apa.at
Thema

“Zirkuläres Bauen” – Wie Kreislaufwirtschaft funktionieren kann

Credit: Christian Ohde/ChromOrange/picturedesk.com
Überblick Mehr zum Thema Gastbeiträge

Neue Ansätze einer klimaschonenden regenerativen Kreislaufwirtschaft sollen den Umgang mit den endlichen Ressourcen der Erde verändern. Ein Großteil davon wandert derzeit aber in die „gebaute Umwelt“ – also Gebäude und Infrastruktur wie Straßen oder Brücken. Wie groß die Herausforderungen sind, zeigen die Zahlen: Das Bauwesen hat einen riesigen CO2-Fußabdruck, ist für einen Großteil des Ressourcenverbrauchs und drei Viertel des in Österreich anfallenden Abfalls verantwortlich.

Auf dem Weg in die Kreislaufwirtschaft gilt es daher, bereits bei der Planung von Bauvorhaben Ressourcen intelligent einzusetzen, die Lebenszeit der Materialien und Gebäude zu verlängern und die Wiederverwertung und damit Rückführung von Stoffen in den Kreislauf neu zu gestalten. Wie zirkuläre Bauweisen etabliert werden können, welche Forschungsansätze es gibt und wo konkreter Handlungsbedarf besteht, haben zahlreiche Expertinnen und Experten gegenüber APA-Science beleuchtet.

„Kreislaufwirtschaft ist eine neue Form des Wirtschaftens, die wir erlernen müssen, um in Zeiten des Klimawandels bestehen zu können“, erklärt Thomas Romm, Architekt, Gründer von BauKarussell, einer Genossenschaft zur Weiterentwicklung der zirkulären Bauwirtschaft, und Mitautor der Studie „KreislaufBAUwirtschaft„. Der Bausektor sei mit seinem „exorbitanten Ressourcenverbrauch“ dafür von größter Bedeutung (siehe „Das muss alles neu gedacht werden„).

Bei der Entwicklung von emissionsarmen Baustoffen sei man bereits weit, sogar bei den vermeintlichen Haupt-Übeltätern, so Romm. Beton bleibe der Hauptbaustoff, ortet er eine gewisse Alternativlosigkeit. Alternativlos sei aber nur der Baustoff, nicht die Emissionen, die mit ihm verbunden sind. Es werde massiv an Dekarbonisierungsmöglichkeiten gearbeitet, verweist der Architekt beispielsweise auf die Reduktion von Klinker im Zement, Füllstoffe im Beton oder die Beigabe von technischem Kohlenstoff.

Die Stadt als Vor-Ort-Rohstoff-Lager

Ein Schlüsselfaktor der Kreislaufwirtschaft ist die Nutzung der bebauten Stadt als Vor-Ort-Rohstoff-Lagerstätte, das „Urban Mining“. „Materialien, wenn sie sortenrein getrennt sind, sind ein großer Wertschöpfungsfaktor“, streicht Romm hervor. Dieser Ansatz wird nicht nur vom BauKarussell, sondern auch von Initiativen wie den Materialnomaden oder KRAISBAU vorangetrieben, befindet sich aber in einer frühen Phase der Umsetzung.

Eigentlich sei die Wiederverwendung von Bauteilen und Baumaterialien nicht die erste Wahl im Hinblick auf zirkuläres Bauen, erläutert Anna-Vera Deinhammer, Projektkoordinatorin von KRAISBAU, gegenüber APA-Science. Im Vordergrund stünden Umnutzung, Sanierung und Revitalisierung, bevor man sich dem Ausbau und der weiteren Verwendung widmet. Ist das nicht mehr möglich, gilt Re-Use aber als wichtiger Schritt hin zur Kreislaufwirtschaft.

Viele wertvolle Materialien landen im Downcycling

Noch gehen viele wertvolle Materialien verloren beziehungsweise landen im Downcycling, wo Abbruchmaterialien aus dem Hochbau in den Straßenbau gelangen (siehe „Re-Use kommt nur langsam in Schwung“). Bei den Bauprodukten geht es laut Deinhammer vor allem um Gewährleistungs- und Haftungsfragen sowie fehlende Anreize und Normen, die Unternehmen dazu motivieren, wiederverwendbare Materialien stärker in den Bauprozess zu integrieren.

Allerdings werde der Re-Use von Bauteilen, „so wie sie sind“ inzwischen von den Unternehmen selbst angetrieben, weil sich da schon Geschäftsmodelle entwickelt hätten, konstatiert Bernadette Luger, Leiterin der Stabsstelle Ressourcenschonung und Nachhaltigkeit im Bauwesen bei der Stadt Wien. Vorzeigeprojekt sind Branchenkennern zufolge der Neubau der Volksschule Anif in Salzburg oder das sogenannte Vorklinik-Hochhaus am Campus der Uni Graz, bei dem mehr als 17 Tonnen Bauteile und Möbel weiter genutzt wurden.

Auf einen Blick

Das Bauwesen hat einen riesigen CO2-Fußabdruck und ist für einen Großteil des Ressourcenverbrauchs in Österreich verantwortlich. Auf dem Weg in eine klimaschonende regenerative Kreislaufwirtschaft müssen noch viele Hindernisse überwunden werden. Welche innovativen Ansätze und Projekte es hier gibt, zeigen Expertinnen und Experten auf.

Facts

Österreichs Kreislaufwirtschafts-Strategie mit Links zur Strategie 2022 & zum Ersten Fortschrittsbericht Juni 2024

KreislaufBAUwirtschaft Projektendbericht 2021  vom Umweltbundesamt & BMK (PDF)

Leitfaden Kreislaufwirtschaft im Hochbau, hrsg. von der Donau-Universität Krems

Online-Portal materialflows.net, präsentiert aktuelle Ressourcendaten auf globaler Ebene

Circularity im Climate Lab, seit Februar 2023 österreichisches Zentrum für Kreislaufwirtschaft

ZUM HINEINHÖREN:

APA-Science-Podcast “Nerds mit Auftrag” mit Karin Huber-Heim, Inhaberin der FH-Stiftungsprofessur für Circular Economy der Stadt Wien (mit Unterstützung des BMK produziert, September 2024)

Credit: Anna Rauchenberger
Noch kein Markt für Re-Use-Bauteile

 

Ein Hemmschuh bei Re-Use-Bauteilen sei, dass sich noch kein entsprechender Markt und keine Plattformen entwickelt hätten. Darum gebe es zum Zeitpunkt der Planung keine Sicherheit darüber, dass diese Bauteile dann, wenn sie auf der Baustelle gebraucht werden, auch tatsächlich verfügbar sind, so Luger. „Ich bin aber fest davon überzeugt, dass sich das in den nächsten Jahren ändern wird, weil es sich auch ändern muss“, sagte die ausgebildete Architektin (siehe „Circular City: Wie sich der Städtebau im Kreis drehen kann“). Fortschritte gebe es „bei allem, was nicht statisch etwas können muss“, also etwa im Innenausbau.

Die Wiederverwendung von Möbeln, Einrichtungsgegenständen und Ausstattungen funktioniere, werde schon vielfach praktiziert und ergebe oft sehr nette und anschauliche Beispiele, zeigt sich auch Gerald Beck, Geschäftsführer der Bundesimmobiliengesellschaft und der ARE Austrian Real Estate, in einem Gastbeitrag überzeugt: „So übersiedelte etwa in Graz die Küche aus einer ehemaligen Uni-Kantine in eine Schule, in Wien wurden getäfelte Türlaibungen in einem schicken Restaurant als Wandvertäfelung eingebaut“, schreibt Beck. Schwieriger werde es, wenn es um das Recycling von qualitativ minderwertigem Beton oder um unauflösbare Verbundkonstruktionen gehe.

„Kleben ist zur beliebtesten Verbindungsmethode geworden, nachdem Schichten, Schrauben, Nageln in den 70er Jahren quasi aufgegeben worden ist.“ Bernadette Luger, Leiterin der Stabsstelle Ressourcenschonung und Nachhaltigkeit im Bauwesen bei der Stadt Wien

Verbundstoffe sehr schwierig zu trennen

Beim Recyceln gibt es noch sehr viel Nachholbedarf, sagt auch Herbert Claus Leindecker von der Fachhochschule Oberösterreich in Wels: „Häufig ist leider noch immer für viele Bauteile beim Abbruch die letzte und vorletzte Stufe, nämlich Verbrennung und Deponierung, die Lösung.“ Problematisch seien die vielen Verbundstoffe, die am Bau eingesetzt werden. Fassaden mit trennbaren Komponenten wie etwa Holzschalungen mit Hinterlüftung würden aus Sicht der Kreislauffähigkeit beispielsweise besser abschneiden als Wärmeverbundsysteme. „Kleben ist zur beliebtesten Verbindungsmethode geworden, nachdem Schichten, Schrauben, Nageln in den 70er Jahren quasi aufgegeben worden ist“, pflichtet Luger von der Stadt Wien bei.

Materialien zerstörungsfrei aus Gebäuden herauszulösen und wiederzuverwenden, ist keine leichte Aufgabe, aber durchaus möglich, wie aktuelle Forschungsprojekte zeigen. So sollen Wand- und Deckenelemente künftig einfach ausgebaut, zu einer anderen Baustelle transportiert und dort wieder eingebaut werden können. Man wolle „Verbundwerkstoffe intelligenter designen, so dass sie immer wieder wiederverwendet werden können“, so Martin Riegler von Wood K plus. Der Wiederverwendung ganzer Ziegelwände widmet sich wiederum ein Konsortium rund um die TU Graz und den Baustoffkonzern Wienerberger (siehe „Wiederverwenden statt zerstören: Fixe Elemente aus dem Baukasten“).

Baustoffe aus nachwachsenden Rohstoffen

 

Eine zentrale Rolle in der Transformation des Bausektors spielen Baustoffe aus nachwachsenden Rohstoffen. Sie reduzieren CO2-Emissionen und stärken regionale Wertschöpfungsketten, schreibt Michaela Smertnig, Clustermanagerin des ecoplus Bau.Energie.Umwelt Cluster Niederösterreich, in einem Gastbeitrag unter Verweis auf Baumaterialien wie Holz, Holzfaserwerkstoffe, Hanf, Stroh, Lehm, Kalk, Schafwolle usw. Trotzdem bestünden Hemmnisse in der Verwendung der Baustoffe bei Bauherren, Baubehörden, Planenden und Verarbeitenden.

www.grownlab.at

Auch wenn eine breite, industrielle Anwendung noch weit entfernt scheint, gibt es vielversprechende Projekte. Die Palette reicht von Paneelen aus gepressten Hanfstängeln über Lehm für Lärmschutzwände im Schienenverkehr bis zu Ansätzen, wie man mit den fadenförmigen Fortsätzen von Pilzen, den sogenannten Myzelien, Bauelementen wie Ziegeln aus Ton zu mehr Stabilität verhelfen kann (siehe „Naturstoffe und Recycling sollen Bauwirtschaft nachhaltiger machen“). Die Myzelien würden in den Ton hineinwachsen und damit quasi eine „Mikroarmierung“ schaffen.

Es lohne sich auch ein Blick auf die technische Gebäudeausstattung, also zum Beispiel Schalter, Verrohrungen und Ähnliches. Sie machen zwar nur rund ein Prozent der gesamten Baumasse aus, tragen aber zwölf Prozent von deren Klimalast, erläutert Stefan Kain von der Fachhochschule Salzburg. Biobasierte Materialien könnten hier eine Verbesserung bringen. Die nötigen Materialeigenschaften seien oft sehr unterschiedlich, teils müssen sie für den Außenbereich UV-beständig sein, teils Hitze aushalten, und manchmal größere mechanische Belastung, so Kain. „Die Krux, vor der wir im Wesentlichen momentan stehen, ist der Preis“, stellt der Experte klar: „Die biobasierten Materialien sind aufgrund der geringen Anfrage deutlich teurer als die erdölbasierten.“

Bausektor verursacht Großteil des Abfalls

 

Das Abfallaufkommen Österreichs lag im Jahr 2022 bei rd. 73,9 Mio. Tonnen. Den größten Anteil daran hatten Aushubmaterialien mit 59 Prozent, gefolgt von Bau- und Abbruchabfällen mit 16 Prozent. Sie sind damit laut den Zahlen des Bundesumweltamts für drei Viertel des gesamten Abfallaufkommens verantwortlich. Siedlungsabfälle beliefen sich auf rund 10 Prozent, wobei Restmüll weniger als ein Drittel davon ausmacht, und Sekundärabfälle auf 4 Prozent.

 

Bei den übrigen Abfällen (11 Prozent) waren Metallabfälle und Schlacken mengenmäßig am bedeutendsten. Sekundärabfälle, wie Aschen aus thermischen Behandlungsanlagen oder Shredderrückstände resultieren aus der Behandlung von Primärabfällen.

„Es gibt so viel Potenzial, das leider noch nicht genutzt wird“, sagt auch Tajda Potrc Obrecht von der TU Graz, „weil es derzeit noch nicht wirtschaftlich ist“ (siehe „Nachhaltig bauen: Wir müssen nur wollen“). Die vielleicht wichtigste Frage werde bereits bei der Planung oft vergessen: „Brauchen wir das überhaupt?“ Man müsse sich als allererstes die Frage stellen: „Können wir unsere Bedürfnisse vielleicht auch anders abdecken? Kann man vielleicht renovieren? Welche Ressourcen sind bereits vorhanden? Müssen wir überhaupt neu bauen? Effizienz, Suffizienz und Konsistenz, das sind drei Faktoren, die für die Nachhaltigkeit sehr wichtig sind“, so die Expertin.

Ein wichtiger Faktor, der hilft Material, Ressourcen und Zeit einzusparen, sind inzwischen Künstliche Intelligenz und Digitalisierung. „So kann man schon bei der Planung einfacher und besser entscheiden, was überhaupt wiederverwertbar ist und was nicht“, erklärt Christoph Traxler vom Zentrum für Virtual Reality und Visualisierung (VRVis) gegenüber APA-Science. „Und das spart unheimlich viel Zeit.“ Mithilfe von Building Information Modeling (BIM) können alle relevanten Bauwerksdaten digital modelliert, kombiniert und erfasst werden. In Kombination mit digitalen Zwillingen lassen sich bereits in der Planungsphase die effizientesten und nachhaltigsten Materialien sowie Bauweisen finden.

Mit wenig Aufwand Schäden detektieren

Die Digitalisierung rücke auch bei Infrastruktur-Bauwerken wie Straßen oder Brücken etwa in Hinblick auf die Verlängerung des Lebenszyklus in den Fokus, sagt Anna Huditz vom Austrian Institute of Technology (AIT). Man könne beispielsweise über Satellitendaten die Bewegungen von Infrastrukturen, wie etwa Brücken, Schienen oder Dämmen, auf einen halben Millimeter genau feststellen, wobei über einen Algorithmus die Wetterdaten wie Temperatur und Wind herausgerechnet werden (siehe „Straßen, Brücken, Tunnel: Zirkuläres klotzen statt kleckern“). „Es ist gerade im Bereich Lebenszyklus das A und O, die Infrastruktur und alle Parameter zu kennen, um Aussagen treffen zu können“, ist Huditz überzeugt.

Grundsätzlich ist das Wissen über den Weg zum zirkulären Bauen in Forschung, Technik und Wirtschaft vorhanden, sind sich die Expertinnen und Experten einig. Noch sind aber viele Anstrengungen erforderlich, um dies in der Praxis tatsächlich umzusetzen. Ohne gesellschaftliches Umdenken, Innovationen durch verstärkte Forschungsaktivitäten und den Einsatz von erprobtem Know-how im Bau- und Gebäudebereich sowie eine Reduktion des Ressourcenverbrauchs wie in der nationalen Kreislaufwirtschaftsstrategie verankert, scheinen die ambitionierten Klima- und Umweltziele jedenfalls nur schwer erreichbar.

Entgeltliche Information

Die Gestaltung eines Themenschwerpunktes erfolgt gemeinsam mit den APA-Science-Partnern: https://science.apa.at/partner/. Es handelt es sich um entgeltliche Informationen im Sinne des Medientransparenzgesetzes (MedKF-TG). Die redaktionelle Letztverantwortung liegt bei APA-Science.

Mehr zum Thema

Thema

Mehr zum Thema

Kreislaufwirtschaft: "Das muss alles neu gedacht werden"

"Kreislaufwirtschaft ist eine neue Form des Wirtschaftens, die wir erlernen müssen, um in Zeiten des Klimawandels bestehen zu können. Der Bausektor ist sicher jener Sektor, der dafür von der größten Bedeutung ist", sagt Architekt und BauKarussell-Gründer Thomas Romm.

mehr
Thema

Mehr zum Thema

Straßen, Brücken, Tunnel: Zirkuläres klotzen statt kleckern

Infrastruktur-Bauwerke wie Straßen oder Brücken sind massiver als oft wahrgenommen und mit den im Vergleich schlanken Kubaturen von Gebäuden kaum vergleichbar. Das ist eine der großen Herausforderungen, um zirkuläres Bauen in diesem Bereich zum Durchbruch zu verhelfen.

mehr
Thema

Mehr zum Thema

Naturstoffe und Recycling sollen Bauwirtschaft nachhaltiger machen

Naturstoffe und Wiederverwertung sollen die Bauwirtschaft nachhaltiger und klimafreundlicher machen. Noch ist aber viel Forschungsarbeit notwendig.

mehr
Thema

Mehr zum Thema

Circular City: Wie sich der Städtebau im Kreis drehen kann

Die Gebäude sind von so hoher Qualität, dass man sie gar nicht abbrechen möchte. Sie sind so klug geplant, dass man sie weiterbauen, bis aufs Tragwerk ausziehen kann. Diese Vision für das Jahr 2040 hat Bernadette Luger, wenn sie an Wien denkt. Noch gibt es aber einige Hindernisse.

mehr
Thema

Mehr zum Thema

Wiederverwenden statt zerstören: Fixe Elemente aus dem Baukasten

Oft übersteigt die Lebensdauer von Materialien die Nutzungsdauer von Gebäuden, in denen sie verbaut sind. Sie zerstörungsfrei herauszulösen und wiederzuverwenden ist allerdings meist nicht möglich. Forscher zeigen in Projekten am Beispiel von Ziegel und Holz, dass dies sehr wohl möglich ist.

mehr
Thema

Mehr zum Thema

Re-Use kommt nur langsam in Schwung

Eigentlich sollen Bauteile und Baumaterialien so lange wie möglich im Gebäude verbleiben. Ihre Wiederverwendung ist nicht die erste Wahl im Hinblick auf zirkuläres Bauen. Im Vordergrund stehen Umnutzung, Sanierung und Revitalisierung, bevor man sich dem Ausbau und der weiteren Verwendung widmet.

mehr
Thema

Mehr zum Thema

Nachhaltig bauen: Wir müssen nur wollen

Klimafreundlicher Beton, digitale Zwillinge und 3D-Drucken: In der heimischen Forschung zeigt sich viel Potenzial für nachhaltiges Bauen und die Kreislaufwirtschaft – es muss nur in die Praxis umgesetzt werden. „Es gibt so viel Potenzial, das leider noch nicht genutzt wird", so Tajda Potrc Obrecht.

mehr
Stichwörter