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Als in den 1960er- und 1970er-Jahren große Wohnungsbauprogramme in Europa starteten, dachten vermutlich die wenigsten Leute daran, dass im gleichen Atemzug riesige Materiallager entstehen. Für die Betonelemente der Wohnblöcke von damals, genauso wie für Parkhäuser, Büro- und Gewerbebauten interessiert sich heute eine Gruppe von Forscher*innen aus Schweden, Finnland, Deutschland und den Niederlanden. Im Rahmen ihres Projekts ReCreate spielen sie die Wiederverwendung dieser Fertigteile durch, um herauszufinden, welche Veränderungen für eine kreislaufgerechtere Betonbaupraxis notwendig sind.

Vier Hochschulen und zahlreiche lokale Partner*innen

Die mit Mitteln aus dem EU-Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon 2020 finanzierten Forschungen begannen 2021 und sollen 2025 abgeschlossen sein. Beteiligt sind die Königliche Technische Hochschule in der schwedischen Hauptstadt Stockholm, die Tampere University in Finnland, die Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg und die Eindhoven University of Technology in den Niederlanden. Koordiniert wird das Projekt vom finnischen Team um die Professorin Satu Huuhka. Für die weitere Verbreitung des Wissens ist ein fünfter Partner zuständig, das Croatia Green Building Council. Es richtet sich primär an Länder in Ostmitteleuropa, im Baltikum und auf dem Balkan, in denen es ebenfalls einen großen Bestand von Fertigteilbauten gibt, der als Materialquelle infrage kommen könnte.

Um möglichst die gesamte Wertschöpfungskette abzudecken, arbeitet jedes der vier Hochschulteams mit lokalen Bau- und Abbruchunternehmen, Planungsbüros, Stadtverwaltungen und Herstellern von Stahlbetonteilen zusammen. Hinzu kommen etwa die kommunale Wohnungsbaugesellschaft Helsingborgs Hem und das Beratungsbüro Circular Structural Design des Tragwerksplaners Patrik Teuffel, der zugleich Professor in Eindhoven ist. Zum Team der BTU Cottbus gehört unter anderem Angelika Mettke, die bereits in der DDR zur Wiederverwendung von Betonfertigteilen forschte.

Ziel: Wiederverwendung im großen Maßstab

Im Laufe des Projekts wurde untersucht, wie verschiedenartige Betonelemente möglichst zerstörungsfrei und kostengünstig demontiert und überprüft werden können. Zugleich sollte geklärt werden, wie man zurückgewonnene Elemente im großen Maßstab aufbereiten kann. Dazu betrachteten die Forschenden, wie Logistik und Informationsaustausch bei Rückgewinnung und Wiedereinsatz der Bauteile ablaufen müssten und welche digitalen Werkzeuge hilfreich sein könnten. Es galt, Hindernisse in Bauvorschriften und -praktiken zu identifizieren, ebenso Wege zu deren Überwindung. Schließlich ging es auch darum einzuschätzen, welches geschäftliche Umfeld die Wiederverwendung von Betonelementen für Unternehmen attraktiv macht, wie sie zusammenarbeiten müssten und wie hoch Angebot und Nachfrage in der EU sein könnten.

Rückbaupilot in Tampere

Ein wichtiger Schritt des Forschungsvorhabens ist, mithilfe der Praxis-Partner*innen den Rückbau von Betonfertigteilen zu demonstrieren und sie in neuen Gebäuden wiederzuverwenden. Dazu entschied sich das finnische Team für ein 1982 errichtetes Bürohaus in der Innenstadt von Tampere, das einem Wohngebäude weichen sollte. Aus diesem sogenannten Spendergebäude wurden hauptsächlich die Stützten und Träger des Stahlbetonskeletts sowie Hohldeckenelementen entnommen. 

Der von dem Team entworfene Prozess beginnt mit einem sogenannten Pre-Deconstruction Audit, sprich einer detaillierten Bestandsanalyse, bei der die Betonteile auf Mängel, Materialeigenschaften und Schadstoffe untersucht werden. Anhand dieser Begutachtung werden die statischen Eigenschaften berechnet und an einer Probe überprüft. So lässt sich einschätzen, ob und wie lange das Betonbauteil noch eingesetzt werden kann und welche Aufbereitungsschritte notwendig sind.

Mithilfe von BIM (Building Information Modeling) inventarisieren die Forschenden die Betonelemente. In dem digitalen Modell sind die Informationen der Bestandsanalyse gebündelt, anhand derer Mengenlisten und die Rückbauplanung erstellt werden können. Zugleich erleichtert der Zugriff auf diese Informationen Bauherr*innen, Planenden und ausführenden Unternehmen mit den sekundären Betonelementen neue Gebäude zu entwerfen und zu errichten.

Der Rückbau selbst dauerte in Tampere einige Monate. An jedem wiedergewonnenen Betonelement klebte ein Schild mit einem QR-Code, der das reale Bauteil mit seinem digitalen Abbild verknüpft und eine Nachverfolgung ermöglicht. Im Anschluss erfolgte der Transport zur Fabrik des Fertigteilherstellers. Dieser bereitete die Betonteile gemäß den Plänen der Statiker*innen und den Anforderungen der Empfängergebäude auf. Das kann etwa bedeuten, dass die Hohldeckenelemente geschliffen und gekürzt werden. Aktuell befinden sich die aufbereiteten Elemente noch im Lager und warten auf ihren nächsten Einsatz.

In den kommenden Monaten wird die Forschungsgruppe ihre Ergebnisse zusammenfassen und evaluieren. Im Herbst 2024 sind weitere, detaillierte Forschungsberichte zu erwarten.

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