Ermittlung des Einsparungspotentials an CO2-Emissionen beim Bodenaushub der Station Neubaugasse des Linienkreuzes U2xU5 anhand einer Ökobilanzierung

Titel in Übersetzung: An investigation into the reduction of carbon dioxide emissions for a soil excavation process at the tube station "Neubaugasse", part of the "Linienkreuz U2xU5", using a life cycle analysis

Daniel Schiefer

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Diese Masterarbeit befasst sich mit der Thematik des Kohlenstoffdioxidausstoßes im Tunnelbau. Betrachtet wird der Bodenaushubprozess eines Stationsbauwerkes der Wiener Linien, welches sich aktuell im Bau befindet. Der betrachtete Prozess des Bodenaushubes gliedert sich in drei Hauptprozesse: Der Baugeräteeinsatz, der Transport und die Deponierung/Verwertung. Das Ziel der Masterarbeit ist es, Möglichkeiten zur Optimierung der Prozesse zu finden und ökobilanztechnisch zu untersuchen. Hierzu wird zu Beginn die ¿Nullvariante¿ eines jeden Prozessmodules ermittelt. Diese soll den Bodenaushubprozess, wie er aktuell durchgeführt wird, darstellen. Um bewerten zu können, inwiefern sich die Optimierungen positiv auf den Emissionsausstoß auswirken, wird zuerst der aktuelle Ausstoß an Emissionen in der Nullvariante ermittelt. Der Vergleich der optimierten Varianten mit der Nullvariante ermöglicht anschließend die Ermittlung der Einsparungspotentiale an Emissionen. Beim Prozessmodul Baugeräteeinsatz, welcher den Aushub des Materials bis zur Übergabe an das Transportmittel repräsentiert, wird in der Nullvariante der Einsatz von Baugeräten mit Verbrennungsmotor untersucht. In der optimierten Variante wird ermittelt, welche Emissionen derselbe Prozess beim Einsatz von Baugerätschaften mit Elektromotoren verursachen würde. Der Vergleich der Varianten ermöglicht anschließend eine Aussage über das mögliche Einsparungspotential durch die Umstellung der Baugeräte auf Elektromotoren. Die Ergebnisse zeigen, dass der Baugeräteeinsatz den größten Anteil an den Gesamtemissionen hat. Eine Umstellung auf elektrisch betriebene Baugeräte würde eine erhebliche Einsparung an Emissionen ermöglichen. Im zweiten Prozessmodul wird der Transport des Materials untersucht. In der Nullvariante wird der Prozess per dieselbetriebener Lastkraftwagen durchgeführt. In den optimierten Varianten werden sowohl der Transport per elektrisch betriebenem Lastkraftwagen, als auch der Transport per Bahn beleuchtet. Im Zuge der Untersuchungen wurde für kurze Transportwege der Transport per Elektro-Lastkraftwagen als wirtschaftlicher angesehen. Sollte im dritten Prozess eine Verwertung des Materials in einem Betrieb durchgeführt werden, welcher nicht im näheren Umfeld der Baustelle ist, kann die Bahn eine emissionsarme Alternative zu Verbrenner- oder aber auch Elektro-Lastkraftwagen darstellen. Das dritte und letzte Prozessmodul stellt die Deponierung beziehungsweise Verwertung des Bodenaushubmaterials dar. Für die Verwertung des Materials in den optimierten Prozessen wurden die Verwertung als Dichtschichtmaterial, die Verwertung in der Ziegelindustrie und die Verwertung in der Zementindustrie untersucht. Wird das Material in der Ziegel- oder Zementindustrie verwertet, kann eine große Menge an Emissionen eingespart werden, da die Produktionsbetriebe weniger Material in ihren Lagerstätten abbauen müssen. Weiters wird durch die Verwertung des Materials die Lagerstätte geschont und weniger Deponiefläche verbraucht. Betrachtungen des Gesamtsystems, also aller drei Prozessmodule gemeinsam, haben gezeigt, dass durch die Optimierungen beträchtliche Mengen an Emissionen eingespart werden können. Würden der Baugeräteeinsatz und der Transport auf elektrisch betriebene Geräte umgestellt und das Material etwa in der Ziegelindustrie verwertet, könnten sämtliche entstehende Emissionen kompensiert und eine beträchtliche Menge an Emissionen, die durch den Abbau des Materials in der Lagerstätte erfolgen würde, eingespart werden.
Titel in ÜbersetzungAn investigation into the reduction of carbon dioxide emissions for a soil excavation process at the tube station "Neubaugasse", part of the "Linienkreuz U2xU5", using a life cycle analysis
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
  • Montanuniversität
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Younes, Tamara, Betreuer (extern), Externe Person
  • Galler, Robert, Betreuer (intern)
Datum der Bewilligung20 Okt. 2023
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2023

Bibliographische Notiz

gesperrt bis 23-08-2028

Schlagwörter

  • Tunnelbau
  • U-Bahn
  • Deckelbauweise
  • Bodenaushub
  • LCA
  • Ökobilanz
  • Kohlenstoffdioxid
  • CO2
  • Emissionen
  • Verwertung Bodenaushub
  • Dichtschichtmaterial
  • Ziegelproduktion
  • Zementherstellung

Dieses zitieren