Design for Disassembly: Rückbaubare Gebäude

Wofür steht Design for Disassembly?

Das Konzept des Design for Disassembly (kurz DfD) hat in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Design for Disassembly steht hierbei für ein Gebäudekonzept, was sich bereits in der Planung mit der Rückbaufähigkeit beschäftigt. Lesen Sie hier mehr, damit Sie Ihr Projekt in Zukunft nachhaltiger gestalten können!

Aufgrund der wachsenden Ressourcenknappheit und der geringen Recyclingrate in der Bauindustrie werden Themen wie Kreislauffähigkeit und Rückbaubarkeit immer wichtiger. Der folgende Artikel geht auf die Methode ein und stellt Leitlinien für einen Entwurfsprozess vor. Dadurch kann der  Rückbau künftiger Gebäude erleichtert werden. Es geht uns zudem darum, ein besseres Verständnis für das Prinzips Design for Disasselmbly und aktuelle Praktiken der Kreislaufwirtschaft zu schaffen.

Was bedeutet Design for Disassembly?

Definitionsgemäß ist Design for Disassembly der Entwurf von Gebäuden, der künftige Änderungen und den Rückbau (ganz oder teilweise) zur Wiederverwertung von Systemen, Komponenten und Materialien erleichtert. Damit wird gewährleistet, dass das Gebäude am Ende seiner Lebensdauer so effizient wie möglich recycelt werden kann.

Die Strategie stützt sich auf die zunehmende Erkenntnis, dass der größte Teil der gebauten Umwelt eine begrenzte Lebensdauer hat und dass jedes Gebäude eine Lagerstätte für Ressourcen darstellt. Eng in Zusammenhang mit dem Prinzip Design for Disassembly stehen auch das Prinzip Cradle to Cradle oder Urban Mining. `

Man geht also davon aus, dass in bereits existierenden Gebäuden so viel Material vorhanden ist, welches wiederverwendet werden kann, dass ein Großteil der mineralischen Materialien für Bauprojekte aus diesem Bestand verwendet werden könnte. Demnach sollen Materialien nicht auf einer Mülldeponie enden, sondern in den Kreislauf “Verringern, Wiederverwenden, Recyceln” (auch 3Rs genannt) zurückgeführt werden.

DfD bedeutet also, den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks zu verstehen und Vorkehrungen für die Wiederverwendung seiner Teile zu treffen, um sowohl den Ressourcenverbrauch als auch die Umweltverschmutzung zu verringern.

Aktueller Stand zu Design for Disassembly I Rückbaubaren Gebäuden

Das Konzept wurde erstmals in den 1990er Jahren definiert, ist aber noch relativ unbekannt. Bisher wurden erst wenige Projekte im Hinblick auf die Demontage konzipiert und noch weniger auch tatsächlich umgesetzt.

Nach und nach beginnen jedoch immer mehr Städte und Kommunen die Rückbaubarkeit den Entwürfen und Projektkriterien zu Grunde zu legen. Der Londoner Plan sieht beispielsweise vor, dass Bauträger bei der Einreichung des Bauantrags nachweisen müssen, wie die Gebäudekomponenten demontiert und wiederverwendet werden können.

Darüber hinaus haben sowohl das EU-Projekt Buildings as Material Banks (BAMB) als auch die EPA (United States Environmental Protection Agency) Leitlinien für diesen Entwurfsprozess ausgearbeitet. Mehrere Nachhaltigkeitszertifizierungen wie LEED, BREEAM und die DGNB vergeben Punkte, wenn die Gestaltung des Rückbaus im Entwurf berücksichtigt wurde.

Chancen und Herausforderungen von Design for Disassembly

Die Bauindustrie ist der weltweit größte Verbraucher von Rohstoffen, von denen die meisten nie in den Materialkreislauf zurückkehren.

Die Einbeziehung der Design for Disassembly-Strategie in den architektonischen Prozess würde die verkörperte Energie und die Kohlenstoffemissionen des Bausektors reduzieren, da sie den Verbrauch von initial zu erstellenden oder zu gewinnenden Materialien erheblich einschränken würde.

Dennoch gibt es auch in einem DfD-Prozess Herausforderungen zu bewältigen. Das Fehlen von Vorschriften für recycelte Materialien und die Ungewissheit über die Qualität und Quantität der verwendeten Materialien sind nach wie vor ein Hindernis für die DfD-Methode.

Eine weitere große Herausforderung sind derzeit die Kosten und die Geschwindigkeit des Abbruchprozesses. Ein konventioneller Abriss ist als billiger und schneller, als ein Bauwerk Stück für Stück zu zerlegen. Untersuchungen des Europäischen Parlaments haben jedoch gezeigt, dass der Rückbau mit dem Abriss kostenmäßig konkurrieren kann, wenn genügend wieder verwertbare Materialien mit einem guten Marktwert vorhanden sind, die an anderer Stelle eingesetzt oder sogar verkauft werden können.

Umsetzung der Rückbaubarkeit von Gebäuden

Design for Disassembly erfordert die Erstellung eines detaillierten Rückbauplans. Das bedeutet, dass sowohl Anweisungen für die Demontage von Elementen sowie eine Überprüfung der Gebäudekomponenten und -materialien und ihrer Wiederverwendung, Wiederverwertung oder Rückgewinnung enthalten sein müssen.

Rotor Deconstruction, ein belgischer Pionier auf dem Gebiet wiederverwerteter Gebäudekomponenten, demontiert, konditioniert und verkauft Materialien.

Arup hat eine Studie erstellt, die vorsieht die Verwendung von cloudbasierten BIM-Modellen zur Aufzeichnung und Verfolgung von Materialien und Komponenten während ihres Lebenszyklus zu verfolgen. Diese Studie enthält zudem einen Standard für die Verwendung von Verträgen über den gesamten Lebenszyklus vom Entwurf bis zur Demontage.

Madaster, ein Unternehmen aus den Niederlanden, legt ein digitales Materialkataster an und ermöglicht so den Zugang zu Informationen über die verbauten Materialien innerhalb eines Gebäudes.

Bewertung von Materialien

Design for Disassembly erfordert eine umfassende Untersuchung der Baumaterialien, um diejenigen auszuwählen, die emissionsarm sind, qualitativ hochwertig genug sind, um der Montage und Demontage standzuhalten und ein gutes Recyclingpotenzial besitzen.

Bei der Auswahl von Materialien im Rahmen dieser Konstruktionsmethode geht es um Fragen wie

• Was passiert mit einem Bauteil am Ende seiner Lebensdauer?
• Wie kann es wiederverwendet werden oder könnte es an den Lieferanten zurückgegeben werden?

Es gibt auch Software, die bei dieser Bewertung helfen kann, indem sie Lebenszyklusanalysen (LCA) für bestimmte Einsatzmaterialien erstellt. Alternativ haben sich Ingenieurbüros oder Sachverständigen darauf spezialisiert Ökobilanzierungen  zu erstellen oder Materialien die diesen Kriterien entsprechen bereit zu stellen

Design für Anpassungsfähigkeit

Obwohl sich Design for Disassembly auf das Ende der Lebensdauer eines Gebäudes konzentriert, scheint die Methode eine ausgezeichnete Strategie für die Verlängerung der Nutzungsdauer eines Bauwerks zu sein.

Dadurch, dass verschiedene Bausysteme und Materialien getrennt zum Einsatz kommen, ist auch eine Renovierung oder Modernisierung wesentlich unproblematischer und lokaler zu realisieren.

So können beispielsweise Elemente der Gebäudetechnik, deren Lebensdauer häufig kürzer ist als die anderer Systeme innerhalb des Gebäudes, selektiv entfernt und ausgetauscht werden, was zu weniger Abfall führt.

Modulares und standardisiertes Bauen

Die Bevorzugung von Modularität und Standardisierung im Entwurfsprozess von Baugruppen und Komponenten erleichtert ebenfalls die Wiederverwendung. Auch im Bereich des Modulbaus können sogar Betonmodule recycelt werden.

Fazit zur Rückbaubarkeit von Gebäuden

Derzeit ist die Planung für die Demontage kein einfaches Unterfangen, da sie eine zusätzliche Verantwortungsebene mit sich bringt und von allen am Bauprozess beteiligten Parteien, einschließlich der Architekten, erhebliche Anstrengungen erfordert.

Aktuell kann man leider noch wenig über die tatsächliche Verwendung, die tatsächlichen Kosten und einen Effekt sagen, weil das Prinzip des Design for Disassembly noch in den Kinderschuhen steckt.

Schlussfolgerungen darüber, wie erfolgreich ein solch kontrollierter Abbruchprozess erfolgen kann und auch tatsächlich umgesetzt wird, liegen noch Jahrzehnte in der Zukunft.

Da die Bauindustrie jedoch jedes Jahr eine übermäßige Menge an Ressourcen und Erstverwendungsmaterialien verschlingt, sollten keine Mühen gescheut und alle Strategien in Betracht gezogen werden, wenn es um die Reduzierung von Abfällen geht.

‍