Hintergrund: Auf dem Weg in die Kreislaufwirtschaft? Ressourcenströme im Bauwesen

Die Ressourcen Management Agentur in Wien hat für alle Gebäude und Infrastruktureinrichtungen in Österreich ein Potenzial von 4500 kg Stahl, ca. 340 kg Aluminium, ca. 200 kg Kupfer und ca. 40 kg Zink pro Einwohner ermittelt [4]. Rechnet man diese Mengen auf die deutsche Bevölkerungszahl hoch, bedeutet dies eine Gesamtmenge von gut 400 Millionen Tonnen Metallen (Abb. 1). Der monetäre Gegenwert dieser Rohstoffe beträgt in etwa 175 Milliarden Euro.

Diese Zahlen verdeutlichen, dass die in Gebäuden und Infrastruktureinrichtungen geschaffenen Lagerstätten angesichts knapper und teurer werdender Ressourcen immer wichtiger für die Ressourcenbereitstellung werden. Aktuelle Trends wie der Bevölkerungsrückgang in Deutschland, kleiner werdende Haushalte sowie die Abwanderung aus Ostdeutschland − hier stehen derzeit etwa eine Million Wohnungen leer − verstärken diesen Sachverhalt noch. Die hier vorhandenen Potenziale an Wertstoffen (Metalle und Mineralien) können durch gezielte Rückbaumaßnahmen als »urbane Mine« genutzt werden. Neben Metallen lassen sich mittlerweile auch Mineralien hochwertig verwerten, wie eine Untersuchung zur Herstellung von Recyclingbeton gezeigt hat [5]. Aufbereiteter Bauschutt in Mischung mit geogenem Kies und gebrochenem Naturstein kann so wieder im konstruktiven Bereich eingesetzt werden. So ist in der Stadt Zürich z. B. bei öffentlichen Aufträgen der Einsatz und die Mindestmenge von Recyclingbeton als Vertragsbestandteil verbindlich vorgeschrieben [6].

Situation der Bauabfallentsorgung

Mit etwa 192 Millionen Tonnen pro Jahr haben die beim Neu-, Um- und Rückbau von Gebäuden anfallenden Bauabfälle in Deutschland den größten Anteil an der Gesamtabfallmenge in Deutschland (Abb. 2) [7]. Nach dem aktuellen Monitoring-Bericht der Initiative Kreislaufwirtschaft Bau für das Jahr 2012 wurden ca. 91,2 % dieser Abfälle verwertet (Abb. 3). Formal wird damit die auf nationaler Ebene ab 2020 geltende Recyclingquote von >70 % deutlich überschritten. Eine hochwertige stoffliche Verwertung der Baurestmassen im Hoch-bau ist damit im Regelfall aber nicht verbunden. Während Baustellenabfälle teilweise in Müllverbrennungsanlagen energetisch verwertet werden, finden mineralische Bauabfälle − u. a. bedingt durch ihre Materialqualität − meist bei untergeordneten Maßnahmen im Straßen- und Landschaftsbau Verwendung oder werden als Verfüllmaterial auf Deponien und im Bergbau genutzt. [8]. Die länderspezifischen Verwertungsregelungen für mineralische Abfälle, die in der Regel auf der Mitteilung 20 der Länderarbeitsgemeinschaft Abfall (LAGA) basieren oder daran angelehnt sind, sollen künftig durch eine bundeseinheitliche sogenannte Mantelverordnung abgelöst werden. Sie soll Ende 2016 in Kraft treten und umfasst in drei Artikeln eine Novelle der Grundwasserverordnung, die Ersatzbaustoffverordnung sowie eine Novelle der Bundesbodenschutzverordnung. Mit der Ersatzbaustoffverordnung soll die Verwertung recycelter mineralischer Stoffe in technischen Bauwerken, mit der novellierten Bodenschutzverordnung insbesondere die Verfüllung von Abgrabungen mit Böden neu geregelt werden. Diese Vorgaben sind zwischen den beteiligten Parteien sehr umstritten, denn die Bauindustrie befürchtet u. a. bei einer Umsetzung der derzeit formulierten Grenzwerte (z. B. für die zulässigen PAK- und Sulfatgehalte in mineralischen Abfällen) eine weitere deutliche Beschränkung der Verwertungsoptionen [8]. Sofern es nicht gelingt, die Materialqualitäten der mineralischen Abfälle deutlich zu verbes-sern, um diese Vorgaben zu erfüllen, stellt auch deren Deponierung auf Dauer keine Alternative dar. Denn in Deutschland stehen nur noch sehr begrenzt Deponiekapazitäten zur Verfügung. Künftig wird die Qualität mineralischer Abfälle sogar noch wichtiger werden, denn die Gebäude des ausgehenden 20. und des 21. Jahrhunderts enthalten zunehmend komplexe, teils multifunktionale Bau- und Werkstoffe wie Vakuumisolierpaneele und Wärmedämmverbundsysteme, die schwer lösbar oder unlösbar miteinander verbunden sind oder für die es aktuell kaum Verwertungsoptionen gibt. So wurden z. B. nach einer aktuellen Studie zwischen 1960 und 2012 etwa neun Millionen Tonnen Wärmedämmverbundsysteme in Deutschland verbaut [9]. Die Zusammensetzung dieser Systeme, aber auch das bis 2015 als Flammhemmer genutzte, gesundheitsschädliche und inzwischen EU-weit verbotene Hexabromcyclododecan (HBCD), behindern eine künftige Wiederverwendung oder ein Recycling dieser Stoffströme.

Recyclinghemmnisse bei Bau- und Rückbaumaßnahmen

An Bau- und Rückbaumaßnahmen ist üblicherweise eine Vielzahl unterschiedlicher Akteure (Planer, Bauunternehmen, Baustoffproduzenten, Rückbauunternehmen) mit unterschiedlichem Aufgabenumfang (z. B. Generalunternehmer oder Teilgewerk) beteiligt (Abb. 5). Aus vielerlei Gründen haben diese Akteure den Recyclinggedanken bei der Planung bislang nur unzureichend berücksichtigt (Abb. 6). Zwar versuchen viele Beteiligte mittlerweile, Lösungsansätze zu entwickeln. Dabei handelt es sich jedoch um Einzelaktivitäten, z. B. das von der europäischen Gipsindustrie Anfang 2013 gestartete Vorhaben »GtoG (Gypsum to Gypsum) – From production to recycling« [10] oder das für Aluminium von Systemanbietern und Strangpresswerken von Bauprofilen angebotene Rücknahmesystem A/U/F [11]. Solche Einzelansätze haben im Hinblick auf die Ressourcenproduktivität eines Gesamtbauwerks aber kaum eine Wirkung.

Zwischenfazit

Zusammengefasst lässt sich die derzeitige Situation der Ressourcenströme im Bauwesen wie folgt beschreiben: 

• Die ohnehin bereits relevanten Ressourcenpotenziale in Gebäuden und Infrastruktureinrichtungen wachsen stetig weiter.
• Ihre hochwertige stoffliche Verwertung wird durch die Verwendung komplexer Materialien, unlösbarer Materialverbindungen und kritischer Inhaltsstoffe zunehmend erschwert oder ganz verhindert.
• Bundesweit einheitliche gesetzliche Verwertungsregelungen liegen nicht vor. Sie sind zwar bereits seit einigen Jahren in Vorbereitung, doch der Zeitpunkt ihrer Einführung und der genaue Inhalt der Regelungen sind noch höchst umstritten.
• In Deutschland stehen nur noch sehr begrenzt Deponiekapazitäten zur Verfügung. Gelingt es daher nicht, durch eine bessere Materialqualität mineralischer Bauabfälle eine hochwertige stoffliche Verwertung zu erreichen, stellt auch die Deponierung auf Dauer keine Lösung dar.
• Der Recyclinggedanke steht bei den meisten Akteuren im Bauwesen nicht im Fokus

Lösungsansätze

1. Recyclinggerechte Konstruktionen 

Rückbaufähig geplante Gebäude weisen im Schadens- oder Sanierungsfall eine deutlich bessere Reparaturfreundlichkeit auf. Ferner müssen bei ihrem Abbruch weniger Abfälle in Müllverbrennungsanlagen und auf Deponien beseitigt werden. Die Sekundärrohstoffe lassen sich effektiver nutzen, und die Ressourceneffizienz steigt deutlich. Für recyclinggerechte Konstruktionen braucht es jedoch Planungswerkzeuge, die eine entsprechende Bewertung ermöglichen. Diese würden es erlauben, Konstruktionen hinsichtlich ihrer Stoffauswahl sowie des Aufwandes für den Rückbau objektiv – d. h. anhand klar definierter Kriterien – zu beurteilen. Gängige, unlösbare (z. B. verklebte) Verbindungen ließen sich mit solchen Hilfsmitteln lösbaren und somit zukunftsweisenden Alternativen gegenüberstellen. Diese Werkzeuge sind so auszugestalten, dass sie in die bestehenden Methoden und Planungshilfen des nachhaltigen Bauens (z. B. BNB, DGNB) integriert werden können. Hierbei sind u. a. folgende Fragen zu beantworten: 

• Wie kann Rückbaufähigkeit objektiv definiert und bewertet werden?
• Wie lässt sich Recyclingfähigkeit messen und beschreiben? Welche nachvollzieh- und anwendbaren Bemessungsgrundlagen sind hierfür geeignet?
• Was bedeutet eine recyclinggerechte Konstruktion für die Kosten beim Bau und Rückbau?
• Wie kann hierfür ein Bewusstsein bei den verschiedenen Beteiligten in der Bauwirtschaft entwickelt werden?
• Zu welchem Zeitpunkt und in welcher Phase ist die Rückbaubarkeit sinnvoll in den Planungs- und Bauprozess zu integrieren? 

Im Rahmen einer Masterarbeit an der FH Münster wurden dazu zunächst verschiedene Konstruktionsverbindungen am Beispiel eines Mehrfamilienhauses detailliert untersucht, Bewertungskriterien entwickelt und erste Empfehlungen abgeleitet, u. a. [12]: 

• Verbindungen sollten möglichst aus Baustoffen gleicher Materialgruppen hergestellt werden
• Nutzung leicht lösbarer Verbindungen (z. B. vorgehängte Fassaden, überarbeitete Konzepte für WDVS, Schraubverbindungen, lose Verlegung anstatt verklebter Verbindungen)
• Verpflichtende Dokumentation der verbauten Stoffströme und Konstruktionen Um Planern die Umsetzung entsprechender Konstruktionen zu erleichtern, sollten die entwickelten Kriterien in praxisnahe Detailkataloge einfließen, die die Rückbaufreundlichkeit, die Recyclingfähigkeit und die beim Recycling gewonnenen Stofffraktionen gebräuchlicher Baukonstruktionen qualitativ bewerten. Vergleichbare Bauteilkataloge (in denen der Aspekt Rückbauplanung aber nicht umfassend berücksichtigt wurde) zählen schon heute zu den am weitesten verbreiteten Planungswerkzeugen bei Architekten und Ingenieuren [13]. Aus den − vorzugsweise digitalen − Katalogen ließen sich die Ergebnisse objektbezogen in einen Gebäudepass überführen, der dann zu einem späteren Zeitpunkt als Planungsgrundlage für Rückbau- und Instandhaltungsmaßnahmen dienen könnte.

2.  Integration der Rückbau- und Recyclingfähigkeit in das nachhaltige Bauen 

In den Zertifizierungs- und Bewertungssystemen der Deutschen Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (DGNB) und des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB) [14] fließt die Rückbaufähigkeit der Konstruktionen und die Trennbarkeit der Materialien in die Bewertung der technischen Qualität eines Bauwerks ein. Die hierbei angewandten Kriterien wurden mehrfach aktualisiert. Die DGNB hat mit der neuen Systemversion 2015 ihres Zertifizierungssystems folgende neuen Indikatoren zur Bewertung der Rückbaubarkeit eingeführt: 

• Recyclingorientierte Baustoffauswahl: Es wird bewertet, ob das Bauteil wiederverwendet oder als höher- oder gleichwertiger Roh- oder Baustoff verwertet werden kann.
• Recyclinggerechte Baukonstruktion: Es wird bewertet, ob das Bauteil zerstörungsfrei aus dem Gebäude entfernt und sortenrein getrennt werden kann. 

In dem zugehörigen Berechnungstool sind fertig bewertete Standardbauteile für diese Indikatoren hinterlegt [15]. Bauteile, die nicht in diesem Katalog enthalten sind, werden von der DGNB individuell bewertet und anschließend in das Tool eingepflegt. Zwar berücksichtigt die Bewertung gemäß DGNB die Abfallhierarchie des Kreislaufwirt-schaftsgesetzes (Abb. 9), indem sie z. B. die energetische Verwertung und Verfüllung der Abfälle nicht anerkennt. Eine differenziertere Betrachtung der Recyclingprozesse und ihrer Ressourceneffizienz ist bisher jedoch nicht vorgesehen. Auch die Höhe der Rückbau- und Entsorgungskosten wird nicht betrachtet.

3. Rückbaukonzept

Ein weiterer Ansatz ist die Einführung eines obligatorischen Rückbaukonzeptes einschließlich einer Kostenabschätzung. Dieses kann während der Planungsphase oder am Ende des Nutzungszeitraums erstellt werden. Für den Zeitpunkt am Ende der Nutzungsphase spricht die Tatsache, dass sich Recycling- bzw. Rückgewinnungstechnologien im Laufe der Nutzungsphase weiterentwickeln können. Unsicher ist dagegen, inwieweit eine detaillierte Aufnahme des Gebäudes nach der Nut-zungsphase möglich ist bzw. welcher technische und finanzielle Aufwand dabei akzeptiert wird. Eine wesentlich höhere Ressourceneffizienz lässt sich erzielen, wenn ein entsprechendes Konzept schon in der Planungsphase mit erstellt wird (Abb. 8). Zu diesem Zeitpunkt liegen alle wesentlichen Informationen wie z. B. Baupläne, Konstruktionszeichnungen und Stücklisten bereits vor. Damit lassen sich alle relevanten Daten zu den tatsächlich verbauten Stoffen erfassen. Außerdem schafft die Erstellung eines Rückbaukonzeptes während der Planung Anreize zur Entwicklung recyclingfreundlicher Konstruktionen. 

Fazit 

Um die in Gebäuden enthaltenen Rohstoffe einer neuen Nutzung zuzuführen, muss die Gebäudeplanung künftig auch die Rückbauphase und die Recyclingqualität der verbauten Materialien betrachten und dokumentieren. Hierzu bedarf es u. a. praxisgerechter Planungswerkzeuge, die eine objektive Bewertung der Rückbaufähigkeit, der Lösbarkeit von Verbindungen und der Verwertung von Bauteilen in der Entwurfs- und Detailplanung ermöglichen und hierzu wirtschaftlich umsetzbare Vorschläge für Architekten und Ingenieure liefern.