Der Umgang mit Ressourcen in der Bauwirtschaft

Die Ressourcen unserer Erde werden heute so intensiv genutzt wie in keinem Zeitalter zuvor, obwohl längst klar ist, dass sie oftmals nur noch begrenzt zur Verfügung stehen. Dem Bauwesen kommt dabei eine besondere Rolle zu. Hier genügt es nicht, das Thema Nachhaltigkeit von Gebäuden allein an der Energieeffizienz und dem CO2-Ausstoß im Betrieb festzumachen, wo beispielsweise auch die Novellierung des Gebäudeenergiegesetzes (GEG) ansetzt. Eine ganzheitliche Betrachtung über den gesamten Gebäudelebenszyklus – von den Baustoffen über die Erstellung, den Betrieb, dem Umbau bis hin zum Rückbau und Recycling – ist notwendig. Denn gerade die Fertigung von Baumaterial sowie der Bau und der Abriss von Gebäuden verbrauchen große Mengen an Energie. Sie wird als graue Energie bezeichnet. Der Anteil der grauen Energie liegt bei Gebäuden zwischen 40 % und 60 %  und macht damit grob die Hälfte der Energiebilanz eines Gebäudes im Lebenszyklus aus.

Rohstoffentnahmen durch die Bauindustrie

Das Bauwesen hat einen maßgeblichen Einfluss auf den Rohstoffeinsatz und somit auch auf den Verbrauch von Ressourcen weltweit. Damit fällt dem Bauwesen im Umgang mit endlichen Rohstoffen eine Schlüsselrolle zu, denn aktuell werden hier Einsparpotenziale durch Ressourceneffizienz nur im geringen Umfang gehoben.

Insbesondere bei der Herstellung von für den konventionellen Massivbau notwendigen Baustoffen, wie Zement bzw. Beton, werden erhebliche Mengen an nicht erneuerbaren Ressourcen beansprucht. Neben der Rohstoffentnahme stellt auch die Produktion von Baustoffen einen erheblichen Faktor in der Umweltbilanz des Baugewerbes dar. Es wird daher in der Bauindustrie in Bezug auf Nachhaltigkeit, Ressourcenschonung und Klimaschutz zukünftig verstärkt auch darum gehen müssen, vorhandene Materialien vermehrt in Kreisläufen zu halten und möglichst oft und ohne Qualitätsverluste wiederzuverwenden.

Urban Mining und kreislaufgerechtes Bauen

Bei der Planung eines Gebäudes wird der Abriss in der Regel noch nicht berücksichtigt. Nach wie vor herrscht der Gedanke vor für die Ewigkeit zu bauen, doch der Abriss ist oft Realität und verbraucht große Mengen an Energie und führt aktuell in der Regel noch zu einer massiven Verschwendung von Ressourcen.

Allein in Deutschland flossen 2020 nach Angaben des Statistischen Bundesamtes beispielsweise rund 198 Mio. Tonnen an Bau- und Abbruchabfällen aus dem Baubereich ab, was 55 % des gesamten deutschen Abfallaufkommens entspricht. Hier kommt der Gedanke des Urban Mining ins Spiel. Dabei handelt es sich um die Rückgewinnung von verwend- oder verwertbaren Baumaterialien und Bauteilen aus Gebäuden, die nicht kreislaufgerecht konzipiert und errichtet wurden. In Deutschland werden Bau- und Abbruchabfälle bereits im Sinne eines anthropogenen Rohstofflagers zu fast 90 %  wiederverwertet.

Das Problem dabei ist jedoch, dass sie in der Regel downgecycelt werden. Darunter versteht man die Weiterverwendung und Weiterverwertung von gebrauchten Bauteilen oder Baustoffen, die mir einem Qualitätsverlust verbunden sind – z.B. wenn Beton geschreddert und im Straßenbau als Füllmaterial verwertet wird. Somit ist die Bauindustrie noch weit von einer Kreislaufwirtschaft entfernt, die sich darüber definiert, ein sich selbst erholendes und erneuerndes Wirtschaftssystem zu sein, das den Erhalt der höchstmöglichen Qualität seiner Materialien und Produkte in geschlossenen Stoffkreisläufen zum Ziel hat.

Wo steht der Modulbau in Bezug auf kreislaufgerechtes Bauen?

Stahlmodulgebäude entsprechen der Vorstellung eines im Hinblick auf den Materialkreislauf intelligent geplanten und mit Vorausschau entworfenen Gebäudes. Sie weisen eine Besonderheit unter den dauerhaften Gebäuden auf, denn sie sind „mobile Immobilien“. Die Stahlmodulbauweise ermöglicht es Gebäude zurückzubauen, indem sie wieder in die einzelnen Module zerlegt, diese dann zu einem anderen Ort transportiert und dort erneut zusammengefügt werden. Die Grundkonstruktion aus Stahl macht es möglich, dass die Gebäude auf diese Weise weitere Leben erhalten.

Somit stehen Modulgebäude für das weit über das Urban Mining hinausgehende Prinzip der Wiederverwertung  bin hin zur Wiederverwendung. Von Wiederverwendung spricht man, wenn ein Material oder Bauteil in einer weiteren Nutzungsphase 1:1 erneut zum Einsatz kommt. Dies ist der Fall, wenn ein Stahlmodulgebäude demontiert und an einem anderen Standort ohne Änderungen wieder zusammengefügt wird.

In der Regel greift bei Modulgebäuden jedoch das Prinzip der Wiederverwertung. Im Gegensatz zur Wiederverwendung wird das Gebäude an einen neuen Bedarf angepasst, z.B. durch Änderung des Grundrisses, der technischen Gebäudeausstattung oder weil es an neue bauordnungsrechtliche Rahmenbedingungen abgepasst werden muss.

Was macht Modulgebäude so flexibel in der Nutzung und somit so nachhaltig?

Grundlage für die Möglichkeit zum Ortswechsel beim ALHO Bausystem ist dessen freitragende Stahlskelettstruktur mit nichttragenden Wänden. Diese bietet die Möglichkeit, die Modulgebäude an sich wandelnde Anforderungen und Nachnutzungen durch Grundrissänderungen flexibel anzupassen. Wände können versetzt oder geöffnet werden, das Aufstocken und Anbauen ist problemlos und in kürzester Zeit möglich. Insofern ist das modulare Bausystem für nachträgliche Änderungen und Umnutzungen äußerst flexibel und sehr gut geeignet. Diese Art der Nachnutzung kommt oft zum Tragen, wenn das Gebäude seinen Standort beibehält. Die Fähigkeit zur Umnutzung ist bereits ein wesentliches Merkmal für die Nachhaltigkeit eines Gebäudes bei der Bewertung nach DGNB und BNB.

Die ALHO Modulbauweise sieht eine dreidimensionale Konstruktion von einzelnen Stahlmodulen vor. Diese werden miteinander mechanisch verbunden und können auch wieder getrennt werden. Durch die Zweischaligkeit der Stützen-, Boden- und Deckenkonstruktion ist eine Zerlegung des Gebäudes in seine Einzelmodule nach Lösung der Schweißverbindungen einfach durchzuführen. Demzufolge sind die komplette Umsetzung, eine Teilumsetzung sowie die Remontage der Module eines Gebäudes möglich. Alle raumbezogenen Installationen werden in den einzelnen Modulen bereits im Werk vorinstalliert und vor Ort in die verschiedenen Medientrassen eingebunden. Entsprechend einfach sind sie für die Demontage wieder trennbar, z. B. durch Steckverbindungen im Bereich Elektro. Da die Gebäude in der Regel bereits viele Jahre an einem Standort genutzt wurden, bevor ein Standortwechsel vollzogen wird, sind häufig Umbaumaßnahmen für eine neue Nutzung, dadurch bedingte Raumveränderungen oder Ergänzungen sowie bautechnische Ertüchtigungen aufgrund von veränderten Gesetzen und Normen, notwendig.

Diese sind entweder nach der Demontage während einer Zwischenlagerung an einem Aufbereitungsplatz oder nach der erneuten Montage am neuen Standort weitestgehend ohne zusätzliche Eingriffe an der Tragkonstruktion und somit der Statik problemlos möglich. Dadurch, dass bei einem Standortwechsel des Gebäudes in der Regel neue Kundenwünsche realisiert und aktuelle gesetzliche Vorgaben berücksichtigt werden müssen, ist eine Wiederverwendung eins zu eins in der Praxis so gut wie unmöglich. Aber mit der Wiederverwertung eines Modulgebäudes mit einem hohen Anteil an Wiederverwendung der Baumaterialien, insbesondere der Stahlkonstruktion, setzt der Modulbau Maßstäbe in Sachen Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz im Bauwesen.