eJournals Kolloquium Parkbauten12/1

Kolloquium Parkbauten
kpb
2510-7763
expert verlag Tübingen
kpb121/kpb121.pdf0224
2026
121 Technische Akademie Esslingen

Kathodischer Korrosionsschutz im Umweltvergleich: Ökobilanz einer Fallstudie zur Tiefgarageninstandsetzung

0224
2026
Paul Steinmetz
Armin Faulhaber
Till Felix Mayer
Parkbauten in Stahlbetonbauweise müssen aufgrund von Schäden durch Umwelteinflüsse (Chloride) häufig aufwendig instandgesetzt werden. Dabei können in Abhängigkeit von den Randbedingungen unterschiedliche Instandsetzungsverfahren angewandt werden, die sich hinsichtlich ihrer Umweltauswirkungen z. T. deutlich unterscheiden. Diese Studie vergleicht anhand eines konkreten Tiefgaragenfallbeispiels das GWP (Global Warming Potential) bei Anwendung eines Kathodischen Korrosionsschutzes (KKS) mit anderen Instandsetzungsvarianten. Dabei werden die einzelnen Komponenten der KKS-Anlage durch den Austausch mit Herstellern in einem hohem Detailgrad bilanziert. Die Ergebnisse zeigen, dass die KKS-Variante Einsparpotenziale hinsichtlich der Emissionen besitzt. Zu den emissionsintensiven Prozessen bei den konventionellen Varianten gehören das Oberflächenschutzsystem, während bei Anwendung von KKS der Einbettmörtel und die Produktion der Titanbandanoden einen hohen Emissionsanteil verursacht. Der Strombedarf spielt in der Betrachtung der Umweltemissionen eine untergeordnete Rolle.
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12. Kolloquium Parkbauten - Februar 2026 97 Kathodischer Korrosionsschutz im Umweltvergleich: Ökobilanz einer Fallstudie zur Tiefgarageninstandsetzung Paul Steinmetz, M. Sc. Ingenieurbüro Schiessl Gehlen Sodeikat GmbH, München Dipl.-Ing. (FH) Armin Faulhaber instakorr GmbH, Schaafheim Dr.-Ing. Till Felix Mayer Ingenieurbüro Schiessl Gehlen Sodeikat GmbH, München Zusammenfassung Parkbauten in Stahlbetonbauweise müssen aufgrund von Schäden durch Umwelteinflüsse (Chloride) häufig aufwendig instandgesetzt werden. Dabei können in Abhängigkeit von den Randbedingungen unterschiedliche Instandsetzungsverfahren angewandt werden, die sich hinsichtlich ihrer Umweltauswirkungen z. T. deutlich unterscheiden. Diese Studie vergleicht anhand eines konkreten Tiefgaragenfallbeispiels das GWP (Global Warming Potential) bei Anwendung eines Kathodischen Korrosionsschutzes (KKS) mit anderen Instandsetzungsvarianten. Dabei werden die einzelnen Komponenten der KKS-Anlage durch den Austausch mit Herstellern in einem hohem Detailgrad bilanziert. Die Ergebnisse zeigen, dass die KKS-Variante Einsparpotenziale hinsichtlich der Emissionen besitzt. Zu den emissionsintensiven Prozessen bei den konventionellen Varianten gehören das Oberflächenschutzsystem, während bei Anwendung von KKS der Einbettmörtel und die Produktion der Titanbandanoden einen hohen Emissionsanteil verursacht. Der Strombedarf spielt in der Betrachtung der Umweltemissionen eine untergeordnete Rolle. 1. Problemstellung Bauwerke sind über die gesamte Lebensdauer Witterungseinflüssen ausgesetzt. In der EU wird daher zukünftig eine steigende Nachfrage an Instandsetzungsmaßnahmen von Betonbauwerken erwartet [1]. Insbesondere Tiefgaragen und Parkhäuser werden durch den Einfluss von Tausalzen, die durch parkende Autos eingeschleppt werden, stark belastet und es kommt in der Folge nahezu immer zu Instandsetzungsmaßnahmen im Lebenszyklus [2]. Bei unzureichendem Schutz dringen die Chloride in den Beton ein und führen bei Überschreiten einer kritischen Konzentration zur Depassivierung des Stahls mit der Folge einer chloridinduzierten Korrosion. Zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit über die geplante Nutzungsdauer werden daher im DBV Merkblatt Parkhäuser und Tiefgaragen verschiedene Ausführungsvarianten für die Ausführung von Parkdecks und angrenzenden Stützen- und Wandsockeln definiert [3]. Das Errichten und die Instandsetzung von Stahlbetonbauwerken sind mit einem weitreichenden Ressourcenverbrauch und sehr hohen Umweltbelastungen verbunden. Neben dem Verbrauch von Zement ist die Bauindustrie auch für einen erheblichen Anteil des Kunststoffverbrauchs verantwortlich (24 % Anteil am deutschen Gesamtverbrauch [4]). Oberflächenschutzsysteme zum Schutz vor Chlorideindringen bestehen typischerweise aus Kunststoffen (Epoxidharz, Polyurethan). Dabei ist der CO 2 -Ausstoß bei der Kunststoffproduktion - bezogen auf die Produktionsmenge - sogar noch deutlich höher als bei der Zementherstellung: während bei der Herstellung von 1 kg Zement durch die Zementklinkeranteile durchschnittlich 0,5 kg CO 2 eq./ kg emittiert werden [5], resultieren aus der Herstellung von Epoxidharz bzw. Polyurethan 4,8 bzw. 5,1 kg CO 2 eq./ kg [6]. Bei bereits fortgeschrittener Chloridbelastung und damit einhergehender Bewehrungskorrosion stellt der Austausch des mit chloridbelasteten Betons bis heute das gängigste Instandsetzungsprinzip nach der Technischen Regel Instandhaltung (TR-IH) des DIBt [7] dar („konventionelle Betoninstandsetzung“). Als Alternative hat sich in den vergangenen Jahren der Kathodische Korrosionsschutz (KKS) etabliert. Bei diesem wird auf den Abtrag des chloridbelasteten Betons verzichtet und die Korrosion der Bewehrung durch Anlegen eines Fremdstroms auf ein vernachlässigbares Maß reduziert. Nachfolgend soll bewertet werden, inwiefern der Einsatz von KKS im Vergleich zu konventionellen Maßnahmen die Umweltbelastungen zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit von Parkbauten positiv beeinflussen kann. 2. Bisherige Bewertungen der Umweltbelastungen Bisher erfolgt die Auswahl für Instandsetzungsmaßnahmen häufig ausschließlich auf Basis technischer Erfordernisse und der Anfangsinvestitionen, während Umweltaspekte weitgehend unberücksichtigt bleiben [2]. Es ist daher wenig überraschend, dass nur wenige Studien die Umweltbelastungen durch die Instandsetzung bzw. die Sicherstellung der Dauerhaftigkeit von Parkbauten untersucht haben und darüber hinaus zu widersprüchlichen Ergebnissen in der Gegenüberstellung der Maßnahmen kommen (vgl. [8] [9] [10]). Speziell die Ausführungsva- 98 12. Kolloquium Parkbauten - Februar 2026 Kathodischer Korrosionsschutz im Umweltvergleich: Ökobilanz einer Fallstudie zur Tiefgarageninstandsetzung riante mit einem KKS-System wird meist - mangels verfügbarer Informationen über Teilprozesse und Ressourcenverbrauch - in einem geringen Detailgrad betrachtet. Diese Studie zielt darauf ab, in Zusammenarbeit mit Herstellern eine detaillierte Datengrundlage der Umweltbelastungen für das Instandsetzungsprinzip KKS anhand eines Fallbeispiels zu schaffen, um die Umweltbelastungen belastbar abbilden zu können. 3. Fallbeispiel 3.1 Bauwerkszustand, Instandsetzungsbedarf Das betrachtete Fallbeispiel ist eine Tiefgarage in Leipzig, die 1996 fertiggestellt wurde. Diese umfasst 1.425-m² Bodenfläche und 125 m² Stützen und Sockelfläche mit 53 Stellplätzen. Abb. 1 zeigt einen Grundriss der eingeschossigen Tiefgarage. Abb. 1: Grundrissplan Fallbeispiel Leipzig - aus Bestandsunterlagen Bauherr Eine Zustandserfassung aus dem Jahr 2022 der Ingenieurbüro Schiessl Gehlen Sodeikat GmbH ergab eine kritische Chloridbelastung sowohl an horizontalen Oberflächen als auch an den Stützen- und Wandsockeln. Daher wurde als Maßnahme im Jahr 2023 ein flächiger Kathodischer Korrosionsschutz auf der gesamten Bodenfläche sowie im Stützen- und Sockelbereich bis 50 cm Höhe nach DIN EN ISO 12696 durch die instakorr GmbH ausgeführt. Hierfür wurden an der Bodenplattenoberseite und den Stützen- und Wandsockeln insgesamt 8.020 m aktivierte Titanbandanoden in 13 mm Breite verlegt. Nach der Einbettung erfolgte eine Beschichtung mit einem OS8-System und einer Schichtdicke von 1,5 mm auf der Bodenfläche sowie einem OS5b System in den Sockel- und Stützenbereichen. Sämtliche Mengenangaben sind der Dokumentation der tatsächlichen Verbrauchsmengen entnommen. Für den Vergleich mit einer konventionellen Maßnahme wurden auf Grundlage der Zustandserfassung eine fiktive konventionelle Betoninstandsetzung (Verfahren 7.2 nach TR-IH) geplant und für die Massen und Verbrauchsmengen Annahmen aus Planunterlagen und ähnlichen Projekten in Abstimmung mit Herstellern und ausführenden Unternehmen herangezogen. Entsprechend den vorliegenden Ergebnissen der Bauwerksuntersuchungen (u. a. Bohrmehlproben) wurde für diese Maßnahme angenommen, dass der kritische korrosionsauslöschen Chloridgehalt flächig über die gesamte Bodenplatte überschritten ist. Der Betonabtrag wurde auf Grundlage der Betondeckungsmessungen mit 8 cm (2 cm hinter die oberflächennahe Bewehrungslage) vollflächig über die gesamte Bodenplatte angesetzt. Für den Betonaustausch wurde ein XD1 Beton mit einer Druckfestigkeitsklasse von C30/ 37 angenommen. Auf eine detaillierte Beschreibung der Bauwerksanalyse wird an dieser Stelle verzichtet. 12. Kolloquium Parkbauten - Februar 2026 99 Kathodischer Korrosionsschutz im Umweltvergleich: Ökobilanz einer Fallstudie zur Tiefgarageninstandsetzung 3.2 Variantenvorstellung Die betrachteten Varianten sind in nachfolgender Tab. 1 gegenübergestellt. Vergleichend wird das Verfahren 7.2 nach TR-IH bewertet. Zusätzlich wird eine Referenzvariante betrachtet, die das GWP aus der Erstherstellung der Tiefgarage beschreibt. Tab. 1: Betrachtete Varianten Bauwerk Varianten Nr. Instandsetzungsmaßnahmen zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit t = 0 a t = 25 a Kont. Referenz (0) - - - 7.2 TR-IH (1) - A/ N 1) + OS11a 2) I 1) 10.1 TR-IH (2) - KKS I 10.1 TR-IH + OS 8 (3) - KKS + OS8 2) I 1) A/ N = Abbruch und Neubau; I = Instandsetzung 2) OS5b aufgehende Bauteile 4. Durchführung der Ökobilanzierung 4.1 Grundlagen Die Analyse der Umweltbelastungen folgt den Vorgaben der ISO 14040: 2021-02 und EN 15804: 2022-03. Für die Auswertung der Emissionen wird die ecoinvent Datenbank (V3.9.1, Allocation cutoff by classification) verwendet. Die ecoinvent Datenbank stellt als weltweit führende Quelle Information zu Umweltbelastungen verschiedener Prozesse, Materialien und Produkte bereit, die kontinuierlich gepflegt und nach Standards wie EN 15804: 2022- 03 harmonisiert werden. Bei den verfügbaren Einträgen handelt es sich überwiegend um Marktdatensätze, die repräsentative Durchschnittswerte aus Industrieverbänden, mehreren Produktionsstandorten oder Produktgruppen abbilden. Ergänzend basieren einzelne Datensätze auf statistischen Erhebungen oder wissenschaftlicher Literatur. Weiterhin werden in dieser Studie Umweltproduktdeklarationen (EPDs) nach ISO 14025: 2011-10 (in dem Fall: durchschnittliche Datensätze) zur Beschreibung der Umweltbelastung zugrgunde gelegt. Fehlende Datensätze werden händisch mittels des Prinzips der wirtschaftlichen Allokation ergänzt bzw. aus ecoinvent Datensätzen angepasst. Als maßgebende Wirkungskategorie wird das GWP (Global Warming Potential) ausgewertet. Dieses quantifiziert den Emissionsbeitrag von Treibhausgasen wie Kohlenstoffdioxid oder Methan zum Treibhauseffekt. Die betrachteten Lebenszyklusphasen gliedern sich nach EN 15804: 2022-03 in: • Modul A1 - A5: Herstellung und Errichtung, • Modul B4: Ersatz/ Instandsetzung, • Modul B6: Energieeinsatz aus dem Betrieb. 4.2 Untersuchungsrahmen Die gesamte Bodenplatte sowie sämtliche Stützen und Sockelbereiche werden als funktionelle Einheit festgelegt. Der Betrachtungszeitraum wird zu 75 Jahren gewählt. Im 26. Jahr wird das Bauwerk instandgesetzt. In dem Kapitel 4.4 „Wirkungsabschätzung“ werden Emissionen der relevanten Teilprozesse bezogen auf eine allgemeine Funktionelle Einheit ausgewiesen. Diese ist stets näher spezifiziert. Über den Betrachtungszeitraum erreichen zahlreiche Komponenten das Ende ihrer Lebensdauer und werden ausgetauscht. Erreicht eine Komponente das Ende der Lebensdauer innerhalb des Betrachtungszeitraums, wird auch die Entsorgungsphase betrachtet. Die zugrunde gelegten Lebensdauern der Bauteile sind nachfolgend in Tab. 2 zusammengestellt. Für die Abschätzung der Lebensdauer wurden Literatur herangezogen, Erfahrungswerte berücksichtigt sowie die angegebene Nutzungsdauer aus Datenblättern von Herstellern angesetzt. Für die Austauschrate der OS-Systeme wurden Erfahrungswerte des Ingenieurbüros Schiessl Gehlen Sodeikat GmbH zugrunde gelegt. Tab. 2: Lebensdauer Komponenten Komponente Lebensdauer Austauschrate Quelle MMO-Titananode 100 a 100 % [11] Verschaltungssystem 25 a 100 % [12] Referenzelektrode 8 a 4 % [13] Primäranode 8 a 2 % [13] Kabel 8 a 2 % [13] Elektr. Komponenten (Datenmodul, Spannungswandler, Sensorik) 15 a 100 % [10] Oberflächenschutz-system (OS 11a bzw. OS 8 & OS 5b) 15 a bzw. 25 a 100 % Erfahrungswerte 4.3 Sachbilanz Die Bilanzierung der Umweltbelastung aus der initialen Herstellung der Stahlbetonkonstruktion der Tiefgarage wird entsprechend der Rechenansätze von Dauberschmidt und Stengel aus [10] übernommen. MMO-Titananoden Für die MMO-Titananode wurden seitens des italienischen Herstellers Chemical Newtech SPA Informationen aus der Produktionskette zur Verfügung gestellt. Die Titananode besteht aus Titan in der Reinform und wird in weiterführenden Arbeitsschritten mit einer Oxidschicht aus Metallen der Platingruppe überzogen. Das Reintitan wird aus Ost-Asien bezogen und über Land- und Seetransport nach Italien geliefert. Die Weiterverarbeitung umfasst das Schneiden, die Gittererzeugung und die Oxidbeschichtung. Für die Beschichtung werden Platingruppemetal- 100 12. Kolloquium Parkbauten - Februar 2026 Kathodischer Korrosionsschutz im Umweltvergleich: Ökobilanz einer Fallstudie zur Tiefgarageninstandsetzung le wie Ruthenium und Iridium verwendet. Die fertigen Anoden werden als Spulen verpackt über den Landweg zur Baustelle transportiert. Eine allgemeine Infrastruktur- und Maschinenabnutzung bleiben aufgrund ungenügender Informationen unberücksichtigt. Die Datensätze für den Ressourcenaufwand stammen hier aus ecoinvent. Für das Ruthenium und Iridium wurden mittels wirtschaftlicher Allokation Datensätze ergänzt. KKS-Anlage (Elektronik) Das Einspeise- und Monitoringsystem wurde in Zusammenarbeit mit der Firma instakorr GmbH für das Produkt CAB|ONE des Herstellers CORR-NOLOGY GmbH abgebildet. Das System besteht aus Komponenten wie Sensoren, Platinen, Datenmodule, Stromwandlern und Gehäusen. Die Datenlage zu den Umweltbelastungen elektronischer Bauteile ist oft unzureichend, da Hersteller wenige produktspezifischen Emissionsdaten bereitstellen (Stand: 11/ 2024). Daher wurden über Materialdatenblätter, die Angaben zum Ressourcenverbrauch der jeweiligen Komponenten beinhalten, die Umweltbelastung rein aus der Rohstoffbeschaffung (A1) über entsprechende Datensätze aus ecoinvent abgebildet. Emissionen aus Verarbeitungsschritten sowie dem Transport (Phase A2 - A5) können dementsprechend lediglich über Studien abgeschätzt werden (hier in etwa 110 - 140 % der Rohstoffbeschaffung). Im vorliegenden Fall wurde eine Studie zur Umweltbelastung bei der Herstellung von Halbleiterprodukten als Referenz herangezogen [14]. Untergrundvorbereitung/ Systemmaterialien Die Bewertung der Vorbereitung des Betonuntergrunds erfolgt gemäß der TR-IH. Als Verfahren zur Untergrundvorbereitung zur Anodeneinbettung beim Kathodischen Korrosionsschutz wird eine Kombination von Fräsen und Kugelstrahlen angesetzt. Verbrauchsdaten wurden über Angaben vom Hersteller IMPACTS GmbH [15] [16] angenommen. Für den Abtrag des chloridbelasteten Betons bzw. für die Erneuerung des OS-Systems wird das Höchstdruckwasserstrahlen Verfahren betrachtet und der Energiebedarf abhängig vom abzutragenden Material angepasst. Verbrauchsdaten wurden über Angaben auf der Website vom Hersteller falch GmbH [17] abgeschätzt. Dabei wird ein halbautomatischer Strahlenroboter in Kombination mit einem Dieselpumpenaggregat zugrunde gelegt. Zusätzlich wird über Angaben zur Geräteherstellung aus dem EFFC-Tool [18] die anteilig zurechenbare Umweltbelastung aus der Herstellung und Wartung, sowie der An- und Abtransport der Gerätschaften berücksichtigt. Die angesetzten Oberflächenschutzsysteme werden über Materialdatenblätter von Herstellern mit Angaben zum Materialverbrauch mittels Datensätzen aus ecoinvent übersetzt. Entsprechend der DIN EN 13813: 2003- 01 wird die Schichtdicke für das OS 8 System mit 1,5 mm betrachtet [19]. Elektronische Bauteile (Datenmodul, Spannungswandler Sensorik) werden über Umweltproduktdeklarationen (Typ 2) bzw. über Datensätze aus Ecoinvent abgebildet. Zementhaltige Komponenten wie die Anodeneinbettung können durch eine Umweltproduktdeklaration dargestellt werden [20]. Für den auszutauschenden Beton kommt ebenfalls eine Umweltproduktdeklaration [21] zum Einsatz. Die Baustelleneinrichtung wird über einen pauschalen Strombedarf dargestellt. Zusätzlich werden für den Betonaustausch notwendige Abstützmaßnahmen bewertet. Strombedarf Die KKS-Anlage aus dem Fallbeispiel verbraucht entsprechend den vorliegenden Verbrauchsdaten jährlich 35 kWh Strom für 1.550 m² Schutzfläche und zusätzlich 183 kWh für Sensorik und Datenmodule. 4.4 Wirkungsabschätzung In Tab. 3 sind die Berechnungsergebnisse für das GWP für relevante Teilkomponenten der einzelnen Varianten dargestellt. Das GWP wird hierbei in einer repräsentativen Einheit unabhängig von der gewählten Funktionellen Einheit ausgegeben, um eine Verwendung für andere Projekte zu ermöglichen. Tab. 3: Wirkungsabschätzung Teilprozess GWP Einheit Quelle Teilprozesse Instandsetzung (1) H+M OS 11a 1) 27,4 [x/ m²] 2) [22], e 3) H+M OS 5b 5,9 [x/ m²] [23], e L+V HDW Beton XD1 63,1 [x/ m³ Beton] [18], e H+M Beton C30/ 37 201,2 [x/ m³] [21] Entsorgung Beton 19,6 [x/ m³] e L+V Fräsen + Kugelstrahlen KKS 0,4 [x/ m²] [15], [16], e L+V HDW Abtrag OS 0,8 [x/ m²· mm Dicke] [23], e Teilprozesse Instandsetzung (2), (3) H Titananode 13 mm 2,3 [x/ (lfm)] 4) [11], e H Primäranode 0,4 [x/ (m² c.O.)] e H Anodeneinbettung 0,5 [x/ (kg)] [20] H KKS-Anlage (Verschaltung, Sensorik, Datenmodul) 0,4 [x/ (m² c.O.)] [24], [25], e H+M OS 8 (1,5 mm) 5) 7,8 [x/ m²] [26], e H+M OS 8 (2,5 mm) 12,9 [x/ m²] [26], e 1) H = Herstellung, H+M = Herstellung + Montage; L+V = Energieverbrauch + Verschleiß Gerätschaft + An-/ Abtransport 2) x = kg CO 2 eq. 3) e = ecoinvent Datenbank 4) c.O. = chloridbeaufschlagte Oberfläche 5) reine Schutzmaßnahme im Sinne von DIN EN 13813: 2003-01 12. Kolloquium Parkbauten - Februar 2026 101 Kathodischer Korrosionsschutz im Umweltvergleich: Ökobilanz einer Fallstudie zur Tiefgarageninstandsetzung 5. Auswertung 5.1 Auswirkung der Varianten auf das GWP Die nachfolgende Darstellung in Abb. 2 zeigt die Entwicklung des GWP der einzelnen Varianten über die betrachtete Nutzungsdauer. Dabei bildet das Koordinatensystem in der vertikalen Achse einen Ausschnitt von 450 - 750 t CO- 2 eq. ab. Als Referenz ist die Erstherstellung (0) mit einer roten Linie dargestellt, sodass das GWP aus den zusätzlichen Maßnahmen unmittelbar abgelesen werden kann. Für die Instandsetzungsmaßnahme mit KKS ohne OS-System (2) führt die Installation der KKS-Anlage zu einem deutlichen Anstieg des GWP. Über die weitere Nutzungsdauer kommen Emissionen aus dem Stromverbrauch, sowie dem Austausch elektronischer Komponenten dazu. Das zusätzliche GWP(2) resultiert für die Variante nach t = 75 a mit 85 t CO 2 eq. bezogen auf die gesamte Tiefgarage und damit einen Emissionsanstieg von 17 % gegenüber der Erstherstellung. Durch das Auf bringen eines OS 8 Oberflächenschutzsystems erhöhen sich die resultierenden Umweltwirkungen weiter, was durch die Austauschzyklen des Systems über die Nutzungsdauer zusätzlich verstärkt wird. Das zusätzliche GWP(3) ergibt sich zu 113 t CO 2 eq. Bei dieser Variante ergibt sich ein Anstieg der Emissionen gegenüber der Erstherstellung von 27 %. Die konventionelle Instandsetzung mit Betonaustausch und anschließendem Auftrag eines OS-11a-Systems ab t = 25 a führt zu einem nochmals deutlich höheren Anstieg der Umweltbelastung. Im weiteren Nutzungszeitraum treten zusätzliche, sprunghafte Erhöhungen des GWP durch die wiederkehrenden Austauschzyklen des OS-Systems auf. Insgesamt resultiert diese Variante in einem zusätzlichen GWP(1) von 231 t CO 2 eq. und damit einem Emissionsanstieg von 47 % gegenüber der Herstellung der Tiefgarage. Damit zeigt sich, dass die Varianten mit einem KKS-System im betrachteten Fallbeispiel grundsätzlich ein Reduktionspotenzial des GWP gegenüber einer konventionellen Instandsetzungsmaßnahme aufweisen. Abb. 2: Entwicklung der Emissionen über die betrachte Nutzungsdauer (75 a) für das GWP nach DIN EN 15804+A2 5.2 Emissionsanteile der Teilprozesse der Varianten In Abb. 3 folgt eine Betrachtung des zus. GWP mit einer Aufschlüsselung der Anteile einzelner Teilprozesse. Dadurch können Emissionstreiber der einzelnen Varianten sichtbar gemacht werden. Der Einbettmörtel für die Varianten mit KKS aus einem PCC-Mörtel ist für 31 - 49 % der Emissionen verantwortlich und damit der entscheidende Parameter für die Umweltbelastung dieser Instandsetzungsvariante. MMO- Titananoden verursachen einen signifikanten Anteil der Gesamtemissionen (14 - 22 %). Der hohe Einfluss der Titanbandanoden ergibt sich aus der energieintensiven Titanproduktion sowie dem Beschichtungsprozess. Insgesamt sind 56 % der Emissionen der Herstellung von Reintitan und 44 % den nachfolgenden Verarbeitungsschritten zur beschichteten Titananode zuzuordnen. Abhängig von dem zusätzlichen Auf bringen eines OS- Systems, werden signifikante Emissionen für die Untergrundvorbereitung bzw. die Untergrundvorbereitung in Kombination mit dem applizierten OS-System freigesetzt. Die eigentliche KKS-Anlage besitzt mit 6 - 10 % einen untergeordneten Anteil an der Gesamtbelastung. Der Stromverbrauch macht einen Anteil von 4 - 6 % aus. Der Stromverbrauch wird über einen durchschnittlichen Strommix aus Deutschland aus dem Jahr 2024 abgebildet. Bei der Variante mit einem konventionellen Betonaustausch dominiert das OS-System als entscheidender Emissionsparameter mit 43 %. Durch die regelmäßige Instandsetzung aufgrund der Lebensdauer ergeben sich darüber hinaus weitere signifikante Mehremissionen von 15 %. Der Betonaustausch macht hier im Verhältnis einen untergeordneten Anteil aus. Im Vergleich der Varianten lässt sich feststellen, dass die mehrmalige Erneuerung des OS-Systems über die Lebensdauer bereits die Gesamtemissionen aus allen betrachteten KKS-Varianten (teils um ein Vielfaches) überschreitet. Abb. 3: Emissionsanteile einzelner Teilprozesse der betrachteten Varianten über die Nutzungsdauer (50 a) für das GWP nach DIN EN 15804+A2 102 12. Kolloquium Parkbauten - Februar 2026 Kathodischer Korrosionsschutz im Umweltvergleich: Ökobilanz einer Fallstudie zur Tiefgarageninstandsetzung Nachfolgende Tab. 4 stellt die resultierenden zusätzlichen Emissionen aus den Maßnahmen zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit für t = 75 a sowie die prozentualen Abhängigkeiten der Varianten gegenüber. Die prozentualen Abhängigkeiten werden jeweils in das Verhältnis zum konventionellen Betonaustausch gesetzt. Tab. 4: Gegenüberstellung Gesamtemissionen GWP Variante (1) (2) (3) Zus. GWP [t CO 2 eq.] 231 85 113 Prozentual ggü. (1) [%] 0 % - 63 % - 42 % Prozentual ggü. (0) [%] + 47 % + 17 % + 24 % 5.3 Sensitivitätsanalyse Da konventionelle OS-Systeme aus Kunststoffen maßgeblich zu den Emissionen bei der Dauerhaftigkeitssicherung beitragen, untersuchen aktuelle wissenschaftliche Ansätze den Einsatz von pflanzlichem Lignin als Alternative zu fossilen Rohstoffen in OS-Systemen für Parkhäuser. Der Einsatz von Lignin bietet nach aktuellem Stand (November 2024) das Potenzial, das GWP um über 40 % zu reduzieren. Bei der Betrachtung anderer Umweltwirkungen stellen sich diese Emissionseinsparungen unter Umständen nicht dar. Darüber hinaus gibt es bisher keine Skalierung dieser Methode und eine praktische Erprobung liegt noch nicht vor [27]. Für die Variante mit KKS wird das OS-8-System im Fallbeispiel mit einer Schichtdicke von 1,5 mm gemäß DIN EN 13813: 2003-01 angesetzt. Wird die Schichtdicke auf die in der TR-IH geforderten 2,5 mm erhöht, steigen die systembezogenen Emissionen um 67 %, was einen Gesamtanstieg der Emissionen um 18 % bewirkt. Der angesetzte Stromverbrauch in diesem Fallbeispiel basiert auf dem Produkt „CAB|ONE“. Unter Umständen kann der tatsächliche Stromverbrauch bei dem Einsatz eines alternativen Produktes abweichen. Die Erkenntnisse aus dem Ariadne Report zeigen, dass durch den zukünftig weiter ansteigenden Anteil an Stromgewinnung aus regenerativen Ressourcen die Emissionen aus dem Stromverbrauch um knapp 90 % gesenkt werden können [28]. Dementsprechend unerheblich wird der Stromverbrauch eines KKS-Systems perspektivisch ausfallen, unabhängig von dem eingesetzten Produkt. 6. Diskussion und Ausblick Diese Arbeit quantifiziert den CO 2 -Fußabdruck zusätzlicher Maßnahmen zur Gewährleistung der Dauerhaftigkeit für Parkhäuser und Tiefgaragen gemäß TR-IH und DBV-Merkblatt. Durch Kooperation mit Herstellern von Komponenten der KKS-Systeme bzw. ausführenden Unternehmen können die Emissionen aus einem KKS- System realitätsnah dargestellt werden. Dies ermöglicht eine fundierte Gegenüberstellung der resultierenden Gesamtemissionen über die betrachtete Nutzungsdauer. Unsicherheiten bestehen weiterhin in der Bilanzierung der Emissionen aus dem Maschinenverschleiß bei der Titananodenherstellung, sowie bei der Abbildung der Emissionen elektronischer Bauteile. Die Ökobilanzierung an der Fallstudie belegt, dass KKS- Systeme im Vergleich zu dem konventionellen Betonaustausch Einsparpotenziale hinsichtlich der Emissionen über bis zu 60 % erzielen. Die wesentlichen Emissionsunterschiede sind hauptsächlich auf die aufwendige Gewinnung von Kunststoffen bei gleichzeitiger geringfügiger Lebensdauer der OS-Systeme zurückzuführen. Für die Varianten mit einem KKS-System sind die Emissionstreiber der PCC-Einbettmörtel und die Titananoden. Die Emissionen aus dem Stromverbrauch sind perspektivisch als unwesentlich einzuordnen. Die Aussagen dieses Berichts sind nicht allgemeingültig, aber zeigen eine klare Tendenz zugunsten von KKS-Systemen hinsichtlich der CO₂-Emissionen. Es wird daher empfohlen, die Ökobilanz als integralen Bestandteil der Entscheidungsfindung bei der Auswahl von Maßnahmen zur Vermeidung chloridinduzierter Korrosion in Parkbauten zu berücksichtigen und eine individuelle Bewertung vorzunehmen. Die präsentierten CO 2 -Äquivalente im Kapitel der Wirkungsabschätzung für relevante Teilprozesse können als Orientierungswerte für eine erste Abschätzung dienen. Literatur [1] Renne N., et al. 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