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Forschungsbericht: Materialaufwand von Nichtwohngebäuden - Teil II

Materialaufwand von Nichtwohngebäuden - Teil II
Methodisches Vorgehen, Berechnungsverfahren, Gebäudedokumentation
Wissenschaft, Band 48
Karin Gruhler, Clemens Deilmann
Hrsg.: Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung e. V. (IÖR), Dresden
2017, 105 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag
ISBN 978-3-7388-0054-8

Inhaltsverzeichnis [PDF]

Inhalt

Der Gebäudebestand ist ein gewaltiges Materiallager, das sich durch Neubautätigkeit und Abbruchaktivitäten stetig weiterentwickelt. Jährlich fließen Baumaterialien in das Gebäudemateriallager ein und Bauschuttmassen verlassen es. Um diese stetigen Materialflüsse ressourceneffizient zu gestalten, sind Kreislaufführungen sinnvoll. Abbruchmaterialien sollten soweit wie möglich recycelt und in Neubaumaterialien integriert werden. Durch gezieltes Recycling sind erhebliche Primärrohstoffeinsparungen möglich. Das Recyclingpotenzial ist jedoch materialabhängig. Jedes Baumaterial hat spezielle Sammel- und Aufbereitungstechnologien, und es ist wichtig zu wissen, wie das Gebäudemateriallager und seine Abbruchmassen zusammengesetzt sind. Solche Informationen liegen für Wohngebäude bereits vor, bei den Nichtwohngebäuden steht der Aufbau einer entsprechenden Datenbasis noch am Anfang.
Im Band 45 der "Reihe Wissenschaft" wurden bereits für acht verschieden genutzte Nichtwohngebäudearten Materialkennwerte erarbeitet und dokumentiert. Diese Veröffentlichung ergänzt die Nichtwohngebäudedokumentation um weitere fünf Nutzungsarten, die mit insgesamt 100 Repräsentanten bzw. Bauobjekten hinterlegt sind. Gleich dem Band 45 werden diese unterschiedlichen Nichtwohngebäudearten sowie ein Mehrfamilienhaus als Vergleichsobjekt (mit 45 Repräsentanten hinterlegt) auf Grundlage der Datenbank des Baukosteninformationszentrums Deutscher Architektenkammern analysiert und ausgewertet und im Ergebnis durchschnittliche charakteristische Materialkennwerte in Verbindung mit dazugehörigen Flächen und Volumen ermittelt.
Im Rahmen der Abhandlung werden zunächst die Auswahl, Bildung, Berechnung und Beschreibung unterschiedlicher Nichtwohngebäude vorgestellt. Danach schließt sich die Gebäudedokumentation an. Den Abschluss bilden vergleichende Analysen zwischen den verschiedenen Nichtwohngebäuden. Die hier erarbeiteten Informationen und Daten ermöglichen u. a. Hochrechnungen zu künftigen Abbruchmassen, zu möglichen Recyclingpotenzialen und zur Rohstoffneuinanspruchnahme durch Neubau. Sie sind Bestandteil der am IÖR aufgebauten Bauwerksdatenbank.

Verfügbare Formate

Publikationslisten zum Thema:
Nichtwohnungsbau, Gebäudetyp, Nutzung, Neubau, Abriss, Rückbau, Materialbedarf, Bauschutt, Ressourcenschonung, Effizienz, Nachhaltiges Bauen, Berechnung, Methodik, Dokumentation,

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Wie gelingt es, die immensen Rohstoffvorkommen im Gebäudebestand "aktiv" zu halten und dauerhaft umweltverträgliche Gebäude zu realisieren? Neben "Suffizienz, Konsistenz und Effizienz" impliziert dieses Ziel den intelligenten Einsatz von Ressourcen, die Recyclingfähigkeit von Konstruktionen, ein kreislauffähiges Bauen, kurz: "Urban Mining" im Bauwesen. Dies erfordert ein grundsätzliches Umdenken in Planung und Ausführung - und damit eine große Herausforderung für Architekten und Ingenieure. Der Recycling Atlas liefert das nötige Fachwissen für den damit verbundenen Paradigmenwechsel im Bauen. Neben Projektbeispielen zeigt ein umfangreicher Leitdetailkatalog relevante Bauteilanschlüsse und liefert ausführliche Erläuterungen zu Berechnungsmethoden und Ausschreibungsaspekten.

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Forschungsberichte

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Recycling von Flachglas im Bauwesen - Analyse des Ist-Zustandes und Ableitung von Handlungsempfehlungen

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Abschlussbericht.
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Fraunhofer IRB Verlag

Ziel des Forschungsvorhabens war es, eine detaillierte Analyse des Ist-Zustandes hinsichtlich des Recyclings von Flachglas in Deutschland zu erstellen. Basierend auf den Ergebnissen sollten Handlungsvorschläge für ein closed-loop Recycling von Flachglas erarbeitet werden. Zunächst wurde ein qualitatives Stoffstrommodell für Floatglas erarbeitet. Es stellt die Stoffströme von der Erzeugung in der Floatglashütte über die Veredelung zu Halbzeugen, die Fertigung von Mehrscheiben-Isoliergläsern und die Anwendung in Fenstern und Fassaden bis zum Recycling zu neuem Floatglas oder anderen Verwendungen bzw. der Endlagerung auf einer Deponie dar. Dieses Modell zeigt die an dem Stoffstrom beteiligten Stakeholder, z. B. Floatglashütten, Fenster-/Fassadenbauer und Recyclingbetriebe. Über Umfragen bei den Stakeholdern wurden Daten zu den Stoffumsätzen in Deutschland im Jahr 2016 und Informationen zur jeweiligen Situation hinsichtlich des Recyclings von Flachglas gesammelt. Parallel dazu wurde versucht, die in Deutschland im Jahr 2016 in pre- und post-consumer Bereichen anfallenden Flachglasabfallmengen rechnerisch abzuschätzen. Des Weiteren wurde der aktuelle Sachstand der Recyclingtechnologie über Literaturstudien und Gespräche mit Experten aus der Industrie ermittelt.

Entwicklung und Anwendung von komplett demontablen Wohneinheiten aus ressourcenschonendem Beton - RC-WE-Modul

Wolfram Jäger, Angelika Mettke, Hassan Youssef, Stephanie Schmidt, Viktoria Arnold, Christian Matthes, Jakob Fischer
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Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3192
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Fraunhofer IRB Verlag

Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung und Demonstration einer massiven, modularen, transportablen und voll demontablen/recyclinggerechten Wohneinheit für die schnelle Bereitstellung von Wohnraum und ggf. temporären Unterkünften, die am Ende ihrer Nutzungszeit umsetzbar sind. Dabei waren die Anforderungen der Next-Generation-Buildings zu erfüllen und Stoffkreisläufe nach dem Prinzip Cradle to Cradle (kreislaufgerechtes Bauen auf Bauteilebene) zu schließen, d. h. flexibel (schnell, demontierbar, anpassungsfähig etc.), schadstofffrei und ressourcenschonend mit System (modulare Bauweise) zu bauen. Dazu gehören die sortenreine Trennbarkeit und die Wiederverwendbarkeit ganzer Bauteile des Rohbaus sowie deren nachhaltige Herstellung durch die Nutzung von Recyclingmaterial. Einmal hergestellt, befinden sich ganze Module im Nutzungskreislauf ohne eine Zerstörung am Nutzungsende. Daher wird mit der Wiederverwendungsoption ein Beitrag zur Werterhaltung geleistet (Upcycling). Bei dem Projekt standen die Erprobung der erarbeiteten Grundlagen und die Optimierung von wiederholbaren, adaptiven Konstruktionslösungen sämtlicher Gebäudeteile im Mittelpunkt.

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Sekundärstoffe aus dem Hochbau
Energie- und Materialflüsse entlang der Herstellung und des Einsatzortes von Sekundärstoffen aus dem Hochbau für den Baubereich
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Fraunhofer IRB Verlag

Das Recycling von Bauabfällen ist ein wichtiger Baustein zur Ressourcenschonung. Das Forschungsvorhaben ist eine Sondierungsstudie, die sich insbesondere dem Aspekt der energetischen Aufwendungen im Zuge der Kreislaufführung im Bausektor widmet. Den bisher üblichen massebezogenen materiellen Betrachtungen zum Recycling werden energetische Aufwendungen gegenübergestellt und geprüft, inwieweit sich Recycling auch aus energetischer Perspektive lohnt. Dabei wird die Wertigkeit des möglichen neuen Einsatzortes der Rückbaumaterialien mitberücksichtigt. Für jede Bauproduktgruppe werden instruktive Nutzungsbeispiele in Form charakteristischer "durchgängiger" Prozessketten vom Rückbaumaterial bis zur Einsatzvariante nachgezeichnet und aus energetischer Perspektive in drei Schritten analysiert: 1. Aufbereitung des Rückbaumaterials bis zum Sekundärstoff - Modulare Berechnung des Energieaufwands der Sekundärstoffaufbereitung; 2. Erreichen der funktionalen Äquivalenz (Einsatzfähigkeit als Substitut) auf Grundlage von Unterschieden zwischen Primär- und Sekundärstoffverwendung bis zur Einsatzvariante; 3. Gegenüberstellung der Energieaufwendungen für die Substitut- und Primärstoffherstellung.

Dezentrale, modulare Stromspeicher zur Eigenstromsteigerung in EffizienzhausPLUS Gebäuden

M. Norbert Fisch, Thomas Wilken, Franziska Bockelmann, Daniel Houschka
Dezentrale, modulare Stromspeicher zur Eigenstromsteigerung in EffizienzhausPLUS Gebäuden
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3162
2019, 127 S., 98 Abb. u. 30 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Das Im Forschungsprojekt untersuchte zweigeschossige Wohnhaus Berghalde wurde im Oktober 2010 im EffizienzhausPLUS-Standard fertiggestellt. Neben einem bilanziellen Jahresüberschuss wird die Steigerung des Eigenstromanteils durch ein Lastmanagement bzw. die Nutzung der thermischen Masse verfolgt. Im vorliegenden Forschungsprojekt liegt nun der Schwerpunkt auf der Einbindung und Nutzung von Stromspeichern, um den Eigenstromanteil von rund 30 Prozent (im Mittel der ersten Betriebsjahre) weiter zu steigern. Im Kontext der Speichereinbindung werden die Kosten analysiert und die verschiedenen Speichertypologien und deren Anwendung im Ein- und Mehrfamilienhaus mit dem Ziel bewertet, die Übertragbarbarkeit auf zukünftige Bauprojekte, auch Bestandsgebäude mit PV-Anlagen, besser beurteilen zu können. Ein weiterer Themenschwerpunkt im Forschungsprojekt ist die Betrachtung von Bestandsanlagen, deren Verträge zur Einspeisevergütung in den kommenden Jahren auslaufen werden. Der überwiegende Teil dieser Anlagen speist den regenerativ erzeugten Strom in das öffentliche Netz ein. Hier müssen Konzepte zur Eigennutzung des PV-Stroms entwickelt und aufgezeigt werden. Für die Integration von Stromspeichern als wesentlicher Baustein zur Eigenstromnutzung werden dabei große Potentiale gesehen.

Baukonstruktionen aus Massiv-Holz, welche durch Form und Fügung konstruktive und bauphysikalische Anforderungen des energie-effizienten und nachhaltigen Bauens erfüllen

Achim Menges, Oliver Bucklin, Oliver David Krieg, Hans Drexler
Baukonstruktionen aus Massiv-Holz, welche durch Form und Fügung konstruktive und bauphysikalische Anforderungen des energie-effizienten und nachhaltigen Bauens erfüllen
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Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3122
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Fraunhofer IRB Verlag

Die weite Verbreitung, hohe Leistungsfähigkeit, und leichte Bearbeitbarkeit macht Holz zu einem idealen Baumaterial für innovative Konstruktionen. Ziel des Forschungsprojektes ist die Entwicklung eines Massiv-Holz-Bausystems, bei denen einfache Holz-Elemente durch digitale Fertigungsmethoden so bearbeitet werden, dass sie durch Form und Fügung konstruktive und bauphysikalische Anforderungen des energieeffizienten und nachhaltigen Bauens erfüllen. Am Beispiel eines variablen Prototypen-Gebäudes, das in Partnerschaft zwischen der Universität Stuttgart, der Jade Hochschule und der IBA Thüringen entwickelt und gebaut wird, soll das Bausystem erprobt werden. Als eines der ersten voll parametrisch entworfenen und digital hergestellten Gebäude mit einer Vollholzkonstruktion stellt das Projekt einen wichtigen Schritt für die moderne Architekturforschung dar. Vor allem die praxisnahe Evaluation der Entwurfs- und Fertigungsmethodik hat eine Reihe von wichtigen Erkenntnissen zur Folge. Das Forschungsprojekt kann insofern als ersten Schritt für die Entwicklung eines neuen Bausystems angesehen werden.

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Zeitschriftenartikel

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Laimer, Christoph; Rauth, Elke
Ökologisch, Solidarisch, Unverkäuflich. Das Modellprojekt "Bikes and Rails" verbindet leistbare Mieten mit ökologischer Verantwortung.
Zoll + : österreichische Schriftenreihe für Landschaft und Freiraum, 2020

Altmannshofer, Robert (Übersetzer)
Beispielprojekt für zirkuläres Bauen. D(emountable), Delft, Niederlande
Industriebau, 2020

Ernst, Meret
Ringsherum. Im Kreis wirtschaften statt wegwerfen - Stand der Dinge
Hochparterre, 2020

Gerdes, Andreas
Ökobilanzierung eines Schwimmbeckens - Einfluss der Werkstoffauswahl. Niedrige Lebenszykluskosten bei Schwimmbädern durch eine gezielte Materialauswahl (kostenlos)
sb Internationale Fachzeitschrift für Sportstätten und Freizeitanlagen, 2020

Petersen, Palle
Bricolage für die Besserwelt. Die Halle 118 in Winterthur zeigt, wie aus alten Bauteilen ein neues Haus entsteht
Hochparterre, 2019

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