Sortenrein Richtung Zukunft

Sortenrein Richtung Zukunft

Wenn wir eine Kreislaufwirtschaft im Bauen etablieren wollen, müssen wir die Frage des Entwerfens neu justieren

Prof. Dr. Dirk E. Hebel

Im September 2020 stellte Ursula von der Leyen, Präsidentin der Europäischen Kommission, in ihrer Rede abermals das Ziel der Etablierung einer vollständigen Kreislaufwirtschaft innerhalb der EU vor, wie sie im „Aktionsplan für eine Kreislaufwirtschaft“ im März des gleichen Jahres schon formuliert wurde. Explizit ging sie auf die Verantwortung des Bauwesens ein, das nach Angaben der Kommission aus dem Jahr 2019 für 50 Prozent des Primärrohstoffverbrauchs und gleichzeitig für 36 Prozent des Festmüllaufkommens innerhalb der Union verantwortlich ist. Der Grund liegt in unserem gewohnten, linearen Denk- und Wirtschaftsmodell: Rohstoffe werden aus den etablierten natürlichen Kreisläufen entnommen, daraus hergestellte Produkte und Güter werden verbraucht und anschließend entsorgt. Dieser Ansatz hat tiefgreifende Konsequenzen für unseren Planeten. So verändern wir in gravierender Weise bestehende Ökosysteme. Sand, Kupfer, Zink oder Helium werden bald nicht mehr vertretbar aus natürlichen Quellen zu gewinnen sein. Im Gegensatz dazu steht der Ansatz, in geschlossenen, intelligent geplanten und mit Voraussicht entworfenen Materialkreisläufen zu operieren. 

Hierbei kommt unserer gebauten Umwelt eine Schlüsselrolle zu. Sie muss sowohl als zukünftiger Rohstofflieferant als auch als Materiallager betrachtet werden. Das anthropogene Rohstofflager ist allerdings ein unpassendes Konstrukt, aus dem nur Fragmente der ursprünglichen Materialien und Bauteile unter großer Kraftanstrengung und hohem Energieeinsatz zurückgewonnen werden können. Es wurde nicht für den Rückbau und die Wiederverwendung entworfen und konstruiert. Ziel muss es jedoch sein, ein wirklich sortenreines und einfach rückbaubares Materiallager aufzubauen. Es müssen neue Technologien, Fügungsprinzipien, Verbindungsmittel und auch Materialien entwickelt werden, um den zukünftigen Baubestand in eine neue Generation qualitativ nachhaltiger, das heißt ökologisch unschädlicher, technisch sortenreiner, einfach rückbaubarer und ökonomisch attraktiver – weil endlos in Kreisläufen nutzbarer – Bauwerke zu überführen.

Bild: In einer Kreislaufwirtschaft sind alle Materialien und Bauteile vollständig wiederverwendbar, wiederverwertbar oder kompostierbar, © Rene Müller 

Urban Mining als Zwischenschritt

Auf dem Weg zu einer vollständig kreislaufgerechten Bauwirtschaft kann das „Urban Mining“ daher lediglich ein Zwischenschritt sein. Denn wie in einem herkömmlichen Bergwerk entstehen beim Schürfen von Rohstoffen aus der städtischen Mine Nebenprodukte minderer Qualität und Materialien, die die oben beschriebenen Kriterien nicht erfüllen. Diese müssen temporär ausgeschleust werden – in der Hoffnung, sie in der Zukunft durch neue Entwicklungen wieder in den Stoffkreislauf zurückholen zu können. Dazu gehören eine Unzahl gängiger Baumaterialien, die als sogenannte Komposite oder Verbundmaterialien aus mehreren untrennbaren Stoffen bestehen und insofern nicht sortenrein zurückgewonnen werden können. Ebenfalls betrifft dies Materialien, die durch synthetische Kleber, Schäume, Beschichtungen, Lackierungen oder andere Behandlungen verunreinigt wurden. Viele dieser Baustoffe werden deponiert oder verbrannt, was oft einer Zerstörung der Rohstoffe gleichkommt.

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Der Mehr.Wert.Pavillon nutzt vier verschiedene Materialfraktionen, um seine Hauptelemente konstruktiv und gestalterisch zu unterscheiden, Bild © Zooey Braun

Kreislaufgerechtes Bauen von Beginn an

Das kreislaufgerechte Bauen versteht die gebaute Umwelt im Gegensatz dazu als einfach zu bedienendes Materiallager. Im Gegensatz zu einem Bergwerk erlaubt dieses Materiallager die verlustfreie und werterhaltende, wiederholte Verwendung und Verwertung von Bauteilen und Materialien. Allerdings setzt es eine entsprechende Handhabung dieser Elemente voraus, was sich vor allem in der Entwicklung und Anwendung neuer Verbindungstechnologien, im Entwurf von Rückbauanleitungen und in einem radikal neuen Rollenverständnis aller am Bau Beteiligten manifestiert. Anstatt darauf abzuzielen, am Ende der Nutzungsphase den Kreislauf zu schließen und dadurch Abfall zu reduzieren, sollte eine Kreislaufwirtschaft die Entstehung von Abfall durch Innovation und Gestaltung bereits am Anfang des Lebenszyklus verhindern. Beim „Entwurf“ von Gebäuden kommt hier also eine neue Komponente hinzu, die von Anfang an konsequent mitgedacht werden muss.

Bereits heute entwickeln sich daraus neue Geschäftsfelder. Beispielsweise gehen Firmen dazu über ihre Produkte nicht mehr zu verkaufen, sondern nur noch deren Nutzung in Rechnung zu stellen. Nach Gebrauch führen sie das (sortenrein eingebaute) Material wieder in den eigenen Prozess zurück. So entwickelt die Firma Desso Teppichfliesen derart, dass sie zu 100 Prozent wiederverwertbar sind, das heißt ohne Qualitätsverlust zu neuen Teppichfliesen werden können. Das Produkt stellt daher durch eine weitblickende Gestaltung (Verlegung ohne Kleber) und Zusammensetzung eine Rohstoffquelle dar, warum also verkaufen? Dem Prinzip der Kreislaufwirtschaft folgend entwickeln diese Unternehmen Know-how und Technologien und vermarkten diese Innovation. In diesem Umdenken liegt eine enorme Chance den Bausektor zu revolutionieren sowie komplett neue Geschäftsfelder zu erschließen. Die zuvor erwähnte Entwicklung neuer Konstruktionsprinzipien versteht sich dabei als Grundlage, um die kreislaufgerechte Entnahme der Rohstoffe auch technologisch zu ermöglichen. Ist dieser Zustand einer wirklich kreislaufgerechten Bauwirtschaft erreicht, gilt es, ein digitales Katastersystem aufzubauen, damit zukünftige Generationen auch wissen, wo welche Materialien in welcher Menge und wann verfügbar sind.

Bild: Die Kunststoffplatten im Badezimmer hatten ein Vorleben als Schnittbrett, Trinkflaschenverschluss oder Verpackung, © Zooey Braun

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Die Einheit „Urban Mining and Recycling“ (UMAR) ist als temporäres Materiallager und Materiallabor zu verstehen, in dem zum großen Teil Sekundärrohstoffe zum Einsatz kommen, Bild © Zooey Braun

Neue Wege in der Wohneinheit UMAR

Die Wohn- und Forschungseinheit „Urban Mining and Recycling“ (UMAR) setzt den beschriebenen Anspruch eines künftigen Materiallagers konsequent um: Das Gebäude ist sortenrein konstruiert, so dass alle Materialien und Bauteile vollständig wiederverwendbar, wiederverwertbar oder kompostierbar sind. Die UMAR-Einheit im Schweizer Forschungsgebäude NEST in Dübendorf ist daher sowohl als temporäres Materiallager als auch als ein Materiallabor zu verstehen, in dem zum großen Teil Sekundärrohstoffe zum Einsatz kommen. Etwa die Glaskeramikplatten der Firma Magna, die zu 100 Prozent aus Scherben von Glasabfällen hergestellt und am Ende zu 100 Prozent zu neuen Glasprodukten mit gleichem Wert und Nutzen wiederverwertet werden können.

Bild im Header: Der Mehr.Wert.Pavillon wurde vollends aus Materialien der „Urbanen Mine“ realisiert und war Teil der Bundesgartenschau 2019. © KIT Karlsruhe


 

Der Text lehnt sich an die Publikation „Urban Mining und kreislaufgerechtes Bauen“, Dirk E. Hebel und Felix Heisel, Birkhäuser, Basel und Berlin, 2021 an.

Dirk E. Hebel ist Professor für Nachhaltiges Bauen sowie Dekan der Fakultät für Architektur am Karlsruher Institut für Technologie KIT.


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