Valentin Brenner. Gebäude als Rohstoffquelle und Ressourcenspeicher der Zukunft A/U/F - Mitgliederversammlung - Frankfurt

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1 Valentin Brenner Closing the loop. Gebäude als Rohstoffquelle und Ressourcenspeicher der Zukunft A/U/F - Mitgliederversammlung - Frankfurt Werner Sobek Group Company Profile Gründung Standorte Mitarbeiter 1992 durch Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Werner Sobek Stuttgart, Dubai, Frankfurt, Istanbul, London, Moskau, New York, Sao Paulo ca

2 Werner Sobek Group Company Profile Tragwerk Fassade Design GreenTech ADAC HQ, München Bankok Airport, Thailand KFW Arkaden, Frankfurt Papstdach, Freiburg Wohnhaus D10, Ulm Pilotgebäude F87, Berlin Bundesministerium BMBF Die heutige Realität 2

3 Rohstoffverknappung Steigende Nachfrage weltweit Verzehnfachung seit 1900 Anteil des Bausektors am Gesamtverbrauch >50 % Quelle: US Geological Survey 2004 Rohstoffverknappung Steigende Nachfrage weltweit Quelle: Spiegel

4 Rohstoffverknappung Statische Reichweite einiger wichtiger Baustoffe (Ressource/Production Ratio) Kupfer (Bau: 48%) 32 Jahre Kunststoff (Bau: 25%) 45 Jahre Aluminium (Bau: ca. 50%) 100 Jahre Quellen: Chemie in Unserer Zeit 4/2005; E.U. von Weizäcker - Faktor Fünf Bilder: Steigende Weltbevölkerung 1900: 1,7 Milliarden 2012: 7 Milliarden 2050: 10 Milliarden? 4

5 Graue Energie Recycling birgt enormes Energiesparpotential Energiesparpotential: Aluminium: 95% Kupfer: 70-85% Stahl: 70% Glas: 68% Kunststoff: 80-88% Anteil Graue Energie innerhalb Gebäudelebenszyklus (50a): 40% Quelle: C. Thormark, A low energy building in a life cycle, Building & Environment 2002; Quelle Einsparpotential: E. U. v. Weizsa cke, Faktor 5, 2010 Abfallaufkommen 58% des Massenmülls in Deutschland entstammen dem Bausektor Quelle: Statistisches Bundesamt Bild: Flickr.com, Fotograf unbekannt 5

6 Downcycling ist häufig Realität! Offizielle Recyclingquote: 68,5 %* Substitutionsquote: 9 % hochwertiges Recycling (z.b. RC-Beton): 3% * Aller mineralischen Bauabfälle, ohne Bodenaushub, Quelle: ARGE KwtBau, 5. Monitoring Bericht, Erhebungsjahr 2004 Typischer Wandaufbau 20 untrennbare Materialschichten 1. Silikonharzfarbe 2. Mineralischer Oberputz 3. Haftgrund 4. Unterputz 5. Glasarmierungsgitter 6. Wärmedämmung 7. Dübel 8. Klebemörtel 9. Mauerwerk 10. Mörtel 11. Wasserrohre Kupfer 12. Abwasserrohre PVC 13. Elektrokabel + Isolation 14. EDV/Telefon Leitungen 15. Installationsrohre 16. Innenputz 17. Armierungsgitter 18. Klebelösung 19. Tapete 20. Innenfarbe Schichten Bild: Sto AG 6

7 Zusammenfassend. Die Baubranche spielt eine Schlüsselrolle ca. 50% des Verbrauchs natürlicher Ressourcen ca. 35 % des Gesamtenergieverbrauchs ca. 35 % der Emissionen ca. 58% des Abfallaufkommens Meilensteine in der Energieeffizienz Entwicklung Energiebedarf in Praxis & Forschung Jahres-Primärenergiebedarf Heizung kwh/m2a 300 Gesetzesvorgben (WSVO / EnEV) Solar Buildings Low Energy Buildings 50 3-LiterLiter-Houses Forschung (Pilotprojekte) Pilotprojekte) 0 Zero Heating Energy Buildings Plus Energy Buildings Jahr Quelle: Fraunhofer IBP 7

8 Aber.. Selbst wenn wir alle neuen Gebäude als Null Energie Häuser planen löst dies nicht das Problem! Denn.. Der Herstellungsprozess benötigt große Mengen Energie! Das Abfall- und Ressourcenproblem bleibt bestehen. 8

9 Kreislaufwirtschaft Hoher Stellenwert innerhalb der Nachhaltigkeitsdebatte Die Erde ist ein energetisch offenes aber stofflich begrenztes System. Zitat: nach K. Zahn, c2c Festival Berlin 2011 Wie geht es weiter? Drei mögliche Optionen 1. Bauen für die Ewigkeit 2. Hoffen auf zukünftige Technologien 3. Recyclinggerecht Konstruieren 9

10 Recycling in anderen Branchen Beispiel Automobilindustrie ab 2015 gesetzliche Verpflichtung 95% zu recyceln Bild: Volkswagen Ag Recycling in anderen Branchen Beispiel Automobilindustrie Bild: Volkswagen Ag 10

11 Kann die Bauindustrie daraus lernen? Sind wir vorbereitet wenn ähnliche Gesetze für das Bauwesen kommen? R128 Stuttgart, demontabel rezyklierbar R128 Architekt: Werner Sobek Leistungen : Entwurf, Tragwerks- und Fassadenplanung (LPH 1-8 gemäß 64 HOAI) Auftraggeber : Ursula and Werner Sobek 11

12 Das Triple Zero Konzept Zero Energy Ausgeglichene Bilanz des Primärenergiebedarfs Nutzung regenerativer Energien Energieerzeugung auf Grundstück Zero Emission Verzicht auf Emissionen (Bsp. CO ² ) Verzicht auf Exhalation Vermeidung von Feinstaub Zero Waste Demontierbare Konstruktion Biokompatibilität oder stoffliche Rezyklierbarkeit aller eingesetzten Materialien Materialkreisläufe Cradle to Cradle technical cycle technischer Kreislauf biological cycle biologischer Kreislauf Source: Bild: V. V. Brenner, 2010; Universität based on Stuttgart, Cradle to 2010, Cradle, in Braungart/McDonough Anlehnung an C.Braungart 12

13 F87 Pilotgebäude in Berlin Bild: M. Koslik, Berlin F87 Pilotgebäude in Berlin Effizienzhaus Plus des Bundesbauministeriums Eröffnung im Dezember 2011 Erzeugt genügend Energie um Gebäude und 2 Elektroautos zu versorgen Vollständig Recyclebar M. Koslik Berlin (oben), auto-reporter.net (unten) 13

14 F87 Recyclingkonzept vollständig rezyklierbar Bild: WSGreenTechnologies GmbH Was sind die wesentlichen Bestandteile einer Recyclingfrendlichen Konstruktion? 14

15 Prinzip 1 Material- & Recyclingkonzept Bild: WSGreenTechnologies GmbH Prinzip 2 Definition von Verwertungseinheiten Materialverbünde mit identischem Verwertungsweg Bild: V. Brenner, Universität Stuttgart,

16 Prinzip 3 Sicherstellung der Identifizierbarkeit der Materialien Kennzeichnung & Dokumentation Zukunft: Digitale Identifikation RFID, Barcode, Prinzip 4 Lösbare Verbindungstechnik Ziel: Sortenreine Trennbarkeit aller verbauten Materialkomponenten Weitestgehender verzicht auf geklebte Verbindungen Schrauben, Klicken, Klemmen, Steckverbindungen, Magnete, Lose Auflage, 16

17 Demontage in letzter Konsequenz Ziel bei F87 Angestrebte Recyclingquote: 98% Verteilung [Massen %]: 4,6 4,1 3,40,6 53,7% - Beton Fundamente 14,4% - Holz 6,2 6,7 6,4 53,7 6,7% - Isolierglas 6,2% - Zellulose, Hanf & Kork 6,4% - Gipskarton & Trockenestrich 4,6% - mineralische Akustik Schüttung 4,1% - Alu & Stahl 14,4 3,4% - RC-Glaspaneel und Glaswolle 0,6 % - Folien, Farben, Sonstiges Daten ohne technische Installationen wie PV, Elektrik, HLS-Installationen und Möbel 17

18 Intelligentes Planen! Die beste Form der Nachhaltigekeit ist Denken! Die Intelligenz der Nachhaltigkeit muss bereits im Design stecken! The Thinker, Rodin 1902 Was bringt die Zukunft Herausforderungen & Chancen für Metall-/Fassadenbauer Marktchancen der Ökobilanzierung nutzen: Massenreduktion konsequenter Leichtbau maximale Recyclingquoten erzielen Individuelle EPDs erstellen auf neue gesetzliche Anforderungen einstellen (Produktverantwortung, Rücknahmepflicht) neue Vertriebsmodelle anwenden 18

19 Nachhaltige Gebäude müssen enkelgerecht sein, faszinierend und atemberaubend! Albstraße Stuttgart Germany Tel Fax WSGreenTechnologies ist Initiator und Gründungsmitglied der 19