Modulares Wiederverwenden von Bestandstragwerken

Natürliche Prozesse laufen im Kreislauf ab. Auf Vergehen folgt gleichwertiges Entstehen. Solch ein Zirkularitätsprinzip ist im Tragwerksbau nicht verankert. Nach Nutzungsende werden Bauwerke abgebrochen, falls möglich zerlegt und recycelt. Besonders davon betroffen ist die Stahlbetonbauweise mit ihrem enormen Baubestand. Abbruch löst ein fatales Downcycling aus, mit minderwertigem Betoneinsatz als Schüttgut oder Deponierung. Selten besiegeln dabei Tragfähigkeitsdefizite das Nutzungsende, vielmehr sind Nutzungseinschränkungen oder baurechtliche Schranken ausschlaggebend. Die Folgen sind eine enorme Verschwendung an Ressourcen wie Sand oder Kies, Treibhausgasemission zur Aufbereitung und Abfall. Wiederverwenden (engl. ) bedeutet ein erneutes Nutzen von Stahlbeton als Bauteil (Modul). Nicht mehr genutzte Tragwerke werden dazu in die noch tragfähigen Anteile zerlegt, in ihren Eigenschaften charakterisiert, aufgearbeitet und baukastenartig zu neuen Tragwerken zusammengefügt. Es entsteht ein kreislauffähiges Modulsystem. Der Sonderforschungsbereich 1683 mit Sprecherschaft an der Ruhr‐Universität Bochum befasst sich mit dieser Art der modularen Wiederverwendung und erarbeitet Entwurfs‐ und Reparaturkonzepte für Tragwerke aus wiederverwendetem Stahlbeton, automatisierte Charakterisierungs‐ und Aufarbeitungsverfahren sowie Prozessmethoden für Logistik, Dekonstruktion und die Nachhaltigkeitsbewertung. Der Beitrag stellt die Konzepte und Demonstratoren möglicher Tragwerke vor.

Natural processes run in cycles. On decay follows full regeneration. Such circularity is not yet rooted in the principles of structural engineering. At the end of service, buildings are demolished and, when feasible, disassembled for recycling. This also applies to reinforced concrete construction with its vast building stock. Demolition triggers a fatal downcycling process in which the concrete is used as bulk material or disposed of in a landfill. However, near the end of service, capacity deficits are seldom the key factor; utilization limits or construction regulations are decisive instead. The consequences are an enormous waste of resources, such as sand or gravel, greenhouse gas emissions from reprocessing and waste. Reuse means the repeated use of reinforced concrete as structural components (modules). No longer needed buildings are deconstructed into load‐bearing elements, characterized, refurbished, and assembled into new modular structures, creating a circular modular system. The Collaborative Research Center 1683 at Ruhr University Bochum is a multidisciplinary cooperation addressing modular reuse. It develops design and repair concepts for load‐bearing structures made of reused reinforced concrete, automated characterization and processing, and processes for logistics, deconstruction, and sustainability assessment. This paper presents early concepts and demonstrators of such envisaged structures.