Aufgabenstellung und Ziel
Klimaschutz und Ressourcenschonung gewinnen in Verbindung mit dem Begriff der Nachhaltigkeit aufgrund nationaler und internationaler Vorgaben immer mehr an Bedeutung. Das Thema Nachhaltigkeit ist im Rahmen des Neubaus und der Instandsetzung von Verkehrswasserbauwerken bislang nicht explizit verankert, aber mit Einführung der Deutschen Nachhaltigkeitsstrategie 2021 im Rahmen des Planens, Bauens und Betreibens baulicher Anlagen künftig zu berücksichtigen. In Zukunft werden konkrete Vorgaben im Zusammenhang mit Nachhaltigkeit beim Bau von Infrastrukturbauwerken des Verkehrswasserbaus eine immer größere Rolle spielen.
Im Hinblick auf die Verankerung des Themas Nachhaltigkeit im Verkehrswasserbau sollen im Rahmen der Bearbeitung des Forschungsvorhabens sowohl die Etablierung einer Methodik für die Nachhaltigkeitsbewertung von massiven Verkehrswasserbauwerken als auch die Berücksichtigung des nachhaltigen Einsatzes von Ressourcen unter Berücksichtigung neuer, alternativer Baustoffe und Bauweisen verfolgt werden.

Bedeutung für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV)
Mit einem Verfahren, das die Nachhaltigkeit des Neubaus eines massiven Verkehrswasserbauwerks betrachtet, wird die WSV in die Lage versetzt, eine Einschätzung der bestehenden Vorgehensweisen beim Neubau von Verkehrswasserbauwerken unter Nachhaltigkeitsaspekten vor allem in der Variantenuntersuchung vorzunehmen und Optimierungspotentiale zu detektieren. Mit der Einbeziehung von Bestandsbauwerken und deren Instandsetzung soll künftig eine fundierte Abwägung zwischen Ersatzneubau und Erhalt unter Berücksichtigung des Aspekts Nachhaltigkeit erfolgen können.
Darüber hinaus soll die WSV unter dem Blickwinkel von Nachhaltigkeitsaspekten wie Klimaschutz und Ressourcenschonung neu am Markt erscheinende Baustoffe und Bauweisen im Hinblick auf ihre technische Eignung für den Verkehrswasserbau bewerten können.

Untersuchungsmethoden
Im Rahmen der Bearbeitung des Forschungsvorhabens werden zwei grundsätzliche Handlungsstränge verfolgt. Ein Handlungsstrang dient der Entwicklung einer Nachhaltigkeitsbewertung. Zunächst werden hierbei die existierenden Bewertungsverfahren für Nachhaltigkeit gesichtet und bezüglich einer Übertragbarkeit auf Verkehrswasserbauwerke beurteilt. Zusätzlich werden die in Forschungsvorhaben der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) erarbeiteten Ergebnisse zur Nachhaltigkeitsbewertung im Brücken- und Tunnelbau betrachtet. Die gewonnen Erkenntnisse zu verwendeten Methodiken und Kriterien fließen daraufhin in die Entwicklung einer verkehrswasserbauspezifischen Bewertungsmethode ein.
Ein weiterer Handlungsstrang beschäftigt sich mit Einsatzmöglichkeiten klima- und ressourcenschonender Baustoffe und Bauverfahren. Ein wesentlicher Bearbeitungspunkt ist hierbei die Betrachtung aktueller baustofflicher Entwicklungen unter Berücksichtigung der technischen Verwendbarkeit für die besonderen Beanspruchungen im Verkehrswasserbau. Auch die Betrachtung alternativer Bauweisen, wie zum Beispiel der Einsatz von Fertigteilen (in Zusammenarbeit mit dem FuE-Projekt Einsatz von Fertigteilen im massiven Verkehrswasserbau) oder die zonierte Bauweise, werden im Hinblick auf den Einfluss auf die mit einer Nachhaltigkeitsbewertung zusammenhängenden Faktoren beleuchtet.
Ein wesentliches Werkzeug für die Nachhaltigkeitsbewertung bietet die Ökobilanzierung und die damit durchführbaren Sensitivitätsanalysen und Relativvergleiche. Mithilfe der Ökobilanz sollen maßgebende Optimierungspotentiale aufgedeckt, relevante Umweltkriterien für die Nachhaltigkeitsbewertung ermittelt und neuartige Bauweisen und Baustoffe vergleichend zu derzeit genutzten technischen Lösungen betrachtet werden.
Im Einzelnen werden im Forschungsvorhaben die folgenden Teilschritte bearbeitet:
A. Literaturrecherche, Sachstand
B. Analyse bestehender Bewertungssysteme für Nachhaltigkeit und ihre Übertragung und Anpassung für die Anwendung bei massiven Wasserbauwerken (Neubau und künftig Instandsetzung)
C. Aufstellung von Ökobilanzen von Baustoffen und Bauweisen für den Verkehrswasserbau
D. Identifizierung und Betrachtung aktueller baustofflicher und bauverfahrenstechnischer Themenschwerpunkte im Hinblick auf Nachhaltigkeitsaspekte
E. Untersuchung der Einsatzmöglichkeiten alternativer Ausgangsstoffe für den Neubau und die Grundinstandsetzung von Verkehrswasserbauwerken im Hinblick auf Nachhaltigkeit