Lebenszyklusanalyse: Schraubpfahl- vs. Betonfundament
Unabhängige ökologische Lebenszyklusanalyse zum Vergleich des CO₂-Fußabdrucks von Paalupiste-Schraubpfahl-Fundamenten gegenüber vergleichbaren Betonfundamenten. Durchgeführt nach ISO 14040/44:2006.
78 % geringerer CO₂-Fußabdruck über den gesamten Lebenszyklus
Diese ökologische Lebenszyklusanalyse (LCA) quantifiziert das Cradle-to-Grave-Treibhauspotenzial (GWP100-Total, IPCC 2021) des in Finnland gefertigten Paalupiste-Schraubpfahl-Fundaments. Die Studie vergleicht es mit einem vergleichbaren Beton- und Mauerstein-Fundament, das für identische mechanische Tragfähigkeit ausgelegt ist.
Die international anerkannte Methodik ISO 14040/44:2006 und die Lebenszyklusphasen nach ISO 21930 wurden angewendet. Abgedeckt werden Rohstoffgewinnung bis hin zum Lebensende und Recyclingpotenzial (Module A1 bis D).
Primärdaten stammen aus verifizierten Umweltproduktdeklarationen (EPDs), Emissionserklärungen der Lieferanten und der Ecoinvent-3.10-Datenbank. Die Studie folgt einem attributiven Modellierungsansatz mit Cut-off-Allokation.
Kernergebnis: Das Paalupiste-Schraubpfahl-Fundament erzeugte 89,3 kgCO₂e pro Fundament auf Cradle-to-Grave-Basis, verglichen mit 407,9 kgCO₂e für das vergleichbare Betonfundament. Dies entspricht einer Reduktion des Treibhauspotenzials um 78 %.
Cradle-to-Grave CO₂-Fußabdruck-Vergleich
GWP100-Total-Ergebnisse (kgCO₂e pro Fundament) über alle Lebenszyklusphasen, von der Rohstoffgewinnung bis zum Recyclingpotenzial am Lebensende.
| Lebenszyklusphase | Beschreibung | Schraubpfahl | Beton | Verbesserung |
|---|---|---|---|---|
| A1–A3 | Rohstoffe, Transport & Herstellung | 169,3 | 347,1 | −51 % |
| A4 | Transport zur Baustelle | 2,5 | 7,4 | −66 % |
| A5 | Bau / Installation | 4,8 | 38,3 | −87 % |
| C1 | Rückbau | 4,8 | 18,2 | −73 % |
| C2 | Transport zum Lebensende | 3,0 | 31,9 | −91 % |
| C3 | Abfallaufbereitung | 1,0 | 16,9 | −94 % |
| C4 | Entsorgung | 0,2 | 1,7 | −91 % |
| D | Recyclingpotenzial (Gutschrift) | −96,2 | −53,6 | −79 % |
| A1–D | Cradle-to-Grave gesamt | 89,3 | 407,9 | −78 % |
Alle Werte in kgCO₂e pro Fundament. GWP100-Total (IPCC 2021). Beide Fundamente für gleichwertige mechanische Tragfähigkeit ausgelegt.
Warum Schraubpfähle einen geringeren CO₂-Fußabdruck haben
Weniger Material pro Fundament
Ein Schraubpfahl-Fundament benötigt deutlich weniger Rohstoff nach Gewicht als ein vergleichbares Betonfundament. Der Stahlpfahl, die Pfahlkappe und die Kiesverfüllung ergeben zusammen nur einen Bruchteil der für ein Betonfundament erforderlichen Materialien wie Beton, Mauerwerk, Bewehrung, Dämmung, Verfüllung und Dränagematerialien.
Höhere Kreislaufwirtschaft bei Stahl
Stahl ist vollständig recycelbar. Am Lebensende können Schraubpfähle herausgezogen und der Stahl recycelt werden, was eine erhebliche Recyclinggutschrift ergibt (Modul D: −96,2 kgCO₂e). Diese hohe Kreislaufwirtschaft reduziert den Netto-Lebenszyklusfussabdruck im Vergleich zu Beton, der einen begrenzten Recyclingwert hat, erheblich.
Schnellere, leichtere Installation
Die Installation von Schraubpfählen erfordert nur 15 Minuten pro Pfahl bei minimalem Aushub. Betonfundamente erfordern umfangreiche Erdarbeiten (2,5-mal mehr Aushub), Schalung, Aushärtezeit und schwere Maschinen, was sowohl die direkten Emissionen als auch den Transportfussabdruck erhöht.
Stahl dominiert den Schraubpfahl-Fußabdruck: Über 95 % der Cradle-to-Gate-Auswirkung (A1–A3) des Paalupiste-Schraubpfahls stammen vom Stahlrohr und der Wendellappe. Schweißen, Verpackung und andere Produktionseinsätze tragen zusammen weniger als 5 % bei.
Studiendesign und Systemgrenzen
Die Studie wurde konzipiert, um zwei Fundamentlösungen mit gleichwertiger mechanischer Leistung unter Verwendung international anerkannter Lebenszyklus-Bewertungsstandards zu vergleichen.
Standard & Methode
- ISO 14040/44:2006 Lebenszyklusanalyse
- ISO 21930 Lebenszyklusphasen-Nomenklatur
- IPCC (2021) GWP100-Total-Berechnungsmethode
- Attributive Modellierung mit Cut-off-Allokation
- Software: openLCA 2.2.0
Systemgrenzen
- A1–A3: Rohstoffe, Transport zum Werk, Produktion
- A4–A5: Transport zur Baustelle, Bau / Installation
- C1–C4: Rückbau, Transport, Abfallaufbereitung, Entsorgung
- D: Wiederverwendung, Rückgewinnung und Recyclingpotenzial
Funktionale Einheit
Ein vollständiges Fundament, ausgelegt für gleichwertige mechanische Tragfähigkeit. Beide Fundamenttypen werden durch detaillierte Materialaufstellungen beschrieben, die von Paalupiste bereitgestellt wurden.
Entwurfslebensdauer: 50 Jahre für beide Lösungen.
Datenquellen
- Von Paalupiste erhobene Primärdaten (2023)
- Verifizierte Umweltproduktdeklarationen (EPDs)
- Emissionserklärungen der Lieferanten
- Ecoinvent 3.10 Sekundärdatenbank (Hintergrundprozesse)
Geografische Abdeckung: Finnland. Alle Primärdaten repräsentieren die bestehende finnische Produktion.
Materialübersicht (nach Kategorie)
Materialmengen beinhalten gegebenenfalls 10 % Verschnittzuschlag. Die Mengen basieren auf Daten von Paalupiste für Fundamente mit gleichwertiger mechanischer Tragfähigkeit.
Einschränkungen und bestimmungsgemäße Verwendung
Über diese Studie
Diese LCA wurde als interne Studie für Paalupiste erstellt, um den CO₂-Fußabdruck des Schraubpfahl-Fundaments zu verstehen und mit einem vergleichbaren Betonfundament zu vergleichen. Die Studie wurde von einem unabhängigen Forscher (Fernando Antonanzas, PhD) unter Verwendung von Paalupiste bereitgestellten Primärdaten durchgeführt.
Es wurde keine kritische Prüfung durch Dritte durchgeführt. Die Ergebnisse sind relative Ausdrücke potenzieller Umweltauswirkungen basierend auf den genannten Annahmen und Daten. Sie prognostizieren keine tatsächlichen Auswirkungen, Schwellenwertüberschreitungen, Sicherheitsmargen oder Risiken.
Wesentliche Annahmen
- Beide Fundamente für gleichwertige mechanische Lasten ausgelegt
- 50 Jahre Entwurfslebensdauer für beide Lösungen
- 80 % Metallrecyclingrate am Lebensende
- 80 % Betonrecyclingrate am Lebensende
- Finnisches Stromnetz für die Herstellung
- 200 km Transportentfernung nachgelagert (Schraubpfahl)
Datenqualität
- Präzision: Hoch (Primär- + verifizierte EPD-Daten)
- Vollständigkeit: Hoch (99 %+ der Massenflüsse abgedeckt)
- Zeitlich: Produktionsdaten 2023
- Geografisch: Finnland-spezifisch
- Technologisch: Aktuelle Produktionsverfahren
Haftungsausschluss
Dies ist eine öffentliche Zusammenfassung des vollständigen LCA-Berichts. Bestimmte proprietäre Details (detaillierte Lieferantendaten, Hintergrunddatenbank-Kennungen und Referenzanhänge) wurden aus dieser Version ausgeschlossen. Der vollständige Bericht ist unter Vertraulichkeitsvereinbarung auf Anfrage erhältlich.
Jede Abweichung zwischen den von Paalupiste bereitgestellten Daten und den tatsächlichen Produktionsbedingungen würde die beschriebenen Ergebnisse beeinflussen. LCIA-Ergebnisse sind relative Ausdrücke und sollten nicht als alleinige Grundlage für vergleichende Aussagen verwendet werden, ohne den vollständigen Kontext, die Grenzen und Annahmen der Studie zu berücksichtigen.
Hintergrund-Sachbilanzdaten stammen aus lizenzierten Datenbanken. Die LCA-Modelldatei ist unter NDA auf Anfrage zu Verifizierungszwecken verfügbar.