CO 2 -Bilanzierung bei Straßenbrücken – Ein Bewertungsansatz für die Planungsphase von Baumaßnahmen

Bestandsbauwerk Brücke Liebigstraße: Blick von oben mit Kennzeichnung des Brückenbauwerks

Foto: Stadt Köln

J. Hoppe, D. Sanio, A. Hormel, D. Schlede, S. Rode, P. Mark

Bauingenieur Jahrgang 99 (2024) Heft 11

Publikationsdatum: 07.11.2024

doi.org/10.37544/0005-6650-2024-11-40

Dieser Beitrag ist Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E. h. Josef Hegger anlässlich seines 70. Geburtstags gewidmet.

Zusammenfassung Brückenbaumaßnahmen werden primär nach ihrer Wirtschaftlichkeit beurteilt. Kosten-, Zeit- und Qualitätskriterien leiten Planung und Vergabe. Klar aber ist, dass die Nachhaltigkeit zum zentralen Bewertungspunkt werden muss. Besonders relevant sind dabei die Mengen an eingesetzten Ressourcen wie Beton, Stahl oder Schüttgüter und die über Bau- und Nutzungszeit erzeugten Emissionen.

Im Beitrag wird ein Bilanzierungsansatz vorgestellt, der CO 2 -Äquivalente über alle Lebenszyklusphasen eines Brückenbauwerks in Relation zu Fläche und Nutzungsdauer als Bilanzierungszeitraum bewertet. Er bietet sich für frühe Planungsstadien von Neu- oder Ersatzneubauten an und schließt die Phasen von Herstellung, Bau, Nutzung und Rückbau mit Rezyklierung beziehungsweise Wiederverwendung ein. Gegenüber bestehenden Ansätzen werden zwei wesentliche Erweiterungen vorgeschlagen. Zum einen werden quantitative Ansätze für verkehrsinduzierte Emissionen aus Stau und Umfahrungen integriert. Zum anderen wird der Entstehungszeitpunkt einer jeweiligen Emission berücksichtigt, ihr klimarelevanter Einfluss also zeitgerecht bilanziert und nicht verteilt über die Nutzung rechnerisch in die Zukunft verschoben.

Der Ansatz wird am Beispiel eines Ersatzneubaus einer Zweifeldbrücke in Köln angewendet und diskutiert. Es zeigt sich unter anderem, dass bei innerstädtischen Lagen die verkehrsinduzierten Emissionen maßgebend werden und dass wiederverwendete Bauteile wie etwa weiter genutzte Widerlager große Vorteile erbringen.

CO 2 balancing for road bridges – An assessment approach for the planning phase of construction measures

Abstract Bridge construction measures are primarily awarded based on their economic efficiency. Cost, time and quality criteria guide the planning and awarding of contracts. However, it is clear that sustainability must become the key criterion of assessment. Particularly relevant are the quantities of resources used, such as concrete, steel or bulk materials, and the emissions generated during construction and utilisation.

The article introduces an approach to balancing that evaluates CO 2 equivalents over all phases of a bridge’s life cycle related to deck area and service life as considered time period. It is suitable for the early planning stages of new and replacement structures and includes the phases of manufacture, construction, utilisation and dismantling with recycling or reuse. Compared to existing approaches, two significant extensions are proposed. First, quantitative approaches for traffic-induced emissions from traffic jams and bypasses are integrated. Second, each emission‘s time of origin is taken into account. Its climate-relevant impact is accounted for on time and not mathematically distributed over time and shifted into the future.

The approach is applied and discussed on the example of a replacement construction of a two-span bridge in Cologne. It is shown, i.a., that traffic-induced emissions become decisive in urban areas and that reused components, such as further used abutments, provide great advantages.