis zu einer Verlängerung der Bauzeit und zu höheren Kosten, da sich z. B. das Ausschalen verzögern kann und das Schalungsmaterial länger auf der Baustelle im Einsatz ist. 

Ökobilanzierung im Fokus 

Forschungsmittelpunkt der aktuellen Studie ist ein von Doka entwickelter, funktionaler Prototyp einer intelligent beheizbaren Schalung. Damit soll die verzögerte Festigkeitsentwicklung von RCC-Betonen bei niedrigen Umgebungstemperaturen ausgeglichen werden. Auch eine strombetriebene Beheizung der Schalung verbraucht Energie, deren Erzeugung wiederrum CO₂ emittiert – dies ist den Projektbeteiligten bewusst. Durch den Einsatz von Strom aus erneuerbarer Energie und dem smarten Einsatz der Beheizung des Bauteils kann dieser scheinbare „Widerspruch" entkräftet werden. Die Ökobilanzierung von beheizbaren Schalungen für klinkerreduzierten Beton ist daher ein wichtiger Schlüssel zur Bewertung der Nachhaltigkeit und der sinnvollen Verwendung innovativer RCC-Rezepturen. 

Im Kooperationsprojekt wurde zudem daran geforscht, wie diese innovativen Betonrezepturen noch klimafreundlicher weiterentwickelt werden können, indem technischer Kohlenstoff auf Pflanzenkohlebasis hinzugefügt wird. 

Umfangreiche Versuchsreihen 

Das Projektteam führte umfangreiche Testreihen durch, die sowohl Sommer- als auch Winterbedingungen simulierten. Jede Versuchsreihe umfasste Decken- und Wandteile mit je 3 unterschiedlichen Rezepturen: einen Standardbeton (als Referenz), eine CO₂-reduzierte Betonrezeptur (RCC2) und eine CO₂-reduzierte Betonrezeptur mit technischem Kohlenstoff (RCC2+). Alle Bauteile wurden normkonform laborüberwacht und mithilfe des Betonmonitoringsystems Concremote von Doka hinsichtlich ihrer Temperaturentwicklung dokumentiert. So war es den Projektpartner:innen zu jedem Zeitpunkt möglich, auf die Festigkeitsentwicklung der einzelnen Mischungen zu schließen. 

Ergebnisse der Erforschung von CO₂-reduzierten Betonen 

Ausgangspunkt für die durchgeführten Winterversuche sind die Referenzwerte der Sommerreihe: Hier haben alle getesteten Betonrezepturen die erforderlichen Festigkeiten zum Ausschalen nach 24 Stunden erreicht. Aufgrund der verzögerten Festigkeitsentwicklung von RCC-Betonen wurde daher je Rezeptur im Winterversuch ein Bauteil mit und eines ohne Heizschalung errichtet. 

Die Versuche zeigten klar, dass sich bei den Wintertests mit niedrigen Umgebungstemperaturen eine beheizbare Schalung als entscheidend erwies, um die Festigkeitsentwicklung der RCC-Mischungen zu unterstützen. So können Schäden an den Betonbauteilen vermieden werden, die aufgrund der Temperaturverhältnisse unter 0 Grad Celsius entstehen würden. 

Des Weiteren kann festgehalten werden, dass klinkerreduzierter Beton, insbesondere wenn technischer Kohlenstoff hinzugefügt wird, das Potenzial hat, die CO₂-Bilanz von Beton erheblich zu verbessern. So liegt bei der untersuchten Betonrezeptur RCC2+ (mit technischem Kohlenstoff) das CO₂- Einsparpotential gegenüber dem Referenzbeton bei etwa 80% für Decken (ohne Heizung). Bei winterlichen Temperaturen mit Unterstützung durch eine beheizbare Schalung liegt das Potenzial der CO₂-Reduktion von RCC2+ noch immer bei 67%. 

Die Versuche mit dem funktionalen Prototypen einer intelligent beheizbaren Schalung von Doka schaffen eine wichtige Perspektive für einen branchenweiten Einsatz von CO₂-reduziertem und bilanziell klimaneutralem Beton unabhängig von Temperatur, Baustellenbedingungen und abhängig vom Baufortschritt auch unter der Einhaltung gewohnter Ausschalzeiten. 

SOLEY - Pilotprojekt mit RCC-Beton im Wohnbau 

In der Leystraße in Wien-Brigittenau errichtet STRABAG Real Estate mit dem Projekt SOLEY ein wegweisendes Energie- und Klima-Vorzeigeprojekt: Erstmals findet ein CO₂-reduzierter Performance- Beton Anwendung im modernen Wohnbau.