Gebäude als Rohstoffdepots

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1 Gebäude als Rohstoffdepots Chancen für die Bau und Immobilienbranchen mit Valentin Brenner, , Bern Drees & Sommer Woher wir kommen Entwicklungsberatung Projektmanagement Engineering Immobilienberatung Infrastrukturberatung Strategische Prozessberatung 2 erfordern Erlaubnis des Urhebers 1

2 Drees & Sommer Gruppe Für unsere Kunden weltweit vor Ort 37 Standorte in 20 Ländern 1800 Mitarbeiter Umsatz 2013: Mio Standorte Internationale Projektaktivitäten Drees & Sommer Schweiz 3 Niederlassungen (Zürich, Basel, Andermatt) 100 Mitarbeiter Umsatz 2013: 42 Mio CHF 3 Auswahl von Referenzprojekten in der Schweiz Neues Bürogebäude Bau 1 Roche, Basel Syngenta Projekt ROSE, Basel Syngenta B Flex, Stein Support Bauleitung + Mängelmanagement Toni Areal, Zürich Umbau Hauptsitz ZKB Zürich The Chedi Hotelressort, Andermatt SBB, SüdPark Basel, Baufeld B Neues Verwaltungsgebäude Bau 74 Roche, Basel Projektcontrolling AXA Superblock, Winterthur 4 erfordern Erlaubnis des Urhebers 2

3 Hintergrund Entwicklung der Themenschwerpunkte im Bauwesen Stoffkreisläufe neues Zukunftsthema 6 Drees & Sommer AG erfordern Erlaubnis des Urhebers 3

4 Status der Bau und Immobilienbranche Anteil am weltweiten Ressourcenverbrauch Wasser Holz CO 2 Energie Rohstoff Abfall 33% 30 40% 40 50% 60% 17% 25% 7 Quelle: UNEP, Statistisches Bundesamt Ganzheitliche Ökobilanz für Gebäude Graue Energie der Baustoffe wird entscheidende Stellschraube Primärenergiebilanz (Bürogebäude) % 25% 60% 8% 15% 42% 1 Jahr 25 Jahre 50 Jahre Innovation findet seit 15 Jahren statt Innovation wird beginnen (müssen) Energie für Betrieb (ohne Nutzerstrom) graue Energie für Baustoffe (Herstellung, Erneuerung, Recycling) 8 Seminar HWP Architekten V. Brenner erfordern Erlaubnis des Urhebers 4

5 Knappe Ressourcen Steigender Rohstoffverbrauch Verzehnfachung des Verbrauchs seit 1900 Bauindustrie ist Hauptverbraucher Verdopplung der globalen Mittelschicht bis 2030 von 2.5 auf 5 Mrd. Menschen steigende Nachfrage 9 Quelle: US Geological Survey 2004 Steigende Rohstoffpreise Massiver Anstieg seit 2000 bei extremer Volatilität 100 = Quelle: World Economic Forum Davos, 2014 erfordern Erlaubnis des Urhebers 5

6 Status Quo Produktverantwortung Gesetzliche Vorgaben verändern Branchen EU Altautoverordnung: 95% Recycling ab 2015 Quelle: BMW AG 12 erfordern Erlaubnis des Urhebers 6

7 Markenauftritt Recycling als Werbeträger Bild: Volkswagen AG 13 Recycling Heute im Bauwesen Am Beispiel einer Außenwand 1. Anstrich 2. Oberputz 3. Haftgrund 4. Unterputz 5. Glasarmierungsgitter 6. EPS Wärmedämmung 7. Befestigungsdübel 8. Klebemörtel 9. Kalksandstein Mauerwerk 10.Mörtel 11.Armierungsstahl 12.Frischwasserrohre Kupfer 13.Elektroinstallationskabel 14.Abwasserrohre PVC 15.EDV und Telefon Installation 16.Gipsputz 17.Armierungsgitter 18.Tapete 19.Innenfarbe 20. WDVS Bild: abbruch.de 20 meist untrennbare Materialschichten Downcycling! 14 erfordern Erlaubnis des Urhebers 7

8 Recycling Heute Häufig Downcycling Beton Bauschuttaufbereitung Straßenbau 15 Recycling Heute Häufig Downcycling Flachglas Recycling Behälterglas 16 erfordern Erlaubnis des Urhebers 8

9 Materialkostenanteil Prozentualer Anteil der Materialkosten an den Bruttobaukosten 17 Quelle: Hauptverband der Deutschen Bauindustrie e.v., 2013 Baukostenindex Materialkosten sind Preistreiber Durchschnitt: 18 Quelle: Statistisches Bundesamt und BFW Research 2011 (Baukosten ohne Umsatzsteuer) erfordern Erlaubnis des Urhebers 9

10 Gebäude als Rohstoffdepots? mit dem Potential einer positiven Wertentwicklung Indium Gips Stahl Aluminium Kupfer Beton 19 Typische Austauschzyklen Nicht nur Abriss ist relevant! Tragwerk (40 80a) Fassade (25 35a) Haustechnik (10 20a) Trennwände (10 15a) Fundament (80 100a) Bodenbelag (10 12a) 20 erfordern Erlaubnis des Urhebers 10

11 Die Methode der Stoffkreisläufe EPEA Cradle to Cradle Design 5 Prinzipien für Gebäude von Morgen erfordern Erlaubnis des Urhebers 11

12 1 Es beginnt mit der Planung Circular Engineering Die Phase End of Life wird bereits beim Entwurf berücksichtigt! Austauschzyklen und Rückbau werden fester Bestandteil des Planungsprozesses! 23 Circular Engineering auf allen Ebenen Austauschcluster Funktion Planer Design for Disassembly sortenreine Trennbarkeit Baugruppe Bauteil Baustoff Hersteller Baustoffe Material 24 Quelle: V. Brenner, Universität Stuttgart, 2010 erfordern Erlaubnis des Urhebers 12

13 Recyclinggerechte Detailplanung vieles bereits heute umsetzbar Dach Fassade Massive Außenwand Tragwerk Straße Perimeterbereich 25 Konstruktionsbeispiel Wand gegen Erdreich: Perimeterdämmung und Abdichtung Status Quo: Alternative: Problemstellung: nichtlösbarer Materialverbund keine Recycling möglich toxische Materialien keine Revisionierbarkeit Lösungsansatz: WU Beton statt Beton + Bitumen Wallbag mit Schaumglasschotter statt XPS (Material aus Altglas, 100% rezyklierbar) 26 erfordern Erlaubnis des Urhebers 13

14 Verträglichkeitsmatrix Entscheidendes Werkzeug für Planungsprozess Werkstoff gruppe Recyclingverträgliche Begleitstoffe Verwertbare Legierungsmetalle bzw. Begleitstoffe Verunreinigungen, die mit erhöhtem Aufwand abtrennbar sind Absolut unverträgliche Begleitstoffe Eisenwerkstoffe Oxide, Silikate, organische Stoffe; Metalle hoher O 2 Affinität (Mg, Al, Ti, Si, V, Cr, Mn) oder mit niedrigem Siedepunkt (Zn, Cd) bei hochlegiertem Stahl: Cr, Ni, Mo, Mn S Für alle Stähle: PVC, Cu, Sn, (Pb); für unlegierten Stahl: Ni, Cu, Mo, Sn Aluminiumwerkstoffe Oxide, Silikate (geringe Anteile) Mg, Si, Zn, Cu, Ni Mg, Li, (Fe), Lack, organische Stoffe Sonstige Metalle, Kunststoffe Kupferwerkstoffe Nickelwerkstoffe Edelmetalle, Metalloxide, Silikate, organische Stoffe; Metalle hoher O 2 Affi nität (Mg, Al, Ti, Fe) Oxide, Silikate, organische Stoffe; Metalle hoher O 2 Affinität (Mg, Al, Si) Edelmetalle, Zn, Sn, Ni, Se Zn, Sn, Pb, Ni, Se PVC Cu Cu, Fe, (Co) PVC Magnesiumwerkstoffe Keine Li Li Alle Metalle, Kunststoffe Zinkwerkstoffe Geringe Anteile Fe, Pb, Oxide, Silikate Al, Cu Fe, Pb, Cd Alle anderen Metalle Titan/Tantalwerkstoffe Keine Titan: Al, V, Sn, Pd Geringe Anteile N, O, W Glaswerkstoffe Spuren an Oxiden, Silikaten Keine Keine Kunststoffe Geringe Anteile fremder Kunststoffsorten Evtl. verträgliche Kunststoff sorten * Geringe Anteile Metalle, Oxide Sonstige Metalle, organische Stoffe, Oxide Fremdfarben, fremde Glastypen (Ba, Pb, B haltige), Keramik, Metalle, organische Stoffe Unverträgliche Kunststoff sorten, Metalle 27 Quelle: H. Martens Mörtelloses Mauerwerk Projekt ReMoMab, vorgestellt auf der BAU Messe in München Vorspannglieder Kreuzverbinder: zur flexiblen Befestigung von Fassade und Innenverkleidung Bodenkanal: Kabeltrasse für Elektro und EDV Installation umlaufend an Außenwand Variable Anschlussmöglichkeit Steuerung rein funkgestützt Deckenkanal: Kabeltrasse für Deckenbeleuchtung Zuluftleitung, umlaufend an Außenwand flexible Frischluftauslässe PCM Lamellen in Zwischenraum 28 Quelle: Mauerwerkkalender 2012, Jäger, Sobek, Brenner, et al. erfordern Erlaubnis des Urhebers 14

15 Monostoffbauweise Beispiel: Holz 100 Unbehandeltes Vollholz frei von Leim, Farbe, usw. Weiternutzung in Holzkaskade Altholzklasse 1 29 Quelle: Thoma Holzbau, Nurholz Neue lösbare Verbindungstechniken Beispiel: Metallischer Klettverschluss, 35t/m² Bild: Hölzel Stanz und Feinwerktechnik GmbH + Co. KG 30 erfordern Erlaubnis des Urhebers 15

16 2 Schadstofffreie und rezyklierbare Bauprodukte Entgiftung der Lieferkette Wissen was drin steckt: Nur weitestehend schadstofffreie Produkte sind hochwertig rezyklierbar 31 Entgiftung der Lieferkette nachweislich gesund und schadstoffgeprüft 2 ABC X Bewertungssystematik (bis 100ppm) als Grundlage Kooperation mit den Chemikern von EPEA 32 erfordern Erlaubnis des Urhebers 16

17 Industrie Bewegt sich! Beispiele Beispiel: Teppichboden vollständig recyclebarer Teppichboden neuartige Befestigungstechnik (Klettverschluss) Beispiel: Dämmstoff vollständig recyclebarer Hartschaum Bauphysikalisch mit EPS vergleichbar vollständig im biologischen Kreislauf verwertbar natürlich ohne Flammschutzmittel 33 3 Informationsmanagement? Wie bleiben die Materialdaten für die Nachnutzung erhalten? 34 erfordern Erlaubnis des Urhebers 17

18 Vorbild: Automobilbau IDIS International Dismantling Information System 35 Übertrag des Prinzips auf die Baubranche 36 erfordern Erlaubnis des Urhebers 18

19 Rohstoff Pass für Gebäude: Material Passport Durchgängige Nutzung materialspezifischer Informationen Planung Betrieb / Instandhaltung Rückbau Material Passport Erweiterter digitaler Bauteilkatalog mit Materialinformationen Datenbank Material Passport Für alle verbauten Materialien Bauökologische Materialdeklaration Stoffliche Zusammensetzung Einbausituation Trennbarkeitsnachweis Recyclingkonzept Rohstoffwert Für das Gebäude: Modularitäts und Austauschkonzept Demontagestruktur 37 Bauteilintegrierte RFID zum Auslesen materialspezifischer Daten RFID Tag mit Materialinformationen (energieautark & produktintegriert) Auslesbar zu jedem Zeitpunkt Materialdeklaration inkl. Recyclinginfo 38 erfordern Erlaubnis des Urhebers 19

20 4 Neue Business Modelle Ist Leasen das neue Kaufen? Auto! Kopierer! Waschmaschine? Fassade / Interieur? 39 Living Showroom in S Vaihingen Leasing & Herstellerrücknahme Leasing des Bodenbelags Take Back zum Festpreis für Möbel 40 erfordern Erlaubnis des Urhebers 20

21 5 Neue Prozesse im Bauablauf stärkere Integration von Hersteller und Rückbau, Verknüpfung mit BIM Herkömmlicher Prozess (HOAI): Produkt Hersteller Bauherr/ Investor Planer ausführende Firmen Nutzer/ Betreiber Rückbau/ Recycling Zukünftiger Prozess (C2C+BIM): Bauherr/ Investor Ausführende Firmen Planer Bauherr/Betreiber Produkthersteller ausführende Firmen Digitales Bauen parallel und kooperativ mit BIM und Material Passport Nutzer/ Betreiber Rückbau/ Recycling 41 Mehrwerte, ökonomisches Potential? erfordern Erlaubnis des Urhebers 21

22 Positive Wertentwicklung Ziel: Aktivierung der Rohstoffwerte, mehr Flexibilität und erhöhter Qualität von Anfang an Wert Δ = Rohstoffwert Investition Wertverfall End of life Zeit 43 Qualitäten von Gebäuden: Gesunde, hohe Bauqualität: Schadstofffrei Gesundheitsfördernd Produktivitätssteigernd Inspirierend Flexibel und Wandelbar: anpassungsfähig umnutzbar demontierbar modular Beitrag für die Gesellschaft: Aktive Rolle in der Stadt Positiv für Mensch & Natur Gute Außenwirkung & Image Erneuerbar und zirkular: Rohstoffwert aktivieren, Rezyklierbar Bauen Neue Finanzierungsmodelle anwenden Regenerative Energien und Stoff Kreisläufe 44 erfordern Erlaubnis des Urhebers 22

23 Sind wir am Anfang? Unternehmen 46 erfordern Erlaubnis des Urhebers 23

24 Erste Pilotgebäude im deutschsprachigen Raum Neubau C2C Bürogebäude auf dem Welterbe Zollverein in Essen C2C ist Innovationscluster beim Ausbau des Entwicklungszentrums FIZ in München C2C Produktentwicklung mit 47 Ihr innovativer Partner für BERATEN PLANEN BAUEN BETREIBEN inspired by erfordern Erlaubnis des Urhebers 24