Nachhaltiges Bauen durch Wiederverwendung von Materialien
Jährlich werden in der Schweiz rund 17 Millionen Tonnen Baumaterialien (ohne Bodenaushub) weggeworfen: «Diese Materialien sind in der Regel in gutem Zustand und könnten wiederverwendet werden, so dass keine neuen Materialien hergestellt werden müssten», sagt EPFL-Professor Corentin Fivet. «Fivet ist Leiter des Structural Xploration Laboratory (SXL) an der Fakultät für bau, Architektur und Umwelt (ENAC) der EPFL. Am 1. April 2024 wird er die akademische Leitung des Smart Living Lab in Fribourg übernehmen, das sich unter anderem mit diesem Thema befassen wird.
«Die Wiederverwendung von Baumaterialien ist eine Frage des gesunden Menschenverstandes», sagt er, «vor der industriellen Revolution war sie gang und gäbe, weil die Herstellung von Materialien von Grund auf viel teurer war. Heute ist das leider nicht mehr der Fall, sondern das Gegenteil: Die Wiederverwendung von Materialien ist teurer geworden, weil sie nicht zur Routine gehört. Und für Investoren ist alles, was neue Risiken mit sich bringt, auch mit höheren Kosten verbunden.» Doch der Hauptgrund für das Umdenken ist heute nicht wirtschaftlicher, sondern ökologischer Natur.
Die Wiederverwendung von Materialien hat in den letzten zehn Jahren mit dem Aufkommen der Kreislaufwirtschaft an Bedeutung gewonnen. In der Schweiz gibt es eine Reihe von Umnutzungsinitiativen, wie z. B. die Pläne zur Umwandlung eines ehemaligen Fiat-Werks in Genf in ein kombiniertes Wohn- und Geschäftsviertel. Die Architekturfachleute haben bereits viele Komponenten des alten Werks wiederverwendet, wie etwa das Stadtmobiliar und strukturelle Elemente – einschliesslich einiger Betonplatten, die nun Teil des Gebäudes sind, in dem das Smart Living Lab untergebracht ist. «Es handelt sich immer noch um einen Nischenmarkt, und wir müssen mehr Erfahrungen sammeln, mehr technische und wirtschaftliche Machbarkeitsstudien durchführen und mehr Beweise sammeln, um zu zeigen, dass gebrauchte Baumaterialien immer noch einen Wert haben und anstelle von neuen verwendet werden können», so Fivet.
Die Forschung hat bereits gezeigt, dass die Wiederverwendung tragender Strukturen erhebliche Vorteile für die Umwelt mit sich bringen kann, da diese Strukturen in grosser Zahl verwendet werden und ihre Herstellung sehr umweltbelastend ist: «Wenn wir die Emissionen ernsthaft reduzieren wollen, können wir nicht nur Blumentöpfe und Teppiche wiederverwenden», sagt Fivet. Es ist immer nachhaltiger, etwas bereits Vorhandenes zu verwenden, auch wenn es in der Herstellung nicht umweltfreundlich war. Eine aktuelle SXL-Studie ergab, dass die Wiederverwendung von Betonplatten bis zu 90 % weniger Treibhausgasemissionen verursacht als die Herstellung neuer Platten.
Ein vielschichtiger Ansatz
Abgesehen von den Vorteilen für die Bauindustrie schafft die Wiederverwendung von Materialien einen positiven Kreislauf, da sie die lokale Wirtschaft unterstützt und neue Arten von Arbeitsplätzen auf allen Qualifikationsniveaus schafft: «Die Arbeiter sind darin geschult, wie man etwas baut, aber nicht, wie man es wieder abbaut», so Fivet, «aber um Materialien richtig wiederzuverwenden, brauchen wir Kompetenzen in einer Reihe von Bereichen. Jeden Monat entstehen neue, lokal ausgerichtete Unternehmen und gemeinnützige Organisationen mit ganz unterschiedlichen Geschäftsmodellen.» Und es entstehen mehrere Websites, auf denen Menschen Elemente wie Waschbecken, Türen, Heizkörper und Möbel erwerben oder entsorgen können.
Der Trend treibt auch den Wandel in der Ausbildung voran: «Die Anforderungen an die Nachhaltigkeit sind so hoch geworden, dass wir heute nicht mehr die gleichen Baumethoden lehren können wie noch vor zehn Jahren», sagt Fivet. «Wir müssen alternative Ansätze einführen und unsere Standardmethoden überdenken.» Neben der SXL untersuchen auch mehrere andere ENAC-Labors die Wiederverwendung von Baumaterialien. EAST untersucht, wie sie in den Entwurfsprozess einbezogen werden können; THEMA untersucht die Umweltauswirkungen von Materialien, indem es Lehren aus der Geschichte des Bauwesens zieht; HERUS bewertet, wie Materialien in einer Stadt verteilt werden können; EESD entwickelt ein Verfahren zur Herstellung von Wänden aus Betonabfällen; CRCL untersucht, wie Robotertechnik Bauprozesse automatisieren kann, unter anderem durch die Verwendung von recycelten Materialien; und RESSLab analysiert die mechanischen Eigenschaften von wiederverwertetem Stahl.
Kein grünes Licht
Fivet betont jedoch, dass die Möglichkeit der Wiederverwendung von Baumaterialien nicht als grünes Licht für die Errichtung von Gebäuden nach Belieben verstanden werden sollte: «Unsere Forschung hat bewiesen, dass Materialien wiederverwendet werden können, aber das bedeutet nicht, dass wir den Bauherren einen Freibrief ausstellen können. Das ist vergleichbar mit dem Problem, das wir bei Plastikflaschen beobachten – die Leute denken, da sie recycelt werden können, spricht nichts dagegen, sie einfach weiter zu verwenden», sagt er und fügt hinzu, dass der erste Schritt zur Verringerung des CO2-Fussabdrucks der Bauindustrie darin besteht, bestehende Gebäude zu erhalten. Wenn Gebäude abgerissen werden müssen, sollten die Architekturfachleute versuchen, so viele Komponenten wie möglich wiederzuverwenden, um die physikalischen Eigenschaften der Materialien zu erhalten. Recycling sollte nur für die verbleibenden Komponenten in Betracht gezogen werden, da Recyclingprozesse im Allgemeinen viel Energie erfordern und mehr Umweltverschmutzung verursachen als die Wiederverwendung.
Allerdings sind der Wiederverwendung von Baumaterialien Grenzen gesetzt. In der Schweiz werden zum Beispiel sechs- bis siebenmal mehr Gebäude gebaut als abgerissen. Bauherren müssen weniger und vor allem verantwortungsvoller bauen. Das bedeutet, dass bestehende Gebäude nicht durch solche ersetzt werden dürfen, die im Wesentlichen gleich sind oder die zwar grösser und moderner sind, aber nur die gleiche Anzahl von Bewohnenden aufnehmen können. «Solche Entscheidungen sind angesichts der notwendigen Anstrengungen zur Bekämpfung der globalen Erwärmung nicht sinnvoll», sagt Fivet, «das ist den Wissenschaftlerinnen klar, aber wir müssen es auch den Bauherren und der Öffentlichkeit klar machen.»
Nachhaltiges Bauen lernen
Im Rahmen des EPFL-Projekts rebuiLT haben sich die Studierenden vorgenommen, die Vorteile von Low-Tech-Methoden zu demonstrieren, ohne dabei Kompromisse bei der Qualität einzugehen. Sie haben Bauteile von mehreren Bauwerken, darunter ein Gebäude aus den 1970er Jahren, das abgerissen werden sollte, geborgen und verwenden die Materialien für den Bau eines Pavillons in Ecublens wieder. Im vergangenen Sommer wurde eine Spezialfirma damit beauftragt, die Betonstruktur des Gebäudes an den Standort des neuen Pavillons zu transportieren, und der Rest der baulichen Massnahmen wurde im Rahmen von partizipativen Projekten mit der örtlichen Gemeinde durchgeführt. So bemalten beispielsweise Grundschüler in Ecublens Dachziegel, die zwischen den rund 6000 Ziegeln des alten Gebäudes angebracht werden sollen.
Die Arbeiten am Pavillon werden in diesem Frühjahr wieder aufgenommen und im Sommer intensiviert, wenn die Lernenden planen, Wände aus Stroh und Fenster aus wiederverwendeten Materialien zu bauen. Der Pavillon soll dann im Herbst für die örtliche Bevölkerung zur Verfügung stehen.
Fivet ist der leitende Professor, des RebuiLT-Projekts, aber die gesamte Verwaltung, das Design und die Bauarbeiten werden von Studierenden im Rahmen der MAKE-Initiative der EPFL durchgeführt.
