Holzbeobachtungsturm mit Treppen in einem dichten grünen Wald bei Sonnenuntergang.

Hidden Champion
der Zirkularität

Feuerverzinkter Stahl in der nachhaltigen Kreislaufwirtschaft

Der Bauindustrie fällt eine Schlüsselrolle bei der Dekarbonisierung zu. Zukunftsfähige Materialien müssen kreislauffähig, dauerhaft und reparierbar sein. Feuerverzinkter Stahl bietet jahrzehntelangen Schutz vor Rost, kann beliebig oft wiederverwendet werden und ist recyclebar. So lassen sich Emissionen und Ressourcennutzung reduzieren. Das schützt das Klima und unsere Umwelt.

Mehr als nur Recycling

Recyclebarkeit wurde lange als Maß aller Dinge für die Nachhaltigkeit angesehen. Feuerverzinkter Stahl setzt allerdings schon vorher an. Er senkt Emissionen durch lange Nutzungsdauern, durch Wiederverwendbarkeit und die Möglichkeit des Neuverzinkens. Erst wenn ein feuerverzinktes Stahlbauteil nicht mehr gebraucht wird, wird es vollständig recycelt.

Make

Neben der Nachhaltigkeit des Produktes ist auch die Nachhaltigkeit des Herstellungsverfahrens wichtig. Moderne Feuerverzinkereien arbeiten kreislaufwirtschaftlich im Sinne der Circular Economy. Technologien zum Reduzieren, Reinigen, Recyceln und Rückführen von Abluft, Abwasser, Abfällen und Abwärme sind ein Standard.

Zink als Hauptverbrauchsmaterial beim Verzinken wird sehr effizient verwendet. Wenn es nicht als Überzug auf dem Stahl haften bleibt, gelangt es in das Zinkbad zurück. Zinkasche und Hartzink, als Nebenprodukte beim Verzinken, werden recycelt. Verzinkereien arbeiten abwasserfrei. Produkte der Vorbehandlung wie Säure und Flußmittel werden entweder recycelt oder wieder aufbereitet. Eine unabhängige Typ III-Umweltproduktdeklaration gibt Auskunft über die Umweltauswirkungen der Herstellung von feuerverzinktem Stahl.

Use

Die Nachhaltigkeit der Feuerverzinkung wird ganz wesentlich durch ihre Dauerhaftigkeit bestimmt, denn die Feuerverzinkung ist ein extrem langlebiger Korrosionsschutz. Ein Wartungs- und Instandhaltungszwang, den man von anderen Korrosionsschutzsystemen kennt, ist in der Regel nicht erforderlich. Eine Schutzdauer von 50 Jahren und mehr ist die Regel.

Dies kann einerseits Normen wie DIN EN ISO 14713-1 entnommen werden oder auch der Tabelle „Nutzungsdauern von Bauteilen zur Lebenszyklusanalyse“ des Bewertungssystems Nachhaltiges Bauen für Bundesgebäude (BNB).

Unter der in Deutschland vorherrschenden atmosphärischen Korrosivität erreicht ein durchschnittlicher Zinküberzug mit 85 Mikrometern Schichtdicke eine Korrosionsschutzdauer von mindestens 50 Jahren. Zahlreiche Praxisbeispiele belegen ebenfalls die Dauerhaftigkeit des Korrosionsschutzes durch Feuerverzinken unter realen Einsatzbedingungen und damit auch die Nachhaltigkeit der Feuerverzinkung.

Reuse

Bereits jetzt gibt es eine Vielzahl von Anwendungsbeispielen, die zeigen, dass feuerverzinkter Stahl wiederverwendbar ist und aufgrund seiner Dauerhaftigkeit und Robustheit auch regelmäßiger Demontage und Montage schadensfrei standhält. Behelfsbrücken als temporäre Konstruktionen gehören ebenso dazu wie fliegende Bauten oder Gerüstkonstruktionen. Auch wächst der Zahl an Bauten, die "gebrauchten" feuerverzinkten Stahl aus rückgebauten Gebäuden wiederverwenden oder die aufgrund ihrer Konstruktionsweise einen problemlosen Rückbau des feuerverzinkten Stahls möglich machen.

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Refurbish

Eine Grundidee des zirkulären und nachhaltigen Wirtschaftens ist es, Bauteile oder Produkte möglichst lange in einem funktionsfähigen Zustand zu erhalten. Dies kann durch Reparatur bei Defekten, durch Refurbishing, das heißt Überholung und Instandsetzung oder Aufarbeitung (Remanufacturing) geschehen.

Sollte aufgrund einer extrem langen Nutzungsdauer oder aufgrund anderer Einflüsse der durch Feuerverzinken hergestellte Zinküberzug keinen ausreichenden Korrosionsschutz mehr bieten, so ist das Neuverzinken von feuerverzinkten Stahlbauteilen möglich. Die Stahlbauteile werden in der Verzinkerei entzinkt und danach neu verzinkt.

Da das Entzinken von Stahlteilen zur täglichen Praxis in Verzinkereien gehört, ist die Reparatur durch Entzinken und Neuverzinken in jeder Verzinkerei möglich. Durch das Neuverzinken wird dem Stahlbauteil erneut eine Korrosionsschutzdauer für 50 Jahre oder mehr ohne jeglichen Qualitätsverlust verliehen. Hierdurch werden in hohem Maße Ressourcen, Energie und CO₂ eingespart und somit ein weiterer wertvoller Beitrag zur Nachhaltigkeit geleistet.

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Recycle

Feuerverzinkter Stahl kann ohne Qualitätsverlust (Downcycling) beliebig oft recycelt werden. Gegenwärtig werden laut European Commission Technical Steel Research und dem Bundesumweltministerium rund 88 % des feuerverzinkten Stahls recycelt. 11 % wird schon jetzt wiederverwendet.

Verzinkter Stahl kann problemlos mit anderem Stahlschrott bei der Elektro-Stahlerzeugung recycelt werden. Zink verdampft schon frühzeitig während dieses Prozesses und wird im EAF-Staub (Elektrostahlstaub) aufgefangen. Das im EAF-Staub enthaltene Zink wird in speziellen Anlagen recycelt und zur Herstellung von Primärzink genutzt.

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Ökobilanzieller Vergleich von Korrosionsschutzsystemen für Parkhäuser
TU Berlin

Vergleich der Nachhaltigkeit von Korrosionsschutz-Systemen

Die Technische Universität Berlin hat im Rahmen einer Nachhaltigkeitsstudie den Korrosionsschutz durch Feuerverzinken mit einer Beschichtung am Beispiel eines Parkhauses in Stahlbauweise verglichen und kommt zu dem Ergebnis, dass der Korrosionsschutz durch Feuerverzinken in allen untersuchten Umweltwirkungskategorien niedrigere Werte aufweist als das Beschichtungssystem. So spart der Einsatz einer Feuerverzinkung über eine Nutzungsdauer von 60 Jahren bis zu 114 kg CO₂ pro Tonne Stahl.

Vergleich feuerverzinkte und beschichtete Brücke

Eine Studie im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen hat im Rahmen einer Nachhaltigkeitsanalyse eine feuerverzinkte und beschichtete Brücke untersucht. Über den gesamten Lebenszyklus wurden eine Ökobilanz erstellt, die Lebenszykluskosten sowie die externen Effekten ermittelt und verglichen. Die ökologische Analyse zeigt in allen betrachteten Wirkungskategorien Einsparungen durch die Feuerverzinkung über den gesamten Lebenszyklus im Vergleich zur organischen Beschichtung. Durch die Wartungsfreieheit der Feuerverzinkung werden rund 20 Prozent CO₂ gegenüber der Beschichtung eingespart.

Nachhaltigkeitsberechnung von feuerverzinkten Stahlbrücken
Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen Heft B 112

Ökobilanzieller Vergleich von neuen und neuverzinkten Schutzplanken
CE Delft

Neuverzinken von Schutzplanken spart CO₂

Eine Ökobilanzstudie (LCA) des niederländischen Forschungsinstitut CE Delft zeigt die Nachhaltigkeit des Neuverzinkens. Die Verwendung von neuverzinkten Autobahn-Schutzplanken (inkl. Transport sowie De- und Neumontage) weist einen fünfmal geringeren CO₂-Fußabdruck sowie einen fünfmal geringeren Primärenergieverbrauch auf als der Ersatz durch neue Schutzplanken. Pro Meter neuverzinkter Schutzplanken werden so 112 kg CO₂ und 1405 MJ Energie eingespart. Bezogen auf die Bundesrepublik Deutschland würden hierdurch bei 13.000 Autobahn-Kilometern und 38000 Landstraßenkilometern Millionen Tonnen CO₂eingespart werden. (Quelle: CE Delft)

Bis zu 30 % CO₂-Vorteil

Vergleichende Ökobilanz einer Hallenkonstruktion

Das renommierte Öko-Institut hat eine Vergleichsstudie zur Umweltverträglichkeit von verschiedenen Hallenbauweisen über den Lebenszyklus durchgeführt. Verglichen wurden die Bauarten mit feuerverzinktem Stahl, nassbeschichtetem Stahl, Stahlbeton und Holz. Die Ergebnisse zeigen klar: Feuerverzinkter Stahl verursacht deutlich weniger CO₂ als nassbeschichteter Stahl oder Beton.

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