Modulares Wiederverwenden: Der Schlüssel zum Kreislauf
Im Interview erklärt Prof. Peter Mark von der Ruhr-Universität Bochum, wie modulare Wiederverwendung von Betonbauteilen die Bauwirtschaft nachhaltiger macht. Er zeigt, welche technischen Voraussetzungen erfüllt sein müssen, wie bestehende Bauteile sicher eingesetzt werden können und warum flächige Elemente wie Decken und Wände großes Potenzial für die Kreislaufwirtschaft bieten.
Foto: Marquard
Herr Professor Mark, welche technischen, normativen oder haftungsrechtlichen Hürden stehen einer großskaligen Wiederverwendung tragender Betonbauteile derzeit noch im Weg – und wo sehen Sie den größten Hebel für einen Durchbruch in der Praxis?
Mark: Jeder technische Gegenstand ist ein Produkt seiner Zeit und fällt von Tag zu Tag zurück gegenüber dem aktuellen Stand der Technik. Nehmen Sie ein Mobiltelefon aus den 2000er-Jahren mit Tasten und kleinem Bildschirm – heute wohl kaum vermittelbar. Bei Betonbauteilen aus dem Bestand sind solche konzeptionellen Alterungen deutlich schwächer ausgeprägt. Beispiele sind zu geringe Betondeckung, fehlende Querkraftbewehrung oder nicht nachgewiesene Ermüdungssicherheit. Hinzu kommen oft auch physikalische Degradationen und Schädigungen wie Rissbildung und Korrosion.
Ein Wiederverwenden derartiger Bauteile ist möglich bei passender Nutzung wie etwa als Innenbauteil, wo Betondeckungen gegenüber Karbonatisierung keine Rolle spielen, mit geringerer Stützweite als bislang oder nachträglich verstärkt.
Die Frage, ob alte Bauteile den aktuellen technischen Vorschriften für den Neubau entsprechen, wird nur in den seltensten Fällen zum Erfolg führen. Der Vergleich ist nicht passend. Wichtig erscheint mir vielmehr zu zeigen, dass alte Bauteile bei sorgfältiger Untersuchung und Aufarbeitung nicht zweitklassig sind, sondern wie Neubauteile sicher und dauerhaft tragfähig eingesetzt werden können. Daran arbeiten wir mit unserer Forschung im SFB 1683 „Modular Reuse“ in Bochum, Stuttgart, Karlsruhe und Berlin. Ziel ist es dabei auch mitzuhelfen, Praxisrichtlinien und Modulstandards für die Wiederverwendung abzuleiten, wie sie bzgl. der Bewertung beispielsweise als Nachrechnungsrichtlinie aus dem Brückenbau bekannt sind. Denken Sie dabei auch an positiv nutzbare Effekte wie die tragfähigkeitssteigernde Nacherhärtung des Betons.
Neue Kompetenzen für modulare Wiederverwendung im Bauwesen
Modulare und trennbare Konstruktionen verändern gewohnte Planungslogiken. Welche zusätzlichen Kompetenzen oder Werkzeuge brauchen Bauingenieurinnen und Bauingenieure konkret, um modulare Wiederverwendung sicher, wirtschaftlich und regelkonform umzusetzen?
Mark: Eine wesentliche Kompetenz liegt sicher in der Bewertung von Schädigungen und Alterungen am Bestand in Bezug auf die noch nutzbare Tragfähigkeit und Dauerhaftigkeit. Das liefert die Basis zur weiteren Verwendung. Gefragt sind zudem Strategien zur Zerlegung und Dekonstruktion, das Bauen und Verstärken im Bestand und ein prozessgerechtes Auslegen von Modultypen, Modulformen und Aufarbeitungen. So lassen sich Module automatisiert trennen, untersuchen und aufarbeiten. Prozessgerechtes Entwerfen ist dem Bauen mit Betonfertigteilen ähnlich.
Aus technischer Sicht ist eine wesentliche Besonderheit trennbarer Modultragwerke eine hohe geometrische Genauigkeit an den Verbindungsstellen und Möglichkeiten zum Toleranzausgleich. Dabei geht es zum einen um die örtliche Passung, die aufgrund der kleineren Module bis auf wenige Millimeter genau sein muss. Abgeklungene Kriech- wie Schwindeffekte helfen dabei. Zum anderen sind die Module horizontal auszurichten. Ohne Mörtelschichten müssen das die Verbindungen leisten und ungewollte Rotationen kompensieren können.
Wirtschaftlichkeit als Schlüssel zur modularen Wiederverwendung
Zwischen Nachhaltigkeitsanspruch und Projektrealität klafft oft eine Lücke. Was würde Bauingenieurinnen und Bauingenieuren in der Praxis helfen, Bauherrschaften von modularer Wiederverwendung zu überzeugen – belastbare Kennzahlen, Referenzprojekte oder neue Vergabe- und Honorarstrukturen?
Mark: Bauen muss bezahlbar sein. Wenn sich Bauen mit wiederverwendeten Modulen als technisch vergleichbar dem klassischen Neubau aber deutlich preiswerter herausstellt, werden Sie Bauherren leicht überzeugen können und gleichzeitig Nachhaltigkeit erreichen.
Ein Schlüssel zur Wirtschaftlichkeit ist die Nutzung von Serieneffekten und die konsequente Automatisierung. Module aus dem Bestand sind sich in ihren Rechteckquerschnitten und den Bewehrungsarten ähnlich, dass sie trotz gewisser Unterschiede automatisiert getrennt, untersucht und zu neuen Modulen aufgearbeitet werden können. Das Prinzip dahinter ist die individualisierte Serienfertigung, wie sie aus dem Automobilbau mit Plattformtechnologien bekannt ist. Ziel sollte es aus meiner Sicht sein, mit der Bauindustrie geeignete Modulstandards zu entwickeln, denn die Eignung zum industriellen Prozess muss die zentrale Leitgröße sein. Angepasste Vergabe- und Honorarstrukturen sehe ich dazu in einem zweiten Schritt.
Herr Professor Mark, vielen Dank für das Gespräch.
