Effiziente Ressourcennutzung
Ressourcen sind Mittel, um etwas herzustellen oder eine Tätigkeit durchführen zu können. Allgemein können damit Rohstoffe, Geld, Energie, Arbeitskräfte usw. bezeichnet werden. Ein Gebäude besteht aus materiellen Ressourcen:
Baustoffe und Dämmstoffe, Dachziegel, Fensterglas, Rohren und Kabeln usw. All das wird aus Rohstoffen hergestellt, manches aus erneuerbaren (pflanzlichen), anderes aus nicht erneuerbaren (fossilen und mineralischen, z. B. Erdöl und Stein).
Ressourceneffizienz bedeutet, mit möglichst wenig von diesen Rohstoffen und Materialien möglichst viel Wirkung und Nutzen zu erzeugen. So werden Ressourcen nicht verschwendet. Steht man beispielsweise vor der Entscheidung „abreißen oder sanieren?“, so kann die ressourceneffizientere Variante eine Sanierung sein, da die bestehende Bausubstanz weitergenutzt wird.
Effiziente Ressourcennutzung besteht auch darin, erstens dafür zu sorgen, dass die Materialien langlebig sind, zugleich aber auch zu bedenken, dass die Langlebigkeit von Strukturen auch ein Nachteil sein kann, nämlich dann, wenn ein ineffizientes Heizsystem eingebaut wird, denn das bleibt dann zumindest die nächsten zwei Jahrzehnte.
Betrachtet man ein Gebäude in seiner Gesamtheit, also über den gesamten Lebenszyklus hinweg („cradel to grave“), so stellt sich auch die Frage nach der grauen Energie. Als Graue Energie wird jene Energie bezeichnet, die aufgewendet werden muss, um zum Beispiel einen Baustoff herzustellen, zu transportieren, zu lagern, zu verarbeiten und letztendlich auch wieder zu entsorgen. Je mehr graue Energie in einem Baustoffe oder Produkt steckt, umso negativer fällt die jeweilige Ökobilanz aus.
Eine Reduktion der grauen Energie kann gelingen, wenn beispielsweise:
- Baustoffe aus regional verfügbaren Rohstoffen verwendet werden. Zum Beispiel Holz, Stroh oder Lehm aus regionaler Produktion.
- ein hoher Grad an Vorfertigung erreicht wird und reversible Verbindungen zwischen den einzelnen Bauteilen bzw. trennbare Baustoffe verwendet werden. Sie haben einen erheblichen Einfluss und wirken sich positiv auf die Rückbaukosten aus.
- Wenn ein Gebäude nicht mehr genutzt wird, kann man es „rückbauen“ und die einzelnen Bestandteile für ein anderes Gebäude oder andere Zwecke verwenden. Das geht aber nur, wenn bereits bei der Planung und beim Bau darauf geachtet wurde, sodass die Komponenten wieder leicht voneinander getrennt werden können (z. B. durch lösbare Verbindungen, durch modulartige Bauweise oder indem Verklebungen vermieden werden). Vermieden werden müssen auch Baustoffe, die nicht wiederverwendet werden können, weil sie keine gesundheitsgefährdenden Stoffe enthalten.
Zirkulärer Stahl
Stahl und Zement, zwei der wichtigsten Baumaterialien, sind gemeinsam für etwas 15% der „globalen CO2-Emissionen des Energiesystems und der Industrieprozesse“ verantwortlich (OECD, 2019). Derzeit werden fast 88% des Stahls, der beim Rückbau von Gebäuden anfällt, rezykliert und nur 11% wiederverwendet. Die Stahlproduktion geht dementsprechend mit einem erheblichen CO₂ Ausstoß einher. Die Stahlindustrie ist eine Branche, die mittelfristig erhebliche Mengen C0₂ einsparen kann. Reduktionspotenziale bieten einerseits der Einsatz von grünem Wasserstoff, aber auch eine Verringerung der verwendeten Stahl- und Betonmengen im Bausektor könnte erheblich zur Senkung der CO₂-Emissionen beitragen und auch die Abfallmengen auf den Deponien verringern. Die Wiederverwendung von Stahl, seien es Bauteile oder ganze Stahlkonstruktionen, sollte daher einen hohen Stellenwert haben. Wie Stahl eingespart werden kann und damit CO₂ Emissionen zeigt das internationale Forschungsprojekt REUSE.
Entwickelt wurden neuartige Schubanker, die in demontierbaren Stahl-Beton-Verbundgebäuden eingesetzt werden können; damit können Probleme beim Gebäudeabbruch behoben werden, da die Komponenten des Gebäudes leicht demontiert und wiederverwendet werden können.
„Gängige Konstruktionspraktiken machen die Demontage und Wiederverwendung von Bauteilen in der Regel fast unmöglich. Während Gebäude gewöhnlicherweise für eine Nutzungsdauer von 40–50 Jahren ausgelegt sind, kann die Nachrüstung oder Modernisierung eines Gebäudes schon viel früher anstehen. Auch temporäre Gebäude, zum Beispiel für einmalige Veranstaltungen wie die Olympischen Spiele, sind problematisch. Sie sind nach der Veranstaltung oft überflüssig und werden einfach abgerissen, wodurch noch mehr Abfall entsteht. Verbundgebäude bestehen aus Stahlprofilen und vorgefertigten Betonplatten. Diese werden mit Schubankern aneinander befestigt. Sie können Scherkräften standhalten, wodurch die so entstandenen Verbundträger wesentlich belastbarer sind als sie es ohne diese Anker wären. Herkömmliche Schubanker werden jedoch auf den Stahl geschweißt und in den Beton eingebettet, so dass sie nicht getrennt und somit auch nicht wiederverwendet werden können. Mit den demontierbaren Schubankern von REUSE lassen sich die Platten und Stahlteile problemlos trennen und in neuen Projekten nochmals nutzen. Die Konstruktionsweise der Bauteile ermöglicht auch eine einfache Herstellung abseits der Baustelle und einen schnellen Einbau vor Ort. Schließlich wurden im Rahmen des Projekts zwei Arten von Ankern entwickelt: ein geschraubter und ein geschraubt-geschweißter Hybrid – beide können zerlegt werden. [...] Tests haben gezeigt: Die beiden demontierbaren Schubanker können so konzipiert werden, dass sie mit vorteilhaften strukturellen Eigenschaften für Gebäude oder Brücken aus Stahl-Beton-Verbundwerkstoffen ausgestattet sind. [...] Die Verwendung von zerlegbaren und wiederverwendbaren Bauteilen in der Bauindustrie – wie die von REUSE entwickelten – wird die CO₂-Emissionen und die durch unnötige Abrisse verursachten Deponieabfälle verringern, was sowohl der Umwelt als auch der menschlichen Gesundheit zugutekommt. Generell wird die Einführung von Wiederverwertungskonzepten im Bauwesen dazu beitragen, die ehrgeizigen Umweltziele der EU zu erreichen.“
Quelle: https://cordis.europa.eu/article/id/435382-reusable-construction-technology-reduces-co2-and-waste/de
Städte sind riesige Rohstofflager: Tonnen von Stahl, Metalle, Beton Ziegel, Holz Glas sind in den Gebäuden verbaut. Unter Urban Mining versteht man die Wiederverwertung dieser Stoffe. Verwandte Begriffe sind auch: repair, upcycling und re-use. In zahlreichen Städten gibt es dafür bereits Plattformen über die wiederverwertbare Produkte bezogen werden können. Das können Fliesen, Ziegel, Holz, Aluminium, Kupfer etc sein.
Beispiele für Baustoffbörsen sind:
- eine gute Planung bzw. gute Organisation der Baustelle erreicht wird: wenn zum Beispiel darauf geachtet wird, dass weniger Verpackungsmaterial für Baustoffe verwendet wird, Mehrwegtransportsysteme verwendet werden, die Transportwege zur Baustelle möglichst kurz gehalten werden und schon im Vorhinein genau plant, welche Materialien in welchen Mengen für den Bau gebraucht werden und Verschnitt vermieden wird. Eine diesbezügliche Lösung ist die Verwendung von Schütt-Dämmstoffen bzw. Einblasdämmstoffen wie Zellulose, wo keine Reste übrig bleiben.
Die „Recycling-Baustoffverordnung“ (seit 1.Jänner 2016 in Kraft) sieht unter anderem eine Trennpflicht vor. Gefördert werden soll damit auch eine Kreislaufwirtschaft, Steigerung der Materialeffizienz sowie die Sicherstellung einer hohen Qualität von Recycling-Baustoffen (siehe Bernhardt, A.; Karigl, B.; Neubauer, M.; Reisinger, H.; Thaler, P.; Walter, B., 2016)
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Texte: Autor_innen des Lernfelds/ Fallbeispiel/ Kurswoche, Erscheinungsjahr, Titel des Lernfelds/ Fallbeispiel/ Kurswoche. Hrsg.: e-genius – Initiative offene Bildung, www.e-genius.at”
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