1. Motivation, Fragestellung und Ziele der Arbeit

1.1. Motivation

1.1.1. Ressourcenverbrauch

1.1.2. Urban Mining

1.2. Übergeordnete Ziele

1.2.1. Die Agenda 2030 der Vereinten Nationen

1.2.2. Umsetzung der Agenda 2030 auf deutscher und europäischer Ebene

1.3. Fragestellung

1.4. Ziele dieser Arbeit

1.4.1. Die Verbindung der Lebenszyklen: Pre-Use-, Use- und Post-Use-Phase

1.4.2. Definition von quantitativ messbaren Parametern

1.4.3. Identifikation, Analyse und Definition geeigneter Bewertungsebenen

1.4.4. Analyse und Bewertung des Rückbaus

1.4.5. Abbildung der Kreislaufpotenziale nach Qualitäten

1.4.6. Einfache Anwendbarkeit und gut ablesbare Darstellung

1.4.7. Anwendung an Modellprojekten

1.4.8. Eignung für Zertifizierungssysteme

2. Strategie und wissenschaftliches Vorgehen

2.1. Strategien für eine nachhaltige Entwicklung

2.1.1. Suffizienz

2.1.2. Effizienz

2.1.3. Konsistenz

2.1.4. Produktivität der Strategien

2.2. Ableitung der eigenen Strategie: konsistente Kreisläufe

2.2.1. Einfluss des Menschen auf die natürlichen Kreisläufe

2.2.2. Voraussetzungen für konsistente Kreisläufe

2.2.3. Nachnutzungsmöglichkeiten von Baustoffen

2.2.4. Definition des Kreislaufpotenzials von Baustoffen

2.2.5. Differenzierung von Closed-Loop- und Loop-Potenzial

2.3. Instrumente zur Verfolgung der Strategien für eine nachhaltige Entwicklung

2.3.1. Der utilitaristische Nutzen des zirkulären Bauens

2.3.2. Die Ökobilanz ist keine Bilanz

2.3.3. Die Ökobilanz als Instrument zur Prognose der Wirkungen

2.4. Systemgrenzen

2.4.1. Lebenszyklusphasen

2.4.2. Differenzierung von Materialien nach Ursprung und Verfügbarkeit

2.4.3. Abschneideregeln

2.4.4. Zusätzliche Betrachtung: CO₂-Footprint

2.5. Wissenschaftliches Vorgehen

3. Status quo: Rückbau und Entsorgung im Bauwesen

3.1. Rechtliche Hintergründe

3.1.1. Bauproduktenverordnung

3.1.2. Abfallrecht

3.1.3. Rückbaurecht

3.2. Abfallaufkommen und Verwertungsquoten

3.2.1. Eine statistische Betrachtung

3.2.2. Voraussichtliche Entwicklung der mineralischen Abfallströme

3.3. Rückbau- und Abbruchverfahren

3.3.1. Nach dem Umfang

3.3.2. Nach der Separierung

3.3.3. Nach der Verfahrensweise/Verfahrenstechnik

3.4. Aufwand für Rückbau und Abbruch

3.4.1. Kostenaufwand

3.4.2. Zeitaufwand

3.5. Entwicklung des anthropogenen Rohstofflagers

3.6. Zwischenfazit

4. Bewertungsmethoden: Stand von Forschung und Technik

4.1. Recycling in der Gebäudezertifizierung

4.1.1. Recyclingaspekte im BNB-System

4.1.2. Recyclingaspekte im DGNB-System

4.1.3. Recyclingaspekte im BREEAM-System

4.1.4. Recyclingaspekte im LEED-System

4.1.5. Anwendbarkeit der Zertifizierungssysteme zur Bewertung des kreislaufgerechten Bauens

4.2. Recycling in der Produktzertifizierung

4.2.1. Umweltkennzeichnungen und -deklarationen

4.2.2. Der Kreislaufgedanke im Cradle-to-Cradle-System

4.3. Bewertungsmethoden anderer Wissenschaftler – Stand der Forschung

4.3.1. Empirisch-experimentelle Forschung zum Rückbauaufwand

4.3.2. Angewandte Forschung

4.4. Zwischenfazit

5. Parameter zur quantitaven Bewertung der Kreislaufkonsistenz von Baukonstruktionen

5.1. Materielle Ebene

5.1.1. Umfang der materiellen Ebene

5.1.2. Parameter zur Qualifizierung

5.1.3. Parameter zur Quantifizierung

5.2. Konstruktive Ebene

5.2.1. Zerstörungsfreie Lösbarkeit

5.2.2. Sortenreinheit

5.3. Wirtschaftliche Ebene

5.3.1. Rückbauaufwand – Faktor Arbeit

5.3.2. Entsorgungskosten und Verwertungserlöse – Faktor Wert

6. Recherchen und Untersuchungen zur Entwicklung von Benchmarks für die Einordnung der ökonomischen Kriterien

6.1. Empirische Erhebung von Entsorgungskosten und -erlösen nach Wertstofffraktionen

6.1.1. Preisabfrage

6.1.2. Auswertung und Ergebnisse

6.1.3. Benchmarks für den Faktor Wert

6.2. Untersuchungen zum Rückbauaufwand am Beispiel von Fassaden- und Dachbekleidungen in Versuchsständen

6.2.1. Fassaden

6.2.2. Dachbekleidungen

6.2.3. Auswertung

6.3. Recherchen zum Rückbauaufwand auf Baustellen

6.3.1. Problematiken beim selektiven Abbruch

6.3.2. Erhebungen zum Aufwand des selektiven Rückbaus

6.4. Auswertung von Daten anderer Wissenschaftler zum Rückbauaufwand

6.4.1. Auswertung der Daten von Schultmann et al.

6.4.2. Auswertung der Daten von Graubner et al.

6.5. Tabellarischer Bauteilkatalog

6.5.1. Inhalt und Gliederung

6.5.2. Ableitung von Benchmarks für den Rückbauaufwand

6.5.3. Plausibilitätsprüfung und Korrekturen

7. Berechnungsmethode zur systematischen Bewertung und Darstellung der Kreislaufpotenziale von Baukonstruktionen

7.1. Ebenen und Basis der Berechnung

7.1.1. Ebenen der Berechnung innerhalb der Gebäudestruktur

7.1.2. Die Masse als Basis der Berechnungen

7.2. Abbildung der Qualitätsstufen als Variable

7.2.1. Die Loops

7.2.2. Differenzierung zwischen Loop- und Closed-Loop-Potenzial

7.2.3. Quellen für die Zuordnung der Qualitätsstufen

7.3. Koeffizienten zur Berechnung der Kreislaufpotenziale

7.3.1. Faktoren für den Parameter Wert

7.3.2. Faktoren für den Parameter Arbeit

7.3.3. Beispiel zur Anwendung der Koeffizienten für die Post-Use-Phase

7.4. Überprüfung der Methodik und Verifizierung

7.4.1. Beschreibung des Entwurfs und der Berechnungsergebnisse

7.4.2. Identifizierte Problematiken

7.4.3. Verifizierung

7.5. Formeln zur Berechnung der Kreislaufpotenziale

7.5.1. Closed-Loop-Potenzial (CLP)

7.5.2. Loop-Potenzial (LP)

7.6. Entwicklung eines Tabellenwerkzeugs zur systematischen Berechnung und Bewertung der Kreislaufpotenziale

7.6.1. Mengenermittlung

7.6.2. Qualitätsstufen Pre-Use

7.6.3. Wirtschaftlichkeit des selektiven Rückbaus

7.6.4. Wiederverwendbarkeit und Verwertbarkeit

7.6.5. Berechnung der Massenanteile für die EoL-Szenarien

7.6.6. Qualitätsstufen Post-Use

7.6.7. Kreislaufpotenziale

7.6.8. Treibhauspotenzial

8. Kreislaufpotenziale beispielhafter Konstruktionen im Vergleich

8.1. Modellprojekt 1

8.1.1. Vergleichsanalyse Boden/Gründung

8.1.2. Vergleichsanalyse Außenwand

8.1.3. Vergleichsanalyse Decke

8.1.4. Vergleichsanalyse Dach

8.2. Modellprojekt 2

8.2.1. Vergleichsanalyse Boden/Gründung

8.2.2. Vergleichsanalyse Außenwand

8.2.3. Vergleichsanalyse Decke

8.2.4. Vergleichsanalyse Dach

8.3. Zwischenfazit

9. Anwendung der Forschungsergebnisse auf Gebäudeebene in der Neubauplanung für das Modellprojekt »Rathaus Korbach«

9.1. Beschreibung des Projekts

9.1.1. Projektziele und Beteiligte

9.1.2. Herangehensweise im Projekt

9.1.3. Die Neubauplanung

9.1.4. Stand des Projekts

9.2. Leitdetails für den Neubau – Variantenvergleich mit dem Urban Mining Index

9.2.1. Gründung

9.2.2. Erdberührte Außenwand

9.2.3. Außenwand/Fassade

9.2.4. Fenster

9.2.5. Innenwände und -stützen

9.2.6. Geschossdecken

9.2.7. Dach

9.3. Bewertung der Kreislaufpotenziale auf Gebäudeebene – der Urban Mining Indicator

9.3.1. Ermittlung der Kreislaufpotenziale auf Gebäudeebene

9.3.2. Bewertung mit dem Urban Mining Indicator

9.3.3. Treibhauspotenzial der Varianten auf Gebäudeebene

9.4. Zwischenfazit

10. Fazit und Ausblick auf weitere Forschung

10.1. Zusammenfassung und Interpretation der Ergebnisse

10.1.1. Zusammenfassung

10.1.2. Interpretation der Ergebnisse – Objektivität der Bewertung

10.2. Beitrag des Urban Mining Index im Forschungskontext zirkuläres Bauen

10.3. Verwendbarkeit der Forschungsergebnisse in verwandten Forschungsfeldern

10.3.1. Verwendbarkeit in der Forschung zur Ökobilanzierung

10.3.2. Verwendbarkeit in der Forschung zu Lebenszykluskosten

10.4. Schlusswort

Anhang

Anlage 1 zu Kapitel 6.1: Aufstellung der Preiserhebung nach Wertstoffgruppen

Anlage 2 zu Kapitel 6.4: Auswertung der Forschungsergebnisse von Graubner et al.

Anlage 3 zu Kapitel 9.1.3: Pläne Rathaus Korbach

Literatur- und Quellenverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Glossar