CO2-Einsparungen durch Designoptimierung
Konstruktionsprinzipien, die den CO2-Fußabdruck von Stahlkonstruktionen verringern.
Das Konstruktionsdesign bietet große Möglichkeiten für die CO2-Optimierung von Stahlkonstruktionen. Ein durchdachtes Design kann Bauherren erhebliche Mengen an CO2 in der Klimabilanz des Bauvorhabens einsparen. Dies erfordert lediglich eine frühzeitige Einbindung von Give Steel als Lieferant – und eine enge Zusammenarbeit zwischen den Partnern.
Nutzen Sie die Fähigkeiten von Stahl optimal
Es gibt viele Parameter, die bei der Optimierung der Konstruktion eines Gebäudes eine Rolle spielen. Von der Spannweite und Höhe des Gebäudes bis hin zur geografischen Lage im Verhältnis zu den geltenden Normen für Windeinwirkungen. Konstruktionstechnisch geht es darum, die Fähigkeitendes Stahls im Gebäudedesign maximal zu nutzen, um das Gewicht der jeweiligen Gebäudekonstruktion zu minimieren.
Die vielen technischen Faktoren machen die CO2-Reduzierung zu einer komplexen ingenieurtechnischen Aufgabe, die oft Stahlspezialisten mit besonderer Erfahrung in genau diesem Bereich erfordert. Aus diesem Grund arbeiten die Ingenieure von Give Steel eng mit Beratern und Bauherren zusammen, um möglichst klimafreundliche Konstruktionsprinzipien zu gewährleisten. Unsere erfahrenen Vertriebsingenieure, BIM-Konstrukteure und Konstruktionsingenieure sind alle darin geschult, die Fähigkeiten von Stahl optimal zu nutzen. Dies führt zu erheblichen CO2-Einsparungen sowohl bei einfachen Stahlkonstruktionen als auch bei komplexeren Konstruktionen. In diesem Prozess geht der Einsatz fortschrittlicher Software Hand in Hand mit den innovativen Ideen und alternativen Designlösungen der Ingenieure, wodurch die Eigenschaften des Stahls optimal genutzt werden können.
Beispiel 1:
Der Austausch von Rohstoffkomponenten bei der Konstruktion von Stahlfachwerkbindern
Der Austausch von Rohstoffkomponenten bei der Konstruktion von Stahlfachwerkbindern mit H-Profilen erhöht das Gewicht des Dachtragwerks, reduziert jedoch den CO2-Fußabdruck. Bei einem klassischen Gitterträger bestehen die Diagonalen in der Regel aus Rohrprofilen, sie können jedoch auch mit H-Profilen konstruiert werden, die standardmäßig einen wesentlich höheren Schrottanteil aufweisen. Auf diese Weise wird die CO2-Belastung der gesamten Konstruktion gesenkt – auch wenn für die Konstruktion in der Regel mehr Stahl benötigt, wird als bei der Verwendung von Rohrprofilen. Aus produktionstechnischer Sicht ist die Herstellung eines Trägers mit H-Profilen komplexer, was zu höheren Produktionskosten führen kann. Interessant ist jedoch, dass der CO2-Fußabdruck der Stahlkonstruktion hier nicht ausschließlich von der Tonnage abhängt.
Abbildung 1: Gitterträger mit H-Profilen als Diagonalen erhöhen die Tonnage, minimieren jedoch den CO2-Fußabdruck im Vergleich zu herkömmlichen Gitterträgern mit Rohrprofilen. In diesem Beispiel haben wir den CO2-Fußabdruck trotz erhöhter Tonnage um 11 % gesenkt.
Beispiel 2:
Die Umstellung von Standardprofilen auf geschweißte Profile sparte 51% CO2 ein
Eine weitere Form der Designoptimierung lässt sich durch den Austausch von Standardprofilen durch geschweißte Profile erzielen. Auf diese Weise bleibt das äußere Profil des Gebäudes erhalten, während die Dicke der Platten deutlich reduziert und die Flanschgröße ebenfalls etwas verringert werden kann. In der Praxis bedeutet dies, dass man dünnere Platten miteinander verschweißt, im Vergleich zu den Plattenstärken der Standardprofile. Dadurch werden sowohl die Tonnage als auch der CO2-Fußabdruck reduziert, wenn man die EPD von Give Steel verwendet.
Abbildung 2: Ein Beispiel für eine Halle, die ursprünglich mit Standardprofilen geplant war. Unsere Ingenieure haben auf der Grundlage derselben Voraussetzungen optimiert, die auch der Zeichnung des Beraters zugrunde liegen. Anstatt Standardprofile als Rohmaterial für die Stahlkonstruktion zu verwenden, kann man Profile speziell entwerfen, indem man Platten mit geringerer Dicke zusammenschweißt und so CO2 einspart.
Beispiel 3:
Geschweißte Träger
Ein klassisches Beispiel für CO2-Optimierung ist die Verwendung von geschweißten Stahlrahmen. Dieses Prinzip wird seit vielen Jahren bei einfachen Bauwerken angewendet, um das Gewicht und damit die Kosten zu reduzieren. Heute ist die CO2-Einsparung auch ein wichtiges Argument für die Verwendung von geschweißten Konstruktionsprinzipien.
Abbildung 3: Oben sehen Sie ein klassisches Vorher-Nachher-Bild, das den Unterschied zwischen einem Stahlrahmen mit Standardprofilen und dem Ergebnis zeigt, wenn wir zu geschweißten, keilförmigen Konstruktionen wechseln, bei denen das Stahlmaterial dort eingesetzt wird, wo es am effektivsten ist. Auf diese Weise lässt sich die Tonnage deutlich mindern, was natürlich auch den gesamten CO2-Fußabdruck verringert.