Die SCHWENK Betonseminare 2022

Seit vielen Jahren ist es guter Brauch, mit den SCHWENK Betonseminaren im Januar in die neue Bausaison zu starten. Nicht so in diesem Jahr. Erstmals im Sommer waren Ende Juni und Anfang Juli fast 600 Teilnehmer der Einladung zu den Betonseminaren der SCHWENK Zement GmbH & Co. KG an den drei Standorten Schweinfurt, Heidenheim und Leipzig gefolgt. Im Vorjahr konnten sich Interessierte pandemiebedingt in einem zweistündigen Livestream in komprimierter und digitaler Form über Entwicklungen in der Unternehmensgruppe informieren.

Die von der SCHWENK Bauberatung organisierten Präsenzveranstaltungen sind fester Bestandteil im Terminkalender von Kunden, Betonherstellern, Bauunternehmen, Behördenvertreter, Architektur- und Ingenieurbüros sowie Vertreter der Hochschulen. Sie alle nahmen den Branchentreff zum Anlass, sich über die aktuellen Themen rund um die Baustoffe Zement und Beton zu informieren und nun wieder persönlich auszutauschen.

Zum wiederholten Male zogen sich die Großthemen Dekarbonisierung, Klimawandel, Energiekosten und Nachhaltigkeit wie ein roter Faden durch das Seminarprogramm. Sie sind die zentralen Herausforderungen für die Zement- und Betonhersteller jetzt und in Zukunft.

Der Leiter der SCHWENK Bauberatung, Werner Rothenbacher, führte durch das Seminarprogramm und moderierte die Diskussionen. Er gab seiner Freude Ausdruck, dass die Seminare nun endlich wieder in Präsenz stattfinden können.

Die Begrüßung der Teilnehmenden sowie den ersten Vortrag „Aktuelle Entwicklungen bei SCHWENK und der Branche“ übernahm Dr. rer. nat. Hendrik Möller, Mitglied der Geschäftsleitung der SCHWENK Zement GmbH & Co. KG. Die Branche hat derzeit weitreichende Entscheidungen zu treffen, die zwangsläufig auch zu Spannungen und Belastungen im Verhältnis zu Kunden und Partnern führen. Vieles ist durchaus komplex und erklärungsbedürftig.

In einem Rückblick im historischen Kontext zeigte Möller, dass das Unternehmen seit der Gründung 1847 viele Krisen zu meistern hatte und dennoch letztlich immer weiter gewachsen ist. SCHWENK als Unternehmen ist also durchaus krisenerprobt. Rückschläge wurden als Herausforderung angenommen und gemeistert. Insofern kann der Rückblick auf 175 Jahre Unternehmensgeschichte zur Einordnung der aktuellen Lage das eine oder andere Problem relativieren und ein Stück weit durchaus auch Mut machen. Durch die Preisexplosion bei Energie und Lieferkettenproblemen scheint die Entwicklung der Baukonjunktur derzeit gefährdet. Als Teil der energieintensiven Industrie wirken sich die stark gestiegenen Stromkosten direkt auf die Herstellkosten aus.

Zum Thema Erdgas und Erdöl wurde erläutert, dass SCHWENK schon vor Jahren die Befeuerung der Zementöfen auf fast 100 % alternative Brennstoffe umgerüstet hat. Am Beispiel „Feuerfestmaterial“ für die Ausmauerung der Drehrohröfen sind die Auswirkungen dennoch direkt an hohen Materialkosten festzustellen. Ähnlich wie in der Keramik- und Glasindustrie, müssen diese Produkte bei hohen Temperaturen mittels nahezu aschefreiem Brennstoff hergestellt werden. Die Feuerfeststeine werden daher bei sehr hohen Temperaturen mittels Erdgas produziert. Weitere zum Teil drastische Preiserhöhungen sind bei Sprengstoffen, Mahlhilfen und NO_x-Reduktionsmitteln aufgetreten.

Im weiteren Vortrag zeigt er anschaulich und transparent, wie die Energieerzeugung und der CO₂-Emissionshandel eng miteinander verknüpft sind und welche Szenarien zu welchen Auswirkungen auf der Kostenseite führen. 

Abschließend wurde der aktuelle Sachstand beim Leuchtturmprojekt Celitement dargestellt. Im letzten Jahr konnte die dritte Ausbaustufe der Pilotanlage in Eggenstein-Leopoldshafen erfolgreich abgeschlossen werden. Nach Beendigung der Forschung an diesem neuartigen Bindemittel, ist man nun in der letzten Phase der Marktvorbereitung angelangt. Um Innovatoren mit ausreichenden Mengen an Versuchsmaterial zu bemustern, wurde die bestehende Pilotanlage auf eine Kapazität von bis zu 5 Tonnen pro Woche erweitert. Celitement bietet einzigartige Eigenschaftskombinationen, die für gängige Bindemittel bisher unbekannt waren. Hierzu zählen eine sehr niedrige Hydratationswärme bei gleichzeitig sehr schneller Festigkeitsentwicklung und das auch noch in Verbindung mit einem sehr hohen Sulfatwiderstand. Celitement besteht aus reinen CSH-Phasen und ist kein Bindemittel, welches in die Zementnorm passt. Aus diesem Grund wurde nun der Antrag auf eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung beim DIBt in Berlin gestellt. Aktuell wird von den Sachverständigen noch über den sehr umfangreichen Prüfplan beraten. Die erste industrielle Referenzanlage könnte nach dem vorliegenden Zeitplan voraussichtlich ab 2025 Material mit bauaufsichtlicher Zulassung für den Markt produzieren.

Diese Produktinnovation gibt Hoffnung für einen Durchbruch bei der Herstellung weiterer Bindemittel mit niedrigem CO₂-Fußabdruck. Celitement steht für Möller dabei gleichberechtigt neben bekannten, über 175 Jahre zu höchster Leistungsfähigkeit entwickelten Portlandzementen mit den verschiedensten Eigenschaftsmerkmalen.

Mit dem Thema „Klinkereffiziente Zemente im Spannungsfeld zwischen Verfügbarkeit und Leistungsfähigkeit“ berichteten die Bauberater Dipl.-Ing. Heiko Zimmermann in Heidenheim und M.Sc. Christian Fratscher in Schweinfurt und Leipzig über Herausforderungen der Zementindustrie auf dem Weg bis zur CO₂-Neutralität 2050. Ein besonderes Augenmerk wurde hierbei auf neue Bindemittel, zukünftige Zumahlstoffe und das geplante CI4C-Werk (Cement Innovation for Climate) in Mergelstetten gelegt.

In Süddeutschland ist SCHWENK dabei, einen CEM II/B-M (V-LL) 42,5 N (az) (Werk Allmendingen) als Massenzement im Transportbeton zu etablieren. Der Zement ist mit einer allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung (abZ) in Form einer Anwendungszulassung vom Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt) für alle Expositionsklassen nach DIN 1045-2 / DIN EN 206-1 einsetzbar. Einen weiteren Schritt in Richtung CO₂-Reduktion ermöglichen CEM II/C-M-Zemente nach der neuen DIN EN 197-5. Diese Zemente, mit einem Anteil von 36 – 50 M.-% zweier weiterer Hauptbestandteile neben Klinker, weisen einen nochmals verringerten Klinkeranteil auf. Als einer der ersten Hersteller hat SCHWENK die allgemeine bauaufsichtliche Zulassung für einen CEM II/C-M (S-LL) 42,5 N (Werk Karlstadt) und einen CEM II/C-M (V-LL) 42,5 N (Werk Allmendingen) erhalten. Diese Zemente weisen eine gute Leistungsfähigkeit auf und sind zurzeit für alle Expositionsklassen außer XF2 bis XF4 einsetzbar. Noch in diesem Jahr soll für die S-LL-Variante eine Zulassungserweiterung kommen, welche den Einsatz für alle Expositionsklassen ermöglicht. Zukünftig kann es allerdings sein, dass Zemente, wie z.B. CEM II/B-LL, Anwendungseinschränkungen oder spezifische Anwendungsregeln aufweisen. Es ist daher unabdingbar, dass Betonhersteller Lagerkapazität schaffen, um klinkerreduzierte Bindemittel bauteilbezogen und auf die Expositionsklassen abgestimmt einsetzen zu können.

Für die Klimaneutralität 2050 werden neben den Veränderungen der Bindemittel auch die zunehmende Digitalisierung, konstruktive Materialeinsparungen sowie der Einsatz von alternativen Bewehrungen, optimierten Tragkonstruktionen und Hochleistungsbetonen große Bedeutung erlangen.

Eine tiefgreifende und umfängliche Regelwerksänderung im Bereich Beton zeichnet sich ab. Der Leiter der Bauberatung, Dipl.-Ing. Werner Rothenbacher, gab einen Überblick über die Entwürfe der Teile 1 bis 4, sowie dem übergreifenden Teil 1000 „Grundlagen und Betonqualitätsklassen (BBQ)“ der DIN 1045. Ziel ist es, die Komplexität der Bauaufgaben in verschiedene Betonqualitätsklassen einzuteilen und die Schnittstellen zwischen Planung, Betonherstellung und Bauausführung klar zu definieren. Der erforderliche Kommunikationsbedarf soll gestärkt werden, deshalb steigt die Intensität von BBQ-N (normale Anforderungen), BBQ-E (erhöhte Anforderungen) und BBQ-S (speziell festzulegende Anforderungen) an. Die Planung und Bauausführung orientierten sich ebenfalls an diesem gestuften System. Die Einstufung bezüglich der Betonbauqualität hängt maßgeblich von der Nutzung des Bauwerks, den einwirkenden Expositionsklassen, Festigkeiten und Bauverfahren/Nachbehandlung ab. Beispielhafte Einstufungen verschafften den Teilnehmenden Klarheit über die Systematik.

Um die Sedimentationsstabilität und damit die Robustheit der Betone zu erhöhen, wird es zukünftig eine Tabelle für ein Mindestleimvolumen, in Abhängigkeit von Größtkorn und Konsistenzklasse, geben. Anhand von Rechenbeispielen zeigte Rothenbacher, dass üblich zusammengesetzte und praxiserprobte Rezepturen diese Mindestwerte in der Regel einhalten. Weitere Ergänzungen wurden im Bereich Beton mit rezyklierten Gesteinskörnungen (R-Beton) gemacht. Demnach wurden die Regelungen der DAfStb-Richtlinie nun in die Norm übernommen und an einigen Stellen ergänzt. Dadurch wird unter definierten Bedingungen die Mitverwendung von RC-Sand Typ 1 ermöglicht. Wenn alles nach Plan verläuft, ist vermutlich 2023 mit der Einführung des Regelwerkpaketes zu rechnen. SCHWENK wird seine Kunden durch Schulungen und Hilfsmittel bei der Umsetzung in den Unternehmen tatkräftig unterstützen.

Durch den zunehmenden Klimawandel wird die Situation „Betonbau bei heißen Temperaturen“ immer häufiger von den Baubeteiligten zu lösen sein. Die Bauberater Dipl.-Ing. Kai Fischer (Veranstaltungsorte Schweinfurt und Heidenheim) und Dipl.-Ing. Sven Mellwitz in Leipzig berichteten in ihrem Vortrag über die Maßnahmen, Möglichkeiten und Grenzen. Sie gaben einen Überblick über die mittelfristig prognostizierte Zunahme der Sommer- bzw. heißen Tage sowie das Spektrum der direkten Auswirkungen der Frischbetontemperatur auf Erstarrungsverhalten, Konsistenzveränderung des Betons, plastisches Schwinden und Festigkeitsentwicklung. Das Regelwerk in Deutschland begrenzt bereits seit 1978 die Frischbetontemperatur auf empirischer Grundlage allgemein auf 30 °C. Speziell die Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen (ZTV) im Ingenieur- oder Wasserbau lassen zum Teil nur 25 °C zu. Andere Länder in Europa und international betrachten vielfach 35 °C als allgemeine Temperaturobergrenze. Hilfreich beim praktischen Umgang sind die Zementmerkblätter und das DBV-Merkblatt „Sommer- und Winterbetonagen“, welches die „geeigneten Maßnahmen“ der DIN 1045-3 präzisiert.

Bild 2: Dipl.-Ing. Sven Mellwitz, © SCHWENK

Die Referenten ergänzten die Empfehlungen um hilfreiche Hinweise aus der Beratungspraxis. Bei der Erstellung einer speziellen Sommerrezeptur sind, und das ist die gute Nachricht, die klinkereffizienten Zemente der Art CEM II/B-M, CEM II/C-M oder auch CEM III der Festigkeitsentwicklung N oder L technisch vorteilhaft. Bei massigen Bauteilen kann die Zugabe von Zusatzstoffen in Kombination mit LH-Zementen die Hydratationswärme im Bauteil weiter reduzieren. Im weiteren Vortrag wurden Hinweise zum richtigen Betonierzeitpunkt gegeben und die unterschiedlichen Möglichkeiten zur Kühlung der drei wesentlichen Betonausgangsstoffe sowie des Frischbetons, z.B. mit flüssigem Stickstoff, dargestellt. Auf der Internetseite der SCHWENK Bauberatung können mit einem Berechnungsprogramm die Auswirkungen der Kühlmaßnahmen berechnet werden. Anhand von Daten ausgeführter Bauprojekte konnten Kosten und Effizienz der unterschiedlichen Maßnahmen objektiv mit Vor- und Nachteilen dargelegt werden.

Das sehr aufwändige und kostenintensive Verfahren der Betoninnenkühlung mit einbetonierten Edelstahlröhren und Kühlwasserkreislauf zur Reduktion der Kerntemperatur bzw. Einhaltung der Temperaturdifferenz zwischen Oberfläche und Kern von < 15 Kelvin konnte am Beispiel des Pylonsockels der Elbe-Strombrücke in Magdeburg gezeigt werden. Im Ausblick wurden erste Ergebnisse des Forschungsvorhabens der Universitäten Bochum und Hannover zur Festigkeitsentwicklung und Dauerhaftigkeit von Betonen bei 20, 30 und 40 °C Frischbeton- und Erhärtungstemperatur gezeigt. Es zeichnet sich hierbei ab, dass wahrscheinlich bis 35 °C bekannte Betoneigenschaften und ausreichende Dauerhaftigkeiten erreicht werden. Weitere Untersuchungen sollen nun in einem Folgeprojekt den wissenschaftlich interessanten Bereich zwischen 35 und 40 °C näher beleuchten und so den Weg frei machen, um eine höhere zulässige Frischbetontemperatur im Regelwerk zu verankern.

Betonbau bei heißen Temperaturen gelingt dann, wenn bereits im Vorfeld die erforderlichen Prüfungen und organisatorischen Maßnahmen von Betonlieferant und Baustelle in enger Abstimmung und fairer Risikoverteilung getroffen werden.

Mit fundierten Daten und Fakten in Sachen „Nachhaltigkeit von Beton – Beton versus Holz“ zeigte der Geschäftsführer vom InformationsZentrum Beton (IZB), Dipl.-Wirt.-Ing. Ulrich Nolting, in Schweinfurt und Heidenheim wie die beiden Baustoffe Beton und Holz in den Medien und der Öffentlichkeit sehr konträr dargestellt werden und welche Potentiale zur Holznutzung grundsätzlich vorhanden sind. Er betonte, dass beide Baustoffe ihre technische Berechtigung haben und wie wichtig es ist, die Vorteile und Stärken der Betonbauweise zu kommunizieren. Die einseitige Parteinahme der Politik für Holz ist dabei wenig hilfreich.

Etwa 31 % der Landesfläche in Deutschland besteht aus Wald, von der nur etwa 4 % aufgrund von Naturschutzvorgaben oder ungünstigen Geländeeigenschaften nicht für den Holzeinschlag genutzt werden können. Im Jahr 2020 wurden etwa 80 Mio. m³ Holz aus den Wäldern entnommen. Durch die Dürre und Sturmereignisse der letzten Jahre handelt es sich hierbei überwiegend um Schadholz, hauptsächlich Fichte, Tanne oder andere Nadelhölzer. Interessanterweise werden 60 % des geernteten Holzes zur Energiegewinnung verwendet, nur rund 13 % gehen tatsächlich in den Baubereich. Seit 2006 ist die Holzbauquote im Ein- und Zweifamilienhausbau, welche für 11 % Zementverbrauch stehen, von 12,8 % auf 19,7 % (2020) angewachsen. Bei den Mehrfamilienhäusern und im Nichtwohnungsbau sind die Quoten relativ konstant bei 2 % bzw. 6,6 %. Diese beiden Sparten sind für 21 % bzw. 34 % des Zementverbrauchs in Deutschland verantwortlich. Um eine zutreffende Abschätzung für den zukünftigen Holzbedarf vornehmen zu können, kann im Durchschnitt mit etwa 0,3 m³/m² Brutto-Geschossfläche Holzverbrauch gerechnet werden. Auf Basis verschiedener ausgewerteter Studien wurde vom IZB die Entwicklung der Holzbauquote und die im Hochbau substituierte Menge Beton in der Zukunft anhand eigener Berechnungen abgeschätzt. Demnach ist bei einer unterstellten Verdoppelung der aktuellen Holzbauquote im gesamten Hochbau mit einem Rückgang des Betonvolumens von 4 % zu rechnen.

Trotz des überschaubaren Rückgangs kann sich die mineralische Baustoffindustrie nicht entspannt zurücklehnen, sie ist vielmehr aufgefordert, ihre Hausaufgaben bei Klimazielen und Transformation umzusetzen und gleichzeitig offen zu kommunizieren. Durch gemeinsames Handeln entlang der Wertschöpfungskette, einem konkreten Plan mit Zielen und entsprechender Technologieoffenheit, kann dies erfolgreich gelingen. Egal ob erneuerbare Energien, Städtebau oder Infrastruktur, da ist sich Nolting sicher – Ohne Beton wird es in der Zukunft sicher nicht gehen.

Dr.-Ing. Thomas Richter, Leiter Technik beim IZB, hielt den Vortrag in Leipzig.

Bild 2: Referenten in Heidenheim (v.l.n.r. Dr. Möller, Rothenbacher, Löhr, Zimmermann, Fischer, Nolting), © SCHWENK

Alle Teilnehmenden hatten dann beim anschließenden Mittagessen die Gelegenheit, sich zu stärken und die Fachvorträge untereinander oder mit den Referenten zu diskutieren.

Der Nachmittag bei den Betonseminaren gehört den bekannten „Speakern“ und Experten, die interessante Themen abseits der Baustoffe Zement und Beton präsentieren.

In Schweinfurt unterhielt der ehemalige Schiedsrichter, Fußballexperte und Unternehmer Urs Meier aus der Schweiz zum Thema „Zwischen den Fronten – Entscheidungen unter Druck“ mit seinen Anekdoten und Fachwissen. Er zeigte mit Beispielen aus seinem Schiedsrichterleben, wie er Entscheidungen in Bruchteilen von Sekunden getroffen hat. Dabei setzt er auf seine Erfahrung und das Bauchgefühl.

Der ehemalige Handballnationalspieler und Managementtrainer Jörg Löhr aus Augsburg zeigte in seinem Vortrag in Heidenheim in unterhaltsamer Weise, wie „Erfolg und Motivation in den Zeiten der Veränderung“ umgesetzt werden kann. Mitarbeitermotivation lautet hierbei das Zauberwort. Er gab Hinweise, wie mit der richtigen Einstellung eigene Ziele erfolgreich erreicht werden können.

Der Neurowissenschaftler Prof. Dr. med. Volker Busch aus Regensburg faszinierte die Anwesenden in Leipzig mit seinem Beitrag „Gehirn unter Strom“. Ein Blick ins Gehirn verrät Möglichkeiten zum klugen Umgang mit Reizflut, Multitasking und digitalem Alltag. Er gab Tipps und Tricks, wie jeder einzelne der Spirale entkommen kann.

Mit aktuellen Fachvorträgen von kompetenten Referenten zu den Themen und Herausforderungen der Baustoffindustrie waren die SCHWENK Betonseminare auch in diesem Jahr ein voller Erfolg. Und alle freuen sich schon wieder auf die kommenden Betonseminare mit interessanten Themen in entspannter Atmosphäre – natürlich wieder in Präsenz.