Wiederverwendung von Bauprodukten

Das Bild zeigt den Querschnitt eines Büroraums, in dem sich drei Personen befinden.© www.archlab.de

Ganz im Sinne der Abfallvermeidung nach der Abfallrahmenrichtlinie bietet die Wiederverwendung von Bauteilen und Baustoffen viele Potenziale, um die Emissionen und den Ressourcenverbrauch im Bausektor zu reduzieren. Rückgebaute Bauteile können allerdings nicht ohne Weiteres wiederverwendet werden. Die Schadstofffreiheit muss stets gewährleistet sein. Produkte, die für gewöhnlich eine bauaufsichtliche Zulassung besitzen, verlieren diese nach einem Ausbau. Eine Möglichkeit, das zu umgehen, ist der Einsatz von rückgebauten zulassungsfreien Bauprodukten.

In der Planung ergeben sich durch die Verwendung von rückgebauten Bauprodukten abweichende Prozesse. So ist beispielsweise eine frühzeitige Detailplanung notwendig, da sich die neue Form an den Abmessungen der verfügbaren Bauteile orientieren muss. Weitere Herausforderungen ergeben sich aktuell in der Ausschreibung und Vergabe. Bei öffentlichen Auftraggebern stellt das anonyme Vergabeverfahren aufgrund der fehlenden Kommunikation eine Problematik dar* Goldmann, M. (2022): Gebrauchte Bauteile und recyclingfähige Baumaterialien (online). DABonline, 5. Januar 2022, (abgerufen am: 25.02.2022). .

Wiederverwendung von Betonfertigbauteilen

Die Wiederverwendung von Betonbauteilen ist eine Praxis, die in Bezug auf Umweltauswirkungen und Kosten bereits mehrfach erfolgreich praktiziert wurde. Dennoch stellt das Vorhaben eine Ausnahme in nachhaltigen Bauprojekten dar.* Küpfer, C.; Bastien-Masse, M. und Fivet, C. (2023): Reuse of concrete components in new construction projects: Critical review of 77 circular precedents. In: Journal of Cleaner Production, 383, 135235. ISSN 0959-6526 (abgerufen am: 17.11.2023). doi:10.1016/j.jclepro.2022.135235

Prinzipiell können Beton-, Stahl- oder Spannbetonelemente wiederverwendet werden. Das größte Potenzial zur Wiederverwendung weisen vorgespannte Fertigbauteile auf, da sie i. d. R. keine Risse und dadurch eine erhöhte Dauerhaftigkeit haben sowie einfacher zu demontieren sind.* Suchorzewski, J.; Santandrea, F. und Malaga, K. (2023): Reusing of concrete building elements – Assessment and quality assurance for service-life. In: Materials Today: Proceedings. ISSN 22147853 (abgerufen am: 17.11.2023). doi:10.1016/j.matpr.2023.07.195

Bei der Wiederverwendung von Fertigteilen müssen die folgenden Bedingungen erfüllt sein:* Landesamt für Bauen und Verkehr (2012): Wiederverwendung von Fertigteilen aus Beton, Stahl- und Spannbeton. Landesamt für Bauen und Verkehr, Land Brandenburg, Cottbus (abgerufen am: 16.11.2023).

  • Gewährleistung der Zugänglichkeit und Demontierbarkeit
  • Nachweis der ausreichenden Restgebrauchseigenschaften und Prognose der Restnutzungsdauer
  • Gewährleistung der Standsicherheit und Tragfähigkeit
  • Gewährleistung der Wiedermontierbarkeit

Darüber hinaus muss eine Nachfrage nach den entsprechenden Elementen existieren. Denkbare Vorhaben sind die Integration der rückgebauten Fertigteile in einen Neubau am gleichen Standort oder auch die Wiederverwendung in weiteren Projekten des Bauherrn.* Redaktionskreis Baufachliche Richtlinien Recycling (2018): Baufachliche Richtlinien Recycling - Arbeitshilfen zum Umgang mit Bau- und Abbruchabfällen sowie zum Einsatz von Recycling-Baustoffen auf Liegenschaften des Bundes, Berlin (abgerufen am: 17.11.2023), S. 55. Im Sinne der Ressourceneffizienz sollte ein gleich- oder höherwertigerer Einsatz der zurückgewonnenen Elemente angestrebt werden.* Küpfer, C.; Bastien-Masse, M. und Fivet, C. (2023): Reuse of concrete components in new construction projects: Critical review of 77 circular precedents. In: Journal of Cleaner Production, 383, 135235. ISSN 0959-6526 (abgerufen am: 17.11.2023). doi:10.1016/j.jclepro.2022.135235

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Gute Praxis Beispiele

ReCreate – Wiederverwendung von Betonfertigteilen

Das europäische Forschungsprojekt ReCreate untersucht die Wiederverwendung von Fertigbauteilen aus Beton. Einerseits wird an vier Pilotprojekten die technische Umsetzung erforscht, andererseits erfolgt eine Potenzialuntersuchung für Europa. Die Ökobilanzierung eines Pilotprojekts in Schweden kam bereits zum Ergebnis, dass durch die Wiederverwendung der Betonbauteile etwa 92 % der grauen Emissionen des untersuchten Gebäudes eingespart werden. Außerdem kamen die Forschenden zu dem Ergebnis, dass die Emissionen, die durch den Transport der Elemente entstehen, vergleichbar mit den Transportemissionen eines Neubaus sind.

Literatur:

ReCreate (2024): Reusing precast concrete for a circular economy, Europe [online], [abgerufen am 11.01.2024], verfügbar unter: recreate-project.eu

Gewinnung von Betonelementen aus Ortbetonstrukturen

Neben der Wiederverwendung von Fertigteilen aus Beton, Stahl- oder Spannbeton können perspektivisch auch Betonelemente aus Bestandsgebäuden gesägt und wiederverwendet werden. Das kann sich insbesondere dann lohnen, wenn ein herkömmlicher Abriss nicht möglich ist und ohnehin eine Diamantenkreissäge eingesetzt werden muss. Positiv auf die Kosten wirkt sich aus, wenn möglichst große Elemente aus den Bestandsgebäuden gesägt werden und neben der Entnahme nur wenige weitere Bearbeitungsschritte erforderlich sind. So kann z. B. die Wiederverwendung von Betonblöcken als Fahrbahnbelag ökonomisch vertretbar sein.* Küpfer, C.; Bastien-Masse, M.; Devènes, J. und Fivet, C. (2022): Environmental and economic analysis of new construction techniques reusing existing concrete elements: two case studies. In: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1078(1), 12013. ISSN 1755-1307 (abgerufen am: 16.11.2023). doi:10.1088/1755-1315/1078/1/012013

Gute Praxis Beispiele

Fahrbahnbelag und vorgespannte Fußgängerbrücke aus wiederverwendeten Betonblöcken

Küpfer et al. untersuchten in zwei Fallstudien die Wiederverwendung von Betonblöcken aus Ortbetonstrukturen. Mithilfe einer Diamantkreissäge wurden Blöcke aus Bestandsgebäuden entnommen. 25 identische Blöcke wurden für den Bau einer prototypischen vorgespannten Fußgängerbogenbrücke genutzt. Weitere Blöcke mit unterschiedlichen Abmessungen kamen als Bodenbelag auf einem 233 Quadratmeter großen Parkplatz zum Einsatz. Bei beiden Vorhaben wurde auf kurze Transportdistanzen geachtet. Während für die Brücke eine Transportdistanz von 90 Kilometern zurückgelegt wurde und weitere Prozessschritte (z. B. Bohren von Löchern für die Vorspannung) notwendig waren, stammten alle Betonblöcke für den Fahrbahnbelag aus maximal 15 Kilometer entfernten Bestandsgebäuden und konnten ohne weitere Bearbeitungen verwendet werden. Bei der ökologisch-ökonomischen Analyse zeigte sich, dass beide Projekte deutliche ökologische Vorteile gegenüber konventionellen Alternativen haben. Die Brücke ist zwar wesentlich teurer, was insbesondere auf die Personalkosten zurückzuführen ist, verursacht jedoch ähnliche Mengen Treibhausgasemissionen wie eine vergleichbare Holzbrücke. Der Fahrbahnbelag aus wiederverwendeten Betonblöcken kostet in etwa gleich viel wie ein Belag aus R-Beton, verursacht dabei allerdings 82 % weniger Treibhausgasemissionen.

Literatur:

Küpfer, C.; Bastien-Masse, M.; Devènes, J. und Fivet, C. (2022): Environmental and economic analysis of new construction techniques reusing existing concrete elements: two case studies. In: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1078(1), 12013. ISSN 1755-1307 (abgerufen am: 16.11.2023). doi:10.1088/1755-1315/1078/1/012013

Bauteilbörsen

Zahlreiche rückgebaute Bauprodukte sind über Bauteilbörsen in Deutschland und europäischen Nachbarländern erwerbbar. Oftmals ist es auch möglich, überschüssige oder anfallende Materialien und Produkte zu verkaufen.

Beispiele für Bauteilbörsen in Deutschland:

Beispiele für Bauteilbörsen in europäischen Nachbarländern:

Materialdatenbank

Der Einsatz von Sekundärrohstoffen trägt zu einem umweltschonenden Umgang mit Ressourcen bei. Unternehmen übernehmen damit nicht nur ökologische Verantwortung, sondern sparen durch den verringerten Primärrohstoffeinsatz Kosten. Außerdem können Stoffe, die in der Produktion und am Ende des Produktlebenszyklus anfallen, in den Kreislauf zurückgeführt werden. Die Materialdatenbank des VDI Zentrums Ressourceneffizienz gibt eine Übersicht über die Verwertung, den Ankauf und die Veräußerung von Materielien aus den Gruppen Metall, Kunststoffe, Bau, Glas, Papier und Textil.

Gute Praxis Beispiele

Planung und Neubau der Stadtwerke Neustadt mit wiederverwendbaren Bauteilen

Der 2018 fertiggestellte Neubau der Stadtwerke Neustadt zeigt, wie die Ressourceneffizienz eines Gebäudes nicht nur bei der Nutzungsphase, sondern schon bei der Baustoff- bzw. Bauteilauswahl betrachtet werden kann. Die Planung des Gebäudes wurde von dem Projekt „Integration von wiederverwendbaren Bauteilen und Recyclingbaustoffen und die damit verbundenen Auswirkungen auf den Planungsprozess“, das von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt gefördert wurde, begleitet. Durch die Wieder- und Weiterverwendung von Bauteilen konnten große Mengen an Herstellungsenergie eingespart und Primärrohstoffe geschont werden. Die Elemente für die Glastrennwände zwischen den Büros und dem Flur stammen aus der Philips-Zentrale in Hamburg. In der Eichenholz-Fassade wurden Holzelemente verbaut, die zuvor Teil eines Fachwerkgebäudes waren. Die Sessel im Eingangsbereich standen früher in dem ehemaligen Neustädter Hotel „Wallburg“. Sogar das Blockheizkraftwerk für die Wasserbereitung wurde nicht neu eingekauft. Es wird das vorhandene Werk des alten Unternehmenssitzes der Stadtwerke im Ziegelhof genutzt.

Literatur:

VDI ZRE (2019): Rückbau im Hochbau – Aktuelle Praxis und Potenziale der Ressourcenschonung [abgerufen am: 05.07.2022], verfügbar unter: www.ressource-deutschland.de/fileadmin/user_upload/1_Themen/h_Publikationen/Kurzanalysen/VDI-ZRE_KA26_Rueckbau_im_Hochbau_Web_bf.pdf

Aufbereitung historischer Fenster

Im Denkmalschutz wird bekanntlich versucht historische Teile zu reparieren und sie nach Möglichkeit nicht zu ersetzen. Wenn es um die Energetische Sanierung eines Gebäudes geht, ist es jedoch schwierig die Energiesparverordnung mit dem Denkmalschutz zu verbinden. Dieser Zielkonflikt findet sich vor allem auch bei den Fenstern alter Gebäude wieder, womit sich auch die Holzmanufaktur Rottweil GmbH konfrontiert sah.

Die Sanierung und Modernisierung alter Gebäude bringt vielerlei Komplikationen mit sich, die auch bei einer Modernisierung der alten Fenster beachtet werden müssen. Vor allem eine hohe Dichtheit der Fenster wird als Energiesparmaßnahme gefordert. Um gleichzeitig die Authentizität der Fenster zu bewahren, können verschiedene Lösungen angewandt werden. Dazu gehören unter anderem die Gläser mit einer Doppel- oder Dreifachisolierverglasung zu erweitern oder zu ersetzen und mit einer Vakuumisolierverglasung auszustatten. Zusätzlich werden die Beschläge der Fenster getauscht und es besteht auch die Möglichkeit die Fenster mit mehreren Fensterebenen zu erweitern. Für die Umsetzung unterzieht das Unternehmen die zu modernisierenden Fenster zunächst einer Bestandsaufnahme und Begutachtung. Anhand der Bewertung können anschließend Maßnahmen getroffen werden. Dazu gehören auch in Zusammenarbeit mit der Glasindustrie die Entwicklung und Produktion von Gläsern, welche den geforderten Ansprüchen entsprechen.

Somit kann das Unternehmen die energetisch aufwendige Produktion ganzer neuer Fenster vermeiden und gleichzeitig die historische Bausubstanz bewahren. Nach einer Studie der ina Planungsgesellschaft mbH Darmstadt können durch die Überarbeitung von alten Holzfenstern ca. 27 % nicht erneuerbarer Primärenergiebedarf und 17 % Treibhausgasemissionen in der Herstellung, Instandhaltung und Entsorgung eingespart werden. Zusätzlich werden durch die Modernisierung der Fenster zukünftig Energieverbräuche in den Gebäuden gesenkt.

Literatur:

Schmidt, M.; Spieth, H.; Bauer, J.und Haubach, C., Hg. (2017): 100 Betriebe für Ressourceneffizienz - Band 1 - Praxisbeispiele aus der produzierenden Wirtschaft. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, ISBN 978-3-662-53366-6, S. 82 ff.

Superlocal

In den Niederlanden hat die Wohnungsbaugesellschaft HEEMwonen das Projekt „Superlocal“ in Kerkrade initiiert. Dort stehen in einer schrumpfenden Bergbaustadt vier Gebäuderiegel mit 500 Wohnungen aus den 1960er Jahren. In Zukunft sollen Bauteile aus den vier Gebäuden für drei Häuser mit 125 Wohnungen wiederverwendet werden. Eine Weiternutzung kommt nicht in Frage, da speziell bei den außenliegenden Laubengängen die Betonfertigung beim Bau fehlerhaft durchgeführt wurde. Beteiligt ist der Lehrstuhl der Juniorprofessur für Rezykliergerechtes Bauen an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule (RWTH) Aachen. Da der Wohnungsbedarf in Kerkrade sinkt, wurde das erste der fünf Gebäude bereits vollständig rückgebaut, mit der Erkenntnis, dass die Bausubstanz nicht nur wieder- und weiterverwertet, sondern auch wiederverwendet werden kann. Das soll mit einem hochlokalen Ansatz geschehen. Dazu wird das zu entwickelnde Gelände eingezäunt und soll autark entwickelt werden. Erste Prototypen sind bereits entstanden. Trotz der damaligen Baufehler – falsch verbaute oder gar fehlende Bewehrung im Stahlbeton – lassen sich viele Bauprodukte wiederverwenden, wie ein Katalog zeigt. Ein erstes Ausstellungsgebäude wurde bereits errichtet.

Literatur:

VDI ZRE (2019): Rückbau im Hochbau – Aktuelle Praxis und Potenziale der Ressourcenschonung [abgerufen am: 05.07.2022], verfügbar unter: www.ressource-deutschland.de/fileadmin/user_upload/1_Themen/h_Publikationen/Kurzanalysen/VDI-ZRE_KA26_Rueckbau_im_Hochbau_Web_bf.pdf

Ein Kataster für verbaute Materialien

Das Recycling von Gebäuden ist heute oft erschwert, weil die genauen Stoffzusammensetzungen der eingesetzten Bauprodukte nicht mehr bekannt sind. Damit bei den heute errichteten Gebäuden zukünftig nicht das gleiche Problem auftritt, wurde Madaster gegründet. Das Unternehmen dokumentiert die in einem Gebäude eingesetzten Materialien und ergänzt sie mit relevanten Daten, um den späteren Rückbau zu erleichtern. Zu den gespeicherten Informationen zählen Qualität, Herkunft und die Lage der verbauten Materialien, die über den gesamten Lebenszyklus durch die Besitzer der Immobilien aktualisiert und ausgetauscht werden können. Der Restwert der verbauten Materialien kann vor einem Rückbau oder Verkauf in die Kostenbilanzierung miteinfließen.

Literatur:

Baulinks (2021): Madaster: Kataster für verbaute Materialien nun auch in Deutschland [abgerufen am: 08.07.2022], verfügbar unter: www.baulinks.de/webplugin/2021/0368.php4

Recyclinghaus in Hannover

Bei der Planung des Recyclinghauses in Hannover war es das Ziel, möglichst viele Materialien wiederzuverwenden. Diese entstammten idealerweise aus dem eigenen Gebäudebestand oder wurden lokal erworben. Das Gebäude selbst ist so konstruiert, dass Bauteile ohne Qualitätsverlust demontiert und erneut genutzt werden können sowie ein sortenreines Trennen der Baustoffe nach dem Ende der Lebensdauer möglich ist.

Literatur:

Cityförster (2019): Recyclinghaus [online]. Brehm Hansen Niehüser Nolting Richter Seidel Sobota Partnerschaft mbB Architekten, Ingenieure + Stadtplaner [abgerufen am: 15.02.2022], verfügbar unter: www.cityfoerster.net/projekte/recyclinghaus_-218-1.html

Concular setzt die Kreislaufführung von Baumaterialien um

Die Unternehmergesellschaft Concular hat sich auf die Erstellung von Materialpässen und die Wiedereinbringung gebrauchter Materialien spezialisiert. Damit wird bereits heute zirkuläres Bauen umgesetzt. Alle in einem Neubau eingesetzten Materialien sind durch die Erstellung von Materialpässen zukünftig identifizierbar und damit unter besten Voraussetzungen wiederverwendbar oder -verwertbar.

Literatur:

KFW (2022): Zirkuläres Bauen [abgerufen am: 08.07.2022], verfügbar unter: www.kfw.de/stories/wirtschaft/gruenden/concular/

Lindner Group bietet Produktleasing und Rücknahmeoptionen

Die Lindner Group bietet individuelle Finanzierungen an, die das Produktleasing einschließen. Dabei können Systeme für eine bestimmte Nutzungsdauer vorteilhaft geleast werden. Des Weiteren werden Rücknahmeoptionen für ausgewählte kreislauffähige Produkte angeboten. Die Logistik der Rückgabe muss dabei vom Kunden übernommen werden. Mit der Voraussetzung, dass keine gefährlichen Stoffe vorliegen, können gebrauchte Systeme nach bis zu 25 Jahren zurückgegeben werden.

Literatur:

Lindner Group (2022): Produktleasing [online] - Produkte und Projekte von Lindner finanziert. Lindner Group KG [abgerufen am: 11.03.2022], verfügbar unter: www.lindner-group.com/de/kompetenzen/green-building-zirkulaeres-bauen