CIRCULARBUILDING

WIEDERVERWENDUNG VON STAHL

Gebäude haben eine immer kürzere Halbwertszeit. Sei es aus funktionalen, ästhetischen oder energetischen Gründen: Oft wird die Anpassung eines nicht mehr den Anforderungen entsprechenden Gebäudes als zu aufwendig und ökonomisch nicht vertretbar erachtet – und deshalb gilt nur der Abbruch und Ersatz als sinnvoll. Teile des Abbruchmaterials werden einem mehr oder weniger aufwendigen Recycling zugeführt, der Rest dem Abfall; so werden enorme Mengen an grauer Energie vernichtet. Nun aber führt das gesellschaftliche Umdenken, dass die Zukunft in einer zirkulären Wirtschaft liegen muss, schrittweise auch zu einem Wandel im Baubereich. Die Endlichkeit der Materialressourcen und der Wert des sich bereits im Umlauf befindenden Materials wurden erkannt. Die jahrtausendealte und bis ins 20. Jahrhundert selbstverständliche Praxis der Wiederverwendung ganzer Gebäude, Bauteile oder Materialien wird zu einem Thema, mit dem sich Planende wieder vermehrt auseinandersetzen.

Stahl spielt dabei eine bedeutende Rolle. Die Umweltbelastungen und der hohe energieaufwand zur Erzeugung des Rohstoffs führen dazu, dass das Recycling bereits etablierter Bestandteil der Produktion von Stahlelementen ist. Stahl kann aber noch viel mehr: Stahlbauteile sind dauerhaft und behalten ihre Eigenschaften auf lange Sicht, weshalb sich ihre direkte Wiederverwendung anbietet. Die einfache Lösbarkeit von Verbindungen im Stahlbau und die modulare Verwendung von Stahlelementen bilden die beste Voraussetzung dafür.

Die «Aufstockung Kopfbau Halle 118» in Winterthur von baubüro in situ (geplante Vollendung 2020), bei der hauptsächlich wiederverwendete Materialien und Bauteile eingesetzt werden, dient aktuell als Pilotprojekt, um den gesamten Planungs- und Bauprozess durchzudenken. Varianten der zukünftigen Wiederverwendung spielt das Delfter Architekturbüro cepezed durch: Das «Temporary Courthouse» in Amsterdam (2016) ist auf eine fünfjährige Lebensdauer ausgelegt und als ab- und wiederaufbaubarer Bauteilsatz aus neuen Materialien errichtet. Das provisorische «Green House» in Utrecht (2018) – ein Restaurant mit eigenem Gemüsegarten – besteht ausserdem zu einem Teil aus Abbruchmaterialien. Monteyne Architecture Works bauten 2011 in Winnipeg (Kanada) für ein Musikfestival ein Empfangsgebäude mit Küche – «La Cuisine» – aus einer vorgefundenen, demontierten und völlig neu zusammengesetzten Stahlstruktur. Auch komplette Gebäude oder Teile davon können wiederverwendet werden: Ein «Wohnpavillon» (2009) auf dem Dach des Kesselhauses des Sitterwerks in St. Gallen von F1ury + Furrer Architekten hat eine interessante Vor-geschichte. Das «Museum des 21. Jahrhunderts» in Wien ebenfalls: Es wurde ursprünglich für die Expo 58 in Brüssel errichtet.

In einer Bauwirtschaft, die noch nicht oder nicht mehr auf die Wiederverwendung ausgelegt ist, stellen sich diverse Fragen zur Integration in die Bauprozesse, zur Verknüpfung von Angebot und Nachfrage, zu logistischen Abläufen und zur Erfüllung von Qualitätsstandards. Anhand des aktuellen Stands der Forschung und von konkreten Beispielen wird diesen Fragen nachgegangen und die Bandbreite des Themas Wiederverwendung von Stahlbauteilen aufgezeigt.

ISABEL GUTZWILLER
ISABEL GUTZWILLERdipl. Arch. ETH/SIA
Projektleitung Architektur,
Stahlbau Zentrum Schweiz

STAHL − DAS DAUERHAFTE MATERIAL DER ZIRKULÄREN WIRTSCHAFT

Verringerung der Menge an Material, Energie und anderen Ressourcen, die zur Herstellung von Stahl verwendet werden und Verringerung des Gewichts von Stahl, der in Produkten verwendet wird.

Wiederverwendung eines Objekts oder Materials, entweder für seinen ursprünglichen Zweck oder für einen ähnlichen Zweck, ohne die physische Form des Objekts oder Materials wesentlich zu verändern.

Der Prozess der Wiederherstellung langlebiger gebrauchter Stahlprodukte unter neuen Bedingungen.

Schmelzen von Stahlprodukten am Ende ihrer Nutzungsdauer, um neue Stähle herzustellen. Recycling verändert die physische Form des Stahlobjekts, so dass aus dem recycelten Material eine neue Anwendung erstellt werden kann.

STAHL IN DER ZIRKULÄREN WIRTSCHAFT

DIE 4 R

Eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft ist eine, in der die Gesellschaft die Belastung der Natur reduziert, indem sie sicherstellt, dass die Ressourcen so lange wie möglich genutzt werden. Als permanentes Material ist Stahl von grundlegender Bedeutung für die Erzielung einer Kreislaufwirtschaft. Es ist einfach, das Gewicht von Stahlprodukten zu reduzieren, und Stahlkomponenten können effektiv wiederverwendet, wiederaufbereitet oder recycelt werden.

STAHLMÄRKTE UND HALTBARKEIT

Ob für Verkehrssysteme, Infrastruktur, Wohnen, Fertigung, Landwirtschaft oder Energie, Stahl ist ein wichtiger Werkstoff in unserer modernen Welt. In Anwendungen mit einer langen Lebensdauer müssen wir bis zu hundert Jahre oder mehr warten, um den darin enthaltenen Stahl zu recyceln. Aber jedes Stück Stahl kann schließlich recycelt werden, um den weltweit wachsenden Bedarf an neuem Stahl zu decken.

REDUCE

VERRINGERUNG DER MENGE AN MATERIAL, ENERGIE UND ANDEREN RESSOURCEN, DIE ZUR HERSTELLUNG VON STAHL VERWENDET WERDEN, UND VERRINGERUNG DES GEWICHTS VON STAHL, DER IN PRODUKTEN VERWENDET WIRD.

VERZICHT IN DER STAHLANWENDUNG

In den letzten 50 Jahren hat die Stahlindustrie in Forschung und Technologie investiert, um neue Qualitäten von modernen und ultrahochfesten Stählen zu entwickeln. Diese Qualitäten haben das Gewicht vieler Stahlanwendungen um bis zu 40% reduziert. Die Optimierung der Gewichtsprodukte ist integraler Bestandteil einer Kreislaufwirtschaft.

REDUZIERUNG BEI DER STAHLHERSTELLUNG

Für jede Tonne Stahl, die täglich produziert wird, sparen wir im Vergleich zu 1960 fast 24 GJ pro Tonne. Das ist gleich viel Energie, wie einen durchschnittlichen Personenwagen 17’380 km zu fahren, was einer mehr als zweifachen Fahrt quer durch die USA und zurück entspricht.

Die Industrie hat auch den Energieverbrauch drastisch reduziert. Die heutige Produktion einer Tonne Stahl erfordert nur 40% der Energie, die sie 1960 aufgebracht hat. Im gleichen Zeitraum hat sich die Stahlproduktion fast verfünffacht.

USE + REUSE

WIEDERVERWENDUNG EINES OBJEKTS ODER MATERIALS, ENTWEDER FÜR SEINEN URSPRÜNGLICHEN ZWECK O-DER FÜR EINEN ÄHNLICHEN ZWECK, OHNE DIE PHYSISCHE FORM DES OBJEKTS ODER MATERIALS WESENTLICH ZU VERÄNDERN.

REDUZIERUNG DER STAHLNUTZUNG

In einer vollständig zirkulären Wirtschaft wird die Wiederverwendung eines Produkts bereits in den frühesten Designphasen seiner Entstehung berücksichtigt. Dadurch können sowohl kleine als auch große Produkte nach der Erstverwendung schnell und effizient für eine andere Verwendung wiederverwendet werden.

DIE WICHTIGSTEN NEBENPRODUKTE DER STAHLERZEUGUNG UND IHRE VERWENDUNG

Heute wird fast jedes Nebenprodukt, das bei der Stahlerzeugung entsteht, in neuen Produkten wiederverwertet.
Dieser Ansatz minimiert die Abfallmenge auf Deponien, reduziert Emissionen und schont die Rohstoffe.

REMANUFACTURE

DER PROZESS DER WIEDERHERSTELLUNG LANGLEBIGER GEBRAUCHTER STAHLPRODUKTE UNTER NEUEN BEDINGUNGEN.

WIEDERAUFARBEITUNG VON STAHLBAU-ANWENDUNGEN: WINDKRAFTANLAGE

VORTEILE

• Die Rendite der Investition wird deutlich gesteigert.
• 25 bis 50% günstiger für den Kunden
• 80% Energieeinsparung
• erhebliche Schonung der Rohstoffe

In einer zirkulären Wirtschaft werden Produkte die nicht mehr funktionieren, in einem Prozess, der als Wiederaufbereitung bekannt ist, in einen neuwertigen Zustand versetzt. Viele Stahlprodukte wie Bau- und Landmaschinen, LKW- und PKW-Motoren, Elektromotoren, Haushaltsgeräte und Windkraftanlagen werden bereits wiederaufbereitet. Die Wiederaufbereitung trägt der Langlebigkeit von Stahlbauteilen Rechnung und garantiert, dass die für die Herstellung der Bauteile verwendete Energie erhalten bleibt.

RECYCLE

SCHMELZEN VON STAHLPRODUKTEN AM ENDE IHRER NUTZUNGSDAUER ZUR HERSTELLUNG NEUER STÄHLE. RE-CYCLING VERÄNDERT DIE PHYSISCHE FORM DES STAHLOBJEKTS, SO DASS AUS DEM RECYCELTEN MATERIAL EI-NE NEUE ANWENDUNG ENTSTEHEN KANN.

Stahl wird seit seiner Herstellung recycelt. Alle verfügbaren Stahlschrotte werden immer wieder verwertet, um in einem geschlossenen Materialkreislauf neue Stahlprodukte herzustellen. Recycelter Stahl behält die inhärenten Eigenschaften des ursprünglichen Stahls bei.

DIE NACHHALTIGE ZUKUNFT

EINE NACHHALTIGE ZUKUNFT FÜR STAHL*

In der nachhaltigen Zukunft werden neue Wirtschaftsmodelle den Wert der Rohstoffe maximieren, indem sie Praktiken wie die Wiederverwendung und Wiederaufbereitung fördern. Das Gewicht vieler Stahlerzeugnisse wird reduziert, die Verluste werden minimiert, und die bereits hohe Recyclingquote für Stahl wird steigen, was zu mehr recyceltem Stahl zur Herstellung neuer Stahlerzeugnisse führt.