2 Grundsätze für Kreislaufgerechte Baustoffe und Bauweisen

2.1 Allgemeines

Ziel künftiger Bauweisen im Hochbau muß eine gesamtökologisch und technisch sinnvolle Kreislaufführung mineralischer Baustoffe sein.

Im Hinblick auf die Ausführung kreislaufgerechter Konstruktionen ist zu unterscheiden zwischen

• kurzfristigen Maßnahmen, mit den heute zur Verfügung stehenden Baustoffen und Baustoffkombinationen möglichst recyclinggerecht zu bauen, und
• langfristigen Strategien, Baustoffe und Baustoffkombinationen im Hinblick auf ihre Recyclingfähigkeit weitergehend zu optimieren.

Grundstrategien im Hinblick auf die Auswahl und die Kombination von Baustoffen können bereits heute formuliert und angewendet werden. Der in der Einleitung gegebenen, allgemeinen Definition des „Recycling" entsprechend, wurden in der Richtlinie „Konstruieren recyclinggerechter technischer Produkte - Grundlagen und Gestaltungsregeln" des Vereins Deutscher Ingenieure /33/ einige Grundregeln zusammengestellt, um Konstrukteuren einen Leitfaden zum Entwurf „recyclinggerechter Produkte" zur Verfügung zu stellen. Die in dieser Richtlinie zusammengestellten „Regeln" wurden zwar nicht ursprünglich für den Bereich des Bauwesens sondern für die Metall- und Kunststoffverarbeitende Industrie erarbeitet, sie lassen sich aber dennoch auf die hier behandelte Fragestellung übertragen.

Neben der Forderung nach Rücklaufminimierung im Fertigungsprozess (Bauwesen = möglichst rückstandsfreie, abfallarme Bauausführung) sind im wesentlichen die drei folgenden Grundsätze allgemein auch auf die Konstruktionsprinzipien im Hochbau übertragbar:

• Reduzierung bzw. Minimierung der Materialvielfalt,
• Vermeidung unlösbarer bzw. nur schwer oder mit hohem Aufwand zu lösender Verbundwerkstoffe,
• konstruktive Separierbarkeit der Bauteile und Stoffe mit unterschiedlicher Lebensdauer und unterschiedlichen Recyclingtechniken.

Diese Systematik wurde in /4/ aufgegriffen und für den Bereich des Bauwesens in die drei folgenden Anforderungskriterien überführt:

• Materialverträglichkeit im Aufbereitungsprozeß,
• Separierbarkeit der nicht gemeinsam recyclingfähigen Materialien,
• Demontierbarkeit und Wiederverwendbarkeit von Bauteilen.

Diese Anforderungen können zunächst im Hinblick auf die Separierung der Baustoffe des Rohbaus und des Ausbaus (incl. der Haustechnik) angewandt werden. Hierzu gehören z. B.

• die Trennung tragender und nichttragender Bauteile,
• der weitgehende Verzicht auf monolithische Verbindungen,
• demontierbare Verbindungen zwischen Rohbau und Ausbaumaterialien,
• der weitgehende Verzicht auf Verbundbaustoffe,
• die Trennung von Bauteilen unterschiedlicher Funktionen (Witterungsschutz, Wärmeschutz, tragende Funktion) oder z. B.
• der weitgehende Verzicht auf Unterputzkonstruktionen.

Sollen die o. g. Anforderungen im Detail auf bestimmte Konstruktionselemente des Rohbaus mit überwiegend mineralischen Baustoffen für den gesamten Hochbaubereich (Wand- und Deckenaufbauten) übertragen werden, so müssen die Stoffkreisläufe, in denen die Wieder- oder Weiterverwendung stattfinden soll/kann, konkret definiert und die stofflichen Eigenschaften der Konstruktionselemente unter sinnvollen Annahmen bzgl. der Trennbarkeit und der Aufbereitung ermittelt und mit diesen verglichen werden. Die Recyclingfähigkeit der Baustoffe und Bauweisen hängt vom Grad bzw. vom technischen Niveau der angestrebten Wiederverwendung ab.

2.2 Kreislaufgerechte Baustoffe

Zukünftige Bauweisen dürfen sich nicht darauf beschränken, daß die Baustoffe und Bauteile am Ende der Nutzung „irgendwie" wiederverwendet bzw. -verwertet werden können. Das Handeln unter Verwertungsdruck wird vor dem Hintergrund zu erwartender Abbruchmassen der Zukunft nicht ausreichen, Stoff- und Energieströme in der Zukunft deutlich zu reduzieren. Der Ansatz verschiedener Kreisläufe und die Optimierung des Stoffeinsatzes kann hier zumindest einen Beitrag zur Reduzierung der Stoffströme (Vermeidung von Abfällen im Sinne Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetzes) führen. Eine schematische Darstellung verschiedener Stoffkreisläufe ist im Bild 2 am Beispiel zement- und kalkgebundener Baustoffe gezeigt.

Ziel ist es hierbei, die Baustoffe solange im Kreislauf zu halten und den Anteil der in die Kreisläufe mit geringerem Anforderungsniveau einzuspeisenden Mengen zu minimieren, wie dies gesamtökologisch, d. h. auch unter Berücksichtigung der zur Rückführung in den eigenen Stoffkreislauf aufzuwendenden Energie und erzeugter Emissionen, sinnvoll ist. Dazu sind in vielen Fällen neue Konstruktionsprinzipien und kreislauforientierte Stoffansätze erforderlich.

Vor der Optimierung der Baustoffe und Baustoffverbunde steht die Bestandsaufnahme der heute üblichen Stoffe und Konstruktionselemente. Hierzu müssen zunächst die bautechnischen Anforderungsprofile an mineralische Werkstoffe und Werkstoffverbunde im Hochbau sowie die stoffspezifischen Strategien (Wahl der Ausgangsstoffe, Steuerung von Materialeigenschaften im Herstellprozess, Kombination bestimmter Werkstoffe), die bislang zum Erreichen dieser Anforderungen verfolgt werden, analysiert werden (technisches Anforderungsprofil). Diesen technischen Anforderungsprofilen sind die Anforderungen, die an einen wiederzuverwertenden Baustoff gestellt werden müssen, damit dieser nach einem geeigneten Aufbereitungsprozess wieder einem angestrebten Stoffkreislauf zugeführt werden kann, gegenüberzustellen. Grundlage bilden dabei bislang übliche und zukünftig zu erwartende Recyclingtechniken.

Diese Bestandsaufnahme ist zunächst im Detail für jeden Baustoff durchzuführen und im weiteren auf Konstruktionselemente (Bauteile) und ganze Bauwerke zu übertragen. Kreislaufgerechtes Bauen beginnt bei der Herstellung von Baustoffen und endet beim Rückbau der Bauwerke. Dabei sind weitestgehende Stoffkreisläufe in allen Lebensdauerperioden - Herstellung, Nutzung, Rückbau und Aufbereitung - zu verwirklichen. Dieser Forderung entsprechend ist das System der für jeden Baustoff zu bearbeitenden Fragestellungen komplex (Bild 2).

Einige dieser Fragestellungen werden nachfolgend am Beispiel des Baustoffes Beton sowie anderer mineralischer Baustoffe erläutert.