Wellenbrecher aus nachhaltigen Betonmischungen in Zuidpier IJmuiden

Beton ist einer der am häufigsten verwendeten Baustoffe der Welt, aber seine Auswirkungen auf die Umwelt sind enorm. Rijkswaterstaat nimmt seine Verantwortung wahr und stellt sogenannte ‘Living Labs’ zur Verfügung, um die Nachhaltigkeit zu beschleunigen. Anfang August 2025 wurde ein Meilenstein auf dem Weg zu mehr Nachhaltigkeit im Betonsektor erreicht: Am Zuidpier in IJmuiden wurden Wellenbrecherelemente aus nachhaltigeren Betonmischungen eingebaut.

Das Testgelände an der Südmole steht im Zusammenhang mit der groß angelegten Verstärkung und Erneuerung des Afsluitdijk. “Beim Projekt Afsluitdijk haben wir einen ersten Schritt in Richtung Nachhaltigkeit gemacht, indem wir einen kleinen Teil der Levvel-Blöcke (Wellenbrecher-Elemente, Anm. d. Red.) aus nachhaltigeren Betonmischungen hergestellt haben”, sagt Penny Pipilikaki, leitende technische Beraterin bei Rijkswaterstaat. “Die Anforderungen an diese Blöcke waren hoch, da sie eine wichtige Rolle beim Schutz des Landes vor Überschwemmungen spielen. Deshalb mussten die innovativen Elemente auch ein Technology Readiness Level (TRL) von 6 erfüllen, das heißt, sie mussten die gleiche Leistung erbringen wie herkömmliche Mischungen.”

Zwölf innovative Mischungen

Solch hohe Anforderungen schränken die Entwicklung neuer Betonmischungen für diese Art von Anwendung ein, wie Pipilikaki zu Recht feststellt. “Deshalb haben wir beschlossen, 2021 ein zweites lebendes Labor einzurichten, um verschiedene Betonvarianten in einem realistischen, aber weniger riskanten Umfeld zu testen. So entstand das Testgelände auf dem Zuidpier in IJmuiden. In diesem Testgelände werden Betonmischungen getestet, die zwar nicht den strengen Anforderungen des Afsluitdijk entsprechen, aber den gleichen Bedingungen ausgesetzt sind. Die Blöcke in IJmuiden haben keine Hochwasserschutzfunktion, sondern dienen lediglich als Test.” 

Die Wellenbrecher mit innovativen Betonmischungen wurden in zwei Phasen eingebaut. Im Sommer 2023 wurden bereits Blöcke eingebaut, die teilweise aus Resten des Afsluitdijk hergestellt wurden, während im August letzten Jahres Levvel-Blöcke aus neun innovativen Mischungen eingebaut wurden. 

MKI und Lebensdauer

Betonmischungen unterscheiden sich voneinander durch alternative Bindemittel, Zemente und/oder Zuschlagstoffe. “Traditionelle Betonmischungen haben einen relativ hohen Umweltkostenindikator (EKI). Ziel ist es, den MKI der Mischungen zu senken, was beispielsweise durch die Verwendung von Alternativen zu herkömmlichem Zement erreicht werden kann”, sagt Pipilikaki. “Der MKI von herkömmlichem Beton liegt bei über 20 Euro pro m3, hier auf dem Testgelände schwankt der MKI der insgesamt 12 Mischungen zwischen 6 und 17 Euro pro m3. Andererseits ist die Lebensdauer wichtig. Es geht darum, das Verhältnis zwischen der Lebensdauer des Betons und dem MKI-Wert zu optimieren, denn die Blöcke müssen auch ausreichend haltbar sein, um ihre vorgesehene Funktion lange zu erfüllen. Schließlich wollen wir natürlich auch, dass die Industrie ‘sauber’ bleibt. Es sollen keine schädlichen Materialien verwendet werden.”

Überwachung und Prüfung

Alle Blöcke werden auf dieselbe Weise in derselben Anlage gegossen. “Der Zweck dieses Testgeländes ist ein doppelter”, sagt Pipilikaki. “Erstens wollen wir als Ministerium für öffentliche Arbeiten die Innovation fördern, und zweitens wollen wir überwachen, wie sich die Mischungen unter ähnlichen Bedingungen verhalten. Wir tun dies, indem wir sie auf dieselbe Weise überwachen und testen. Jährlich findet eine Sichtprüfung statt, und alle paar Jahre werden umfangreiche Labortests durchgeführt und Bohrkerne gebohrt, deren Festigkeit, Karbonatisierung und Chlorideindringung gemessen werden. Außerdem wird analysiert, ob die Mikrostruktur des Betons unter rauen Umweltbedingungen, wie Salzwasser und Erosion, intakt bleibt.”

Das Versuchsgelände in IJmuiden bietet eine einzigartige Gelegenheit, innovative Betonzusammensetzungen in einer realistischen Umgebung zu testen. “Wir testen hier unter extremen Bedingungen: salziges Meerwasser, starker Wind und Wellen. Ideal, um zu sehen, ob die neuen Mischungen langfristig stabil und haltbar bleiben. In zehn Jahren müssen wir wissen: Hält dieser Beton dem Meer stand und können wir ihn danach sicher in Projekten einsetzen?”