Die Studie analysiert das CO2 Reduktionspotenzial des deutschen Systems der
Expositionswiderstandsklassen (ERC-System) für Betonbauwerke der Expositionsklassen XC1 bis XC4
im Vergleich zum bislang gültigen Dauerhaftigkeitskonzept nach DIN EN 1992 1 1+NA und DIN 1045
2. Im ERC-System wird die Mindestbetondeckung nicht mehr allein durch die Expositionsklasse
festgelegt sondern in Abhängigkeit von der nachgewiesenen Expositionswiderstandsklasse
(XRC-Klasse) die den realen Materialwiderstand gegenüber Karbonatisierung abbildet. Dadurch
entfallen die nach dem bisherigen Dauerhaftigkeitskonzept geltenden Grenzwerte für die
Betonzusammensetzung wodurch sich neue Möglichkeiten zur ökologischen Optimierung von
Betonzusammensetzungen ergeben. Auf Grundlage von Literaturdaten zum Karbonatisierungsverhalten
konnte gezeigt werden dass die Mehrheit der analysierten Betone die Widerstandsklasse XRC 5
mit dem höchsten Karbonatisierungswiderstand erreicht. Betone mit klinkerreichen Zementen
weisen dabei tendenziell höhere Widerstände auf als solche mit klinkereffizienten Zementen.
Bezüglich der Mindestbetondeckung zeigte sich dass diese im ERC-System in den meisten Fällen
geringer ausfällt als im bisherigen Konzept Erhöhungen treten nur vereinzelt auf. Unter
Anwendung eines empirischen Karbonatisierungsmodells wurden mögliche Betonzusammensetzungen für
die einzelnen XRC-Klassen hergeleitet. Aufgrund des unterschiedlichen
Karbonatisierungsverhaltens der Zemente ergibt sich eine große Bandbreite möglicher
Wasserzementwerte und Zementgehalte je XRC-Klasse. Häufig können die bisherigen
Mindestzementgehalte rechnerisch unterschritten werden insbesondere bei Einsatz inerter
Zusatzstoffe zur Sicherstellung eines ausreichenden Leimvolumens. Die Abschätzung des
Treibhauspotenzials (GWP) zeigt eine sinkende Tendenz mit steigender XRC-Klasse höherem
Zusatzstoffanteil und sinkendem Klinkeranteil im Zement. Je nach Kombination aus
Expositionsklasse Bauteildicke und Zementart ergeben sich Einsparungen von bis zu 22 %
gegenüber den Referenzrezepturen nach DIN 1045-2. Ungünstige Parameterkombinationen können
jedoch auch zu einer Erhöhung des GWP führen. Die Einordnung in CO2-Klassen des CSC-Systems
weist Potenziale zur Einstufung in Level 1 und 2 auf. Insgesamt belegt die Studie dass das
ERC-System durch seine performanceorientierte Herangehensweise Möglichkeiten zur ökologischen
Optimierung von Beton bzw. Betonbauteilen bietet. Voraussetzung für die Ausschöpfung dieser
Potenziale ist eine integrale Planung in der betontechnologische und konstruktive
Anforderungen systematisch aufeinander abgestimmt werden.
