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Energie- und ressourcenoptimierte Baukonstruktionen

Bereits 2001 wurde mit dem Leitfaden Nachhaltiges Bauen ein Anforderungsprofil für Planung, Bauen, Bauunterhaltung, Betrieb und Nutzung von Liegenschaften und Gebäuden des Bundes herausgegeben. Dort finden sich konkrete Forderungen an Bauwerke, etwa der schonende Umgang mit natürlichen Ressourcen, die hohe Dauerhaftigkeit, der problemlose Rückbau. Das BBSR erarbeitet Lösungen für eine energie- und ressourcenoptimierte Baukonstruktion.

Fachbeitrag: 2009

Unter Baukonstruktion wird das baupraktische Handwerkszeug zur Errichtung von Bauwerken verstanden. Im Allgemeinen werden die wichtigsten Aufgabengebiete des Bauens und die unterschiedlichen Konstruktionsweisen in den Bereichen des Rohbaus, des Fassadenbaus, des Innenausbaus und in Teilen auch der Technischen Gebäudeausrüstung berücksichtigt.

Unter dem Begriff ressourcenoptimierter Baukonstruktion wird darüber hinaus die Optimierung von Bauweisen in der Art erfasst, dass eine möglichst geringe Beeinflussung unserer Umwelt durch die Produktion der Baustoffe und Bauteile, die Bauwerkserrichtung, den Bauwerksbetrieb und den Bauwerksabbruch entsteht.

Der Betrachtungszeitraum zur Optimierung von Baukonstruktionen nach ressourcenoptimierten Aspekten umfasst also nicht nur die Errichtungsphase von Bauwerken, sondern den Komplettkreislauf des Bauwerks von der "Wiege bis zur Bahre".

Zur Umsetzung von ressourcenoptimierter Baukonstruktion gibt es zwei grundlegende Ansätze:

Der optimale Stoffkreislauf

Idee: Ein Bauwerk besteht aus ressourcenoptimierten Baustoffen. Zur Herstellung der Baustoffe werden Rohstoffe aus der Umwelt entnommen und nach der Nutzung des Bauwerks wieder an die Umwelt zurückgegeben. Eine Schädigung der Umwelt entsteht nicht - weder durch die Entnahme noch durch die Rückgabe der Rohstoffe .

Beispiele:

  • Mineralischer Baustoff: Lehm - kann nach der Nutzung unter Zugabe von Wasser wieder in einen plastischen Zustand versetzt und zu neuen Bauteilen geformt oder der Umwelt durch Verfüllen des alten Entnahmeortes zurückgegeben werden.
  • Organischer Baustoff: Holz – kann nach der Nutzung kompostiert werden. Wächst genau soviel Holz nach wie eingeschlagen wird, ist der Stoffkreislauf geschlossen.

Der optimale Produkt-(bzw. Bauteil)kreislauf

Idee: Ein Bauwerk besteht aus Bauteilen, die aus Rohstoffen hergestellt wurden, welche vorher der Umwelt entnommen wurden. Die Bauteile werden nach dem Nutzungsende des Bauwerks wiedergewonnen, aufgearbeitet und für weitere Bauwerke wiederverwendet. Der Wiederverwendungszyklus wird mindestens so lange betrieben, bis die Umweltschädigung, die zu Beginn der Rohstoffentnahme und Herstellung der Bauteile verursacht wurde, durch andere Maßnahmen kompensiert wurde, bzw. bis die Rohstoffe in der Umwelt wieder ersetzt sind.

Beispiele:

  • Mineralischer Baustoff: Naturwerkstein – wird aus einem Steinbruch gewonnen, der nach der Ausbeutung von der Natur über Jahrzehnte zurückerobert wird. Gute Beispiele finden sich in unserer Geschichte. Steine wurden früher für repräsentative Bauwerke und Befestigungsanlagen verwendet. Nach dem Nutzungsende wurden die sehr robusten Naturwerksteine wiedergewonnen und für neue Bauwerke eingesetzt. In Deutschland sind historische Bauwerke bekannt, die aus zweitverwendeten römischen Naturwerksteinen erstellt wurden. Die römischen Steinbrüche sind heute wieder wertvolle Natur- und Kulturdenkmale.
  • Organischer Baustoff: Holz – war vor der Industrialisierung der wichtigste Konstruktionsbaustoff in Deutschland. Holz war deshalb knapp. Außerdem mussten die Baumstämme aufwendig händisch zu Balken verarbeitet werden. Die Zweitverwendung von Konstruktionsholz war deshalb ein übliches Verfahren um die Bauaktivität zu fördern und gleichzeitig den Waldbestand zu schonen. Verordnungen regelten, dass genau soviel Holz nachwächst wie eingeschlagen wird.

Die beiden Ansätze "Optimaler Stoffkreislauf" und "Optimaler Bauteilkreislauf" zeigen Wege zum umweltverträglichen Bauen auf, machen aber auch deutlich, dass das gewünschte Optimum in der Baupraxis nur schwer erreicht werden kann: Zu spezifisch sind die einzelnen Bauaufgaben, zu unterschiedlich die örtlichen Vorraussetzungen und zu komplex die zur Verfügung stehenden Bauprodukte.

Das Ziel ist deshalb eine Mischung aus den beiden Ansätzen, die ergänzt werden durch Forderungen an menschliche Bedürfnisse an das Bauwerk. Eine triviale Antwort auf die Frage, wie denn eine ressourcenoptimierte Baukonstruktion aufgebaut werden muss, kann es nicht geben. Wie die Architektur eines Gebäudes von verschiedensten Stellgrößen abhängig ist, so ist es auch das Bauen selbst.

Versuche zum Bauteilkreislauf mit dem Massenbaustoff Beton. Wiederverwendung von Betonfertigteilen:

Montage eines Pilothauses aus wiederverwendeten BetonfertigteilenBild 17: Montage eines Pilothauses aus wiederverwendeten Betonfertigteilen



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Kontakt

Claus Asam
Referat II 6 - Bauen und Umwelt
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