Reduktion grauer Treibhausgasemissionen von Beton, Betonstahl und Baustahl

Ausschreibungs- und ausführungsrelevante Angaben der Tragwerksplanung

Die hier vorgeschlagenen Ausschreibungstexte ermöglichen eine deutliche Reduktion der mit Beton, Betonstahl und Baustahl verbundenen grauen Treibhausgasemissionen, indem das maximal zulässige Treibhauspotenzial pro Mengeneinheit dieser Materialien sowie die zugehörige Dokumentation verbindlich vorgeschrieben werden. Die Texte können mit vergleichsweise geringem Aufwand sicher verwendet werden und bedürfen nur an wenigen Stellen einer Anpassung an die jeweiligen Projektrandbedingungen.

1 Einleitung

Im Jahr 2023 trug die Bauindustrie mit der Herstellung, dem Betrieb und der Instandhaltung von Gebäuden 34 % zu den globalen energiebezogenen CO₂-Emissionen bei. Diese 34 % können unterteilt werden in 8 % aus der Herstellung und der Instandhaltung (graue Emissionen) und 26 % aus dem Betrieb (betriebsbedingte Emissionen) [1]. Das Verhältnis von grauen zu betriebsbedingten Emissionen von 4 : 13 resultiert dabei aus der Tatsache, dass die jährlichen Emissionen aus allen Gebäuden, d. h. einer großen Anzahl an Bestandsgebäuden, die hauptsächlich betriebsbedingte Emissionen verursachen, und einer kleinen Anzahl an Neubauten, die graue Emissionen verursachen, entstehen. Betrachtet man hingegen die Emissionen einzelner Gebäude über ihren Lebenszyklus, wird offensichtlich, dass das Verhältnis von grauen zu betriebsbedingten Emissionen in Europa eher bei 1 : 1 liegt [2]. Berücksichtigt man darüber hinaus die im Jahr 2024 in Kraft getretene novellierte Energy Performance of Buildings Directive (EPBD), die vorschreibt, dass ab dem Jahr 2028 alle neuen Gebäude, die sich im Eigentum von öffentlichen Einrichtungen befinden, und ab dem Jahr 2030 alle neuen Gebäude Null(betriebs)emissionsgebäude sein müssen, wird das Verhältnis von grauen zu betriebsbedingten Emissionen in naher Zukunft eher 1 : 0 betragen, das heißt, fast alle Emissionen aus Gebäuden werden graue Emissionen sein [3].

Im Sinne des Klimaschutzes müssen jetzt endlich auch die grauen Emissionen der Bauindustrie reduziert werden. Technische Lösungen sind bereits seit Jahren verfügbar, werden in der Praxis jedoch leider noch nicht in größerer Breite eingesetzt. Drei mögliche Ansätze zur Reduktion der grauen Treibhausgasemissionen sind eine materialeffiziente Planung, eine kreislaufgerechte Planung und eine geeignete Auswahl der Baumaterialien. Hier wird lediglich der dritte Ansatz, also die geeignete Auswahl der Baumaterialien und die Festlegung geeigneter Baustoffeigenschaften, konkret des Treibhauspotenzials pro Mengeneinheit der Materialien, insbesondere von Beton, Betonstahl und Baustahl, behandelt. Um das volle Potenzial zur Reduktion der grauen Treibhausgasemissionen auszuschöpfen, sollten in der Projektanwendung aber natürlich alle drei Ansätze verfolgt werden.

Wesentliche Hindernisse bei der Festlegung des Treibhauspotenzials von Beton, Betonstahl und Baustahl im Rahmen der Ausschreibung liegen bisher im hohen Aufwand für die Erstellung zuverlässiger und praxistauglicher Ausschreibungstexte sowie in den sich daraus ergebenden Risiken, beispielsweise Auswirkungen auf den Wettbewerb, die Verfügbarkeit der Materialien, die Angebotsauswertung, den Bauablauf und die Objektüberwachung und somit letztendlich auf Kosten und Termine [4]. Häufig fehlen noch das Fachwissen für geeignete Formulierungen, die die stark fragmentierte Wertschöpfungskette im Bauwesen berücksichtigen, und die Erfahrungen mit der Festlegung von ambitionierten, aber dennoch realistischen Grenzwerten für das Treibhauspotenzial (Global Warming Potential, GWP) der zuvor genannten Materialien. Zwar gibt es von verschiedenen Materialherstellern Vorschläge für solche Ausschreibungstexte, diese sind jedoch oftmals sehr hersteller- und produktspezifisch und daher aus Sicht eines Auftraggebers, der den Wettbewerb nicht zu stark einschränken möchte, problematisch. Außerdem fehlen in solchen Ausschreibungstexten häufig Vorgaben, die eine transparente Angebotsauswertung und eine zuverlässige Objektüberwachung überhaupt erst ermöglichen. Da solche Spezifikationen in der Praxis bisher noch nicht in größerer Breite etabliert sind, sollten die ausführenden Unternehmen in der Angebotsphase transparent über die gestellten Anforderungen informiert und mit ihnen eine geeignete Dokumentation in ihren Angeboten und während der Bauausführung vereinbart werden.

Aus Sicht der Autoren lösen die hier vorgeschlagenen Ausschreibungstexte die vorgenannten Hindernisse zuverlässig auf, weil die Texte eine hohe Qualität hinsichtlich der praktischen Umsetzbarkeit, Kosten- und Terminsicherheit mit einer einfachen Anwendbarkeit und vertretbarem Zeitaufwand für die notwendigen projektspezifischen Anpassungen kombinieren. Die Beiträge der befragten Stakeholdergruppen, beispielsweise Bauunternehmen, Transportbetonwerke, Biegebetriebe, Betonstahlhersteller, Baustahlhändler, Baustahlhersteller und deren Verbände, waren für die Erstellung der vorgeschlagenen Ausschreibungstexte überaus wertvoll und unabdingbar für die erfolgreiche Projektanwendung.

2 Hinweise für die Verwendung der Ausschreibungstexte

In absehbarer Zukunft wird der Großteil der Treibhausgasemissionen über den Lebenszyklus eines Gebäudes hinweg auf seine grauen Emissionen entfallen, d. h. aus der Baukonstruktion stammen. Das Tragwerk eines Gebäudes verursacht etwa 60 bis 70 % dieser grauen Emissionen. Durch die Festlegung von ambitionierten Grenzwerten für das Treibhauspotenzial von Baumaterialien im Rahmen der Ausschreibung kann das Treibhauspotenzial eines Gebäudes im Vergleich zum Status quo um ca. 20 bis 40 % reduziert werden.

Die nachfolgend vorgeschlagenen Ausschreibungstexte für Beton, Betonstahl und Baustahl verfolgen genau dieses Ziel. Da sich geeignete Materialhersteller und -lieferanten bereits fest auf dem Markt etabliert haben, ist die Verfügbarkeit in der Regel sichergestellt. Dennoch sollte die Verfügbarkeit der spezifizierten Baumaterialien am Ort der Baustelle vorab in Gesprächen mit den Transportbetonwerken, Betonstahl-Biegebetrieben, Baustahlhändlern und Baustahlherstellern bestätigt werden.

Die Festlegung ambitionierter Grenzwerte für das Treibhauspotenzial von Baumaterialien kann folgende Auswirkungen auf den Baubetrieb haben, auf die der Auftraggeber vorab hingewiesen werden sollte:

• Reduktion der Anzahl der in Betracht kommenden Materialhersteller und -lieferanten, bei angemessener Wahl der Grenzwerte jedoch nicht auf eine Anzahl unter drei;
• höhere Materialkosten in der Größenordnung von 5 bis 10 %;
• längere Ausschalfristen für Stahlbetonbauteile aufgrund der langsameren Festigkeitsentwicklung des Betons, u. U. erhöht sich das Prüfalter des Betons von 28 auf 56 Tage;
• höhere Kosten für Schalung, Hilfsstützen und Nachbehandlung des Betons.

Da die Spezifizierung von Grenzwerten für das Treibhauspotenzial von Baumaterialien im Rahmen der Ausschreibung leider noch nicht allgemein üblich ist, sollten die Bieter in den technischen Klärungsgesprächen darauf nochmals explizit hingewiesen und ggf. ihre Fragen geklärt werden.

Bei der Festlegung der Grenzwerte für das Treibhauspotenzial sollten die Lebenszyklusmodule A1 bis A3, C3, C4 und D berücksichtigt werden (Bild 1).

Die mögliche Genauigkeit und Zuverlässigkeit bei der Berechnung des Treibhauspotenzials für das Lebenszyklusmodul D sowie die Frage nach dessen Berücksichtigung bei der Aufsummierung der Module werden in der Fachwelt kontrovers diskutiert. Die aktuellen Bilanzierungsregeln der Nachhaltigkeitszertifizierungssysteme BNB, DGNB und QNG schreiben vor, das Modul D in der Summe des Treibhauspotenzials und beim Vergleich dieser Summe mit den angegebenen Grenzwerten nicht zu berücksichtigen. Insbesondere bei Betonstahl und Baustahl aus unterschiedlichen Produktionsrouten (Hochofen oder Elektrolichtbogenofen) ergibt sich ohne die Berücksichtigung von Modul D jedoch ein unzutreffendes Bild. Daher wurde hier bewusst entschieden, das Lebenszyklusmodul D in der Aufsummierung zu inkludieren.

Die Werte für das maximal zulässige Treibhauspotenzial (GWP-total) in den nachfolgenden Tabellen basieren auf den folgenden Informationen (Tab. 1).

Tab. 1 Informationsbasis für die Grenzwerte des Treibhauspotenzials

Eine Übersichtskarte der CSC-zertifizierten Transportbetonwerke in Deutschland befindet sich am unteren Seitenende der folgenden Internetseite: www.csc-zertifizierung.de

Für Beton wurden die Grenzwerte für die Lebenszyklusmodule A1 bis A3 entsprechend der CSC-Zertifizierung mit dem CO₂-Modul unter dem Kriterium L5 auf dem Niveau von Level 3 übernommen. Auf die Notwendigkeit einer CSC-Zertifizierung wurde jedoch verzichtet, um die Anzahl möglicher Transportbetonwerke nicht zu stark zu begrenzen. Die Grenzwerte für die Lebenszyklusmodule C3, C4 und D wurden aus den Umwelt-Produktdeklarationen des Informationszentrums Beton übernommen. Der Wert für das Lebenszyklusmodul D wurde nach Rücksprache mit einigen Transportbetonwerken geringfügig entspannt. Außerdem wurde angenommen, dass kein Beton mit rezyklierten Gesteinskörnungen eingesetzt wird, da dies negative Auswirkungen auf das Treibhauspotenzial des Betons haben kann.

Die Angaben in Kursivschrift müssen projektspezifisch angepasst werden.

Im Bauvertrag sollte außerdem eine Vertragsstrafe für den Fall vereinbart werden, dass die nachfolgenden Spezifikationen nicht eingehalten werden. Die Ausgestaltung der entsprechenden vertraglichen Formulierungen, auch unter Beachtung der zulässigen Obergrenze, sollte durch die Juristen des Auftraggebers erfolgen.

Die stark fragmentierte Wertschöpfungskette im Bauwesen erschwert die Umsetzung von Strategien zur Reduktion der Treibhausgasemissionen. Um dieses Problem zu lösen, basieren die nachfolgenden Spezifikationen auf den Ergebnissen umfangreicher Marktrecherchen und Abstimmungen mit Bauunternehmen, Transportbetonwerken, Biegebetrieben, Betonstahlherstellern, Baustahlhändlern, Baustahlherstellern und deren Verbänden. Da die Meinungen der verschiedenen Beteiligten nicht immer konsistent waren, konnten letztlich nicht alle Hinweise vollständig berücksichtigt werden.

Nachfolgend werden einige wichtige Informationen über die Wertschöpfungskette, die Einfluss auf die Ausschreibungstexte hatten, zusammengefasst:

• In der Regel werden Umwelt-Produktdeklarationen (EPD) für Beton von den Transportbetonwerken projektspezifisch für die verschiedenen Betonsorten erstellt und sind aufgrund des damit verbundenen Aufwands erst nach der Auftragserteilung verfügbar.
• Üblicherweise wird Betonstahl von Biegebetrieben bearbeitet und auf die Baustelle geliefert. Diese können in der Regel aus logistischen Gründen nicht sicherstellen, dass nur die Bewehrung eines ausgewählten Betonstahlherstellers auf die Baustelle gelangt, daher basieren die Werte für das maximal zulässige Treibhauspotenzial von Betonstahl auf Umwelt-Produktdeklarationen von Biegebetrieben und nicht von Betonstahlher­stellern.

Der Auftraggeber verfolgt das Ziel, die durch das Gebäude verursachten grauen Treibhausgasemissionen (THG-Emissionen) im Vergleich zum Status quo zu reduzieren. Daher dürfen bei diesem Projekt nur Betone (Bild 2) verwendet werden, deren Treibhauspotenzial die in Tab. 2 in der Spalte „Summe“ aufgeführten Werte nicht überschreitet.

Tab. 2 Maximal zulässiges Treibhauspotenzial GWP-total [kg CO₂-Äq./m³] für Beton (*Nettowert, d. h. ohne THG-Emissionen aus Verbrennung von Abfällen bei Zementklinkerherstellung)

Die oben genannten Werte gelten unabhängig vom gewählten Durchmesser des Größtkorns der Gesteinskörnung und von der gewählten Konsistenzklasse.

Die Verwendung klinkerreduzierter/klinkerarmer Zemente und die Reduzierung des Zementgehalts im Beton können zahlreiche Betoneigenschaften und somit den Bauablauf beeinflussen, beispielsweise im Hinblick auf Festigkeitsentwicklung, Ausschalfristen, Dauerhaftigkeit, Verarbeitbarkeit und Nachbehandlung.

Die Bieter müssen in ihren Angeboten alle aus dieser Spezifikation resultierenden Kosten, beispielsweise für Betone, Schalungen, Traggerüste, und alle daraus resultierenden Terminauswirkungen, beispielsweise infolge von Ausschalfristen, vollständig berücksichtigen.

Die Bieter sollen möglichst schon mit ihren Angeboten die Umwelt-Produktdeklarationen nach ISO 14025 und EN 15804+A2 für die oben genannten Betone von einem von ihnen als Bezugsquelle in Betracht gezogenen Betonwerk übermitteln. Falls dies mit der Angebotsabgabe noch nicht möglich sein sollte, müssen die Bieter anderweitige Nachweise, beispielsweise Eigenerklärungen eines von ihnen als Bezugsquelle in Betracht gezogenen Betonwerks über die Treibhauspotenziale der oben genannten Betone, mit ihren Angeboten einreichen.

Spätestens vier Wochen nach der Beauftragung muss das ausführende Unternehmen ein Betonsortenverzeichnis mit den Betonsortennummern sowie den Werten für das Treibhauspotenzial GWP-total und die Umwelt-Produktdeklarationen nach ISO 14025 und EN 15804+A2 für alle oben genannten Betone des letztendlich gewählten Betonwerks an den Auftraggeber übermitteln.

Während der Bauausführung muss die Betonsortennummer für jede einzelne Betonlieferung im Lieferschein angegeben werden. Im Lieferschein muss außerdem die Übereinstimmung des Betons mit der Umwelt-Produktdeklaration unter Angabe der EPD-Nummer bestätigt werden. Das ausführende Unternehmen muss die Lieferscheine innerhalb einer Woche nach der Betonlieferung auf die Baustelle an den Auftraggeber übermitteln.

4 Ausschreibungstext für Betonstahl

Der Auftraggeber verfolgt das Ziel, die durch das Gebäude verursachten grauen Treibhausgasemissionen im Vergleich zum Status quo zu reduzieren. Daher dürfen bei diesem Projekt nur Betonstähle (Bild 3) verwendet werden, deren Treibhauspotenzial die in Tab. 3 in der Spalte „Summe“ aufgeführten Werte nicht überschreitet.

Tab. 3 Maximal zulässiges Treibhauspotenzial GWP-total [kg CO₂-Äq./t] für Betonstahl (*Bruttowert, d. h. inkl. THG-Emissionen aus Transport zum und Verarbeitung im Biegebetrieb)

Die oben genannten Werte gelten als Durchschnittswerte über den Produktmix aller im Biegebetrieb bearbeiteten Lieferformen, beispielsweise Stabstahl, Lagermatten und Listenmatten. Ein Abgleich dieses Produktmixes mit dem tatsächlichen Produktmix dieses Projekts ist nicht erforderlich.

Die Verwendung von Betonstahl mit geringem Treibhauspotenzial kann beispielsweise die logistischen Abläufe im Biegebetrieb beeinflussen.

Die Bieter müssen in ihren Angeboten alle aus dieser Spezifikation resultierenden Kosten und Terminauswirkungen vollständig berücksichtigen.

Die Bieter müssen mit ihren Angeboten die Umwelt-Produktdeklarationen nach ISO 14025 und EN 15804+A2 für die oben genannten Betonstähle von einem von ihnen als Bezugsquelle in Betracht gezogenen Biegebetrieb übermitteln.

Spätestens vier Wochen nach der Beauftragung muss das ausführende Unternehmen die Umwelt-Produktdeklarationen nach ISO 14025 und EN 15804+A2 für die oben genannten Betonstähle des letztendlich gewählten Biegebetriebs an den Auftraggeber übermitteln.

Während der Bauausführung müssen der Name und die Adresse des Biegebetriebs in Übereinstimmung mit den Angaben in den Umwelt-Produktdeklarationen für jede einzelne Betonstahllieferung im Lieferschein sowie auf den Etiketten an den Betonstählen angegeben werden. Im Lieferschein muss außerdem die Übereinstimmung des Betonstahls mit der Umwelt-Produktdeklaration unter Angabe der EPD-Nummer bestätigt werden. Das ausführende Unternehmen muss die Lieferscheine innerhalb einer Woche nach der Betonstahllieferung auf die Baustelle an den Auftraggeber übermitteln.

5 Ausschreibungstext für Baustahl

Der Auftraggeber verfolgt das Ziel, die durch das Gebäude verursachten grauen Treibhausgasemissionen im Vergleich zum Status quo zu reduzieren. Daher dürfen bei diesem Projekt nur Baustähle (Bild 4) verwendet werden, deren Treibhauspotenzial die in Tab. 4 in der Spalte „Summe“ aufgeführten Werte nicht überschreitet.

Tab. 4 Maximal zulässiges Treibhauspotenzial GWP-total [kg CO₂-Äq./t] für Baustahl (*Nettowert, d. h. ohne THG-Emissionen aus Transport zum und Verarbeitung im Stahlbauunternehmen)

Die Verwendung von Baustahl mit geringem Treibhauspotenzial kann beispielsweise die logistischen Abläufe im Stahlbauunternehmen beeinflussen.

Die Bieter müssen in ihren Angeboten alle aus dieser Spezifikation resultierenden Kosten und Terminauswirkungen vollständig berücksichtigen.

Die Bieter müssen mit ihren Angeboten die Umwelt-Produktdeklarationen nach ISO 14025 und EN 15804+A2 für alle oben genannten Baustähle von einem von ihnen als Bezugsquelle in Betracht gezogenen Baustahlhersteller übermitteln.

Spätestens vier Wochen nach der Beauftragung muss das ausführende Unternehmen die Umwelt-Produktdeklarationen nach ISO 14025 und EN 15804+A2 für alle oben genannten Baustähle des letztendlich gewählten Baustahlherstellers an den Auftraggeber übermitteln.

Während der Bauausführung müssen der Name und die Adresse des Baustahlherstellers in Übereinstimmung mit den Angaben in den Umwelt-Produktdeklarationen für jede einzelne Baustahllieferung im Lieferschein angegeben werden. Im Lieferschein muss außerdem die Übereinstimmung des Baustahls mit der Umwelt-Produktdeklaration unter Angabe der EPD-Nummer bestätigt werden. Das ausführende Unternehmen muss die Lieferscheine innerhalb einer Woche nach der Baustahllieferung auf die Baustelle an den Auftraggeber übermitteln.

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Literatur

1. United Nations Environment Programme (2025) Global Status Report for Buildings and Construction 2024/25. 2025: Not just another brick in the wall – The solutions exist.Paris: UNEP. https://wedocs.unep.org/handle/20.500.11822/47214
2. Unger, T.; Leitschuh, S.; König, H. (2018) Lebenszyklusanalyse von Wohngebäuden. Augsburg: Bayerisches Landesamt für Umwelt.
3. Europäisches Parlament und Rat der Europäischen Union (2024) Richtlinie (EU) 2024/1275 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 24. April 2024über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden. http://data.europa.eu/eli/dir/2024/1275/oj
4. Baumhauer, J.; Wong, M.; Wrede, C. (2026) Impediments to a reduction of embodied carbon emissions from buildings, underlying reasons and potential solutions. ReSBE2026 Conference Proceedings, Springer Tracts in Civil Engineering, Springer Nature.
5. DIN EN 15804:2022-03 (2022) Nachhaltigkeit von Bauwerken – Umweltproduktdeklarationen – Grundregeln für die Produktkategorie Bauprodukte; Deutsche Fassung EN 15804:2012+A2:2019 + AC:2021. Berlin: DIN Media.

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Autor:innen

Dipl.-Ing. Christian Wrede, cwrede@bollinger-grohmann.de
Bollinger+Grohmann, Düsseldorf
www.bollinger-grohmann.com

Dr.-Ing. Benedikt Kosmann, benedikt.kosmann@ele-e.de
ELE Beratende Ingenieure, Essen
www.ele-e.de