Modulare Zirkularität – bauen, wiederverwenden, reparieren, wandeln

Bauen ist von Individualität und Handarbeit geprägt. Antrieb dafür sind wirtschaftlich und bedarfsgerecht erstellte Tragwerke. Dies führt zu monolithischen Unikaten, für die es bei geänderter Nutzung oder lokalen Schäden in der Struktur keine Verwendung mehr gibt. Während bei Bauarten wie dem Mauerwerksbau die mehrfache Nutzung von Ressourcen (Einzelsteine) üblich war, werden heutige Betonbauwerke nach Nutzungsende abgebrochen und zu großen Teilen deponiert oder als Auffüllmaterial verwertet. Der Beitrag stellt einen modularen Ansatz zum Wandel des Bauens mit Beton in einen zirkulären Prozess vor. Zentraler Bestandteil ist das modulare Bauen, sodass aus individuellen Monolithen reparier‐ und wandelbare Strukturen werden, die sich veränderlichen Nutzungsanforderungen anpassen. Nachhaltig kann das nur durch eine serielle Fertigung und unter Einsatz von Digitalisierung und Automatisierung gelingen. Damit dieser Schritt nicht in Zukunft vollzogen, sondern der Bestand – über 16 Mrd. t an Betontragwerken bestehen allein in Deutschland – ebenso in den Kreislauf überführt wird, wird der Bestand in das Konzept einbezogen und über das Prinzip der Wiederverwendung als herausgetrenntes und aufgearbeitetes Betonelement (Modul) in das modulare Bauen integriert. Der Beitrag führt das Konzept der modularen Zirkularität ein und stellt die damit verknüpften Bausteine des seriellen Bauens, der automatisierten Fertigung, der Wiederverwendung sowie der Wandel‐ und Reparierbarkeit von Tragwerken vor.

Building is characterized by its individuality and manual processes. This is driven by economically viable and demand‐oriented structural designs. It leads to monolithic, unique structures that can no longer be used if their purpose changes or if they suffer local damage. While multiple uses of resources were common in construction methods such as masonry (reuse of individual bricks), today's concrete structures are demolished at the end of their service life and largely deposited or recycled as filling material. The paper presents a modular approach to transform concrete construction into a circular process. The key is modular construction, which turns common concrete blocks into repairable and convertible structures that can be adapted to changing utilization requirements. The only way to do this sustainably is through serial production and the use of digitalization and automation. To ensure that this step is not only implemented in the future, but that the existing building stock—over 16 billion tons of concrete structures in Germany alone—is also transferred into the cycle, the building stock is included in the concept and integrated into modular construction through the principle of reuse as separated and reconditioned concrete elements (modules). The paper introduces the concept of modular circularity and presents the associated elements of serial construction, automated production, reuse as well as the convertibility and reparability of load‐bearing structures.