Einführung
Die Kreislaufwirtschaft hat in den letzten zehn Jahren aufgrund des zunehmenden Bewusstseins für Umweltbelange und Ressourcenknappheit noch mehr an Bedeutung gewonnen. Stakeholder in der bebauten Umwelt investieren Kapital, um sowohl nachhaltigere Produkte als auch zirkulärere Prozesse im Bauwesen zu entwickeln.
In der wissenschaftlichen Literatur zur Kreislaufwirtschaft wurden mehrere Strategien, wie das sogenannte 4R Framework, das aus den vier Schritten „Reduzieren, Wiederverwenden, Recyceln und Rückgewinnen“ besteht, ausführlich diskutiert.
Die Bedeutung und Umsetzung der Kreislaufwirtschaft im Bauwesen
Weltweit wird in Richtlinien anerkannt, dass dringend Maßnahmen zur Eindämmung der bebauten Umwelt erforderlich sind, um Treibhausgasemissionen zu reduzieren, den Klimawandel zu bekämpfen und der Ressourcenverknappung entgegenzuwirken. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Einführung eines Ansatzes der Kreislaufwirtschaft, um die nachhaltige Nutzung von Baumaterialien/-produkten und die breitere Akzeptanz von Sekundärrohstoffen aus Altprodukten (z. B. Ziegelabfall, Kunststoff und andere Abbruchabfälle) sicherzustellen, die in neue, leistungsstarke technische Produkte integriert werden, d. h. das Konzept der Abfallverwertung.
Trotz des Marktpotenzials für Sekundärrohstoffe wird die Wiedereinführung von Bau- und Abbruchabfällen in die bebaute Umwelt als Mehrwertprodukte, d. h. Upcycling, immer noch durch viele Hindernisse wie Kosten, Zeit, Logistik, Arbeitsschutzvorschriften und technische Leistung behindert.
Auf der Suche nach Nachhaltigkeit bietet die Kombination aus modernen Bauweisen (vorgefertigte Herstellung der Kategorien 1, 2, 3 und 5 des MMC-Definition-Frameworks) und den Grundsätzen der Kreislaufwirtschaft einen vielversprechenden Weg in eine grünere Zukunft. Die volumetrische und modularisierte Bauweise fördert von Natur aus die Ressourceneffizienz, indem die Bauelemente in kontrollierten Fabrikumgebungen vorgefertigt werden.
Dieser Ansatz minimiert den Materialabfall, indem Ressourcen effizienter genutzt werden als bei herkömmlichen Bauweisen vor Ort. Darüber hinaus können volumetrische und modularisierte Gebäude so entworfen und gebaut werden, dass sie im Laufe der Zeit an Nutzungs- oder Funktionsänderungen angepasst werden können. Durch die Verlängerung der Lebensdauer von Gebäuden und Bauteilen trägt die volumetrische und modularisierte Bauweise zu einer nachhaltigeren bebauten Umwelt bei.
Kreislaufwirtschaft und nachhaltige Baupraktiken
Die Kreislaufwirtschaft ist ein Wirtschaftssystem, das auf Geschäftsmodellen basiert, die das Konzept des Endes der Lebensdauer (EoL) durch die Reduzierung, Wiederverwendung, das Recycling und die Rückgewinnung von Materialien im Produktions-/Vertriebs- und Verbrauchsprozess ersetzen. Die volumetrische und modularisierte Bauweise passt gut zum 4R Framework, da sie die Wiederverwendung von Komponenten, die Wiederaufarbeitung und die Materialrückgewinnung am Ende des Lebenszyklus des Gebäudes ermöglicht.
Effektive EoL-Managementstrategien sind für eine nachhaltige volumetrische und modularisierte Bauweise unerlässlich. Zu diesen Strategien gehören Designing for Disassembly (DfD), die Einführung von Prozessen zur Materialrückgewinnung und die Förderung der Wiederverwendung oder -verwertung von Elementen.
Der Schlüssel zum Erfolg wäre hier die Entwicklung von Standards für den Rückbau, das Recycling und die Renovierung von volumetrischen und modularen Bauelementen.
Darüber hinaus ist es von entscheidender Bedeutung, volumetrische und modulare Gebäude so zu entwerfen, dass sie demontiert und wiederverwendet werden können. Dies beinhaltet die Einbeziehung von Konstruktionsprinzipien, die eine einfache Demontage, Modularität und Standardisierung von Komponenten ermöglichen. Im Wesentlichen geht es darum, Produkte mit dem Ziel zu schaffen, den Wertverlust am Ende ihres Lebenszyklus zu minimieren.
Im Rahmen der Lebenszyklusbewertung (LCA) führt dieses Gestaltungsprinzip zu Materialien, die einem „Cradle-to-Cradle“-Ansatz folgen. Dieses Konzept von DfD wird zunehmend in Standards und Design-Leitfäden als Teil einer umfassenderen Strategie namens Design for Recovery (DfR) integriert, die darauf abzielt, die Wiederverwendung und den Kreislauf von Materialien sicherzustellen. Beispiele für die Anwendung dieses Konzepts sind bereits in verschiedenen Branchen zu beobachten, wie z. B. in der Automobilindustrie, wo politische Veränderungen eine rasche Einführung vorantreiben.
Zu den Herausforderungen bei der Wiederverwendung von Komponenten gehören Probleme wie Qualität, Nachfrage, Verbraucherpräferenzen und Know-how. Es besteht Unsicherheit hinsichtlich der Menge und Qualität der gebrauchten Produkte und Komponenten. Beispielsweise benötigt ein Kunde zwanzig Türen in ausgezeichnetem Zustand, aber die schwankende Qualität und die ungewisse Verfügbarkeit von Altteilen unzuverlässiger Anbieter halten ihn davon ab, sich für diese Materialien zu entscheiden, sodass er trotz der höheren Kosten in neue Türen investiert.
Um dieses Problem zu lösen, wird die Einrichtung großer Lagerplätze als Teillösung vorgeschlagen, um eine stabile Versorgung zu gewährleisten, da DfD den Rückbau erleichtert und neue Marktchancen eröffnet.
Durch die Integration von Prinzipien der Kreislaufwirtschaft und volumetrischen und modularen Bautechniken kann die bebaute Umwelt umweltfreundliche Praktiken während des gesamten Lebenszyklus von Gebäuden und Infrastruktur fördern.
Darüber hinaus ist es erwähnenswert, dass Standards eine wichtige Rolle dabei spielen können, Unternehmen bei ihrem Wandel hin zu einer nachhaltigeren Zukunft zu unterstützen. Sie sind führend im Umweltmanagement und unterstützen Unternehmen dabei, Energie zu sparen, Geld zu sparen und die Umwelt zu schützen.
Standards und Frameworks für die Erreichung von Net Zero
Im Januar 2023 veröffentlichte der ehemalige Energieminister Chris Skidmore eine unabhängige Net Zero Review mit dem Titel „Mission Zero“, in der 129 Empfehlungen zur Erfüllung der Net Zero Verpflichtungen und zur Nutzung von Chancen in der grünen Wirtschaft dargelegt wurden.
Zu den wichtigsten Empfehlungen gehören die Einführung eines Net Zero Homes Standard, die Einführung einer Net Zero Charta zur Standardisierung von Ansätzen und Umweltzeichen sowie die Aktualisierung von Standards, um sie besser an die Regierungsrichtlinien anzupassen. Diese Aktualisierungen sollen Fairness in Bezug auf Net Zero Übergangspläne, Taxonomie, Greenwashing und verantwortungsvolle Verwaltung gewährleisten.
BSI wurde in dem Bericht für seine Führungsrolle bei der Entwicklung von Standards für neue Technologien und seine internationale Zusammenarbeit bei Pionierprojekten zur Erreichung von Net Zero Emissionen gelobt. Standards beschleunigen nicht nur die Einführung von Innovationen, sondern verleihen auch grünen Behauptungen Glaubwürdigkeit und fördern transformatives kollektives Handeln.
Sie sind wichtige Tools für die Navigation durch die Net Zero Landschaft und ermöglichen es Organisationen, ihre Nachhaltigkeitsreferenzen zu präsentieren und Kunden, Mitarbeitende und Stakeholder von ihrem wahren Engagement für Nachhaltigkeit zu überzeugen. So bietet beispielsweise PAS2060 Kohlenstoffneutralität ein Framework, mit dem Unternehmen ihre Behauptungen zur Kohlenstoffneutralität validieren können, um Glaubwürdigkeit, Transparenz und Genauigkeit zu gewährleisten.
Mehrere verfügbare Standards stärken auch die Glaubwürdigkeit, das Vertrauen und die Überprüfung nachhaltiger Referenzen, darunter ISO 14001 für Umweltmanagement, das die Reduzierung des Ressourcenverbrauchs, des Abfalls, die verstärkte Wiederverwertung und die Verringerung der Deponierung nachweist.
Die ISO 50001 für Energiemanagementsysteme führt zu einer Senkung der Energiekosten, während die UK Emissions Trading System Verification (UK ETS) die Treibhausgasemissionen verifiziert. PAS 2060, der Standard und die Zertifizierung für Kohlenstoffneutralität, gewährleistet Net Zero Kohlenstoffemissionen.
Zusammenarbeit für Innovation im zirkulären Bauwesen
Die Zusammenarbeit zwischen den Stakeholdern der Branche ist unerlässlich, um Innovationen und den Wissensaustausch im Bereich der Praktiken des zirkulären Bauwesens voranzutreiben. Hersteller, Designer, politische Entscheidungsträger und Standardisierungsgremien können gemeinsam nachhaltige Lösungen entwickeln und umsetzen.
Kontinuierliche Forschung, Entwicklung und Fallstudieninitiativen zum Austausch von Fallstudien können zu einer erfolgreichen Umsetzung der Prinzipien der Kreislaufwirtschaft in modularen Bauprojekten führen.
Schlussfolgerungen
Insgesamt zielen die Prinzipien der Kreislaufwirtschaft in der volumetrischen und modularen Bauweise darauf ab, ein geschlossenes Kreislaufsystem zu schaffen, in dem Materialien kontinuierlich wiederverwendet, recycelt und neu verwendet werden, wodurch Abfall minimiert, Ressourcen geschont und die Umweltbelastung reduziert wird.
