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DETAIL Research 22.09.2016 | Institut für Baubetrieb | TU Darmstadt | Univ.-Prof. Dr.-Ing. C. Motzko MSc D. Blesinger 1

Univ.-Prof. Dr.-Ing. C. Motzko MSc Dipl.-Ing. D. Blesinger

DETAIL Research Frankfurt am Main 22.09.2016

Abbruch und Bauen im Bestand –Rückgewinnung von Rohstoffen


Gliederung

• Motivation

• Bewertungsmatrix für die Kostenplanung beim Abbruch undBauen im Bestand – Forschungsprojekt

• Urban Mining PRRIG (Rohstoffdepot) - Forschungsprojekt


Motivation

Quellen: BGL; Motzko; Klingenberger


Motivation

Der Bausektor gehört zu den ressourcenintensivsten Wirtschaftssektoren. … Der Gesamtbestand von Gebäuden und Infrastrukturen ist mit rund 28 Milliarden Tonnen (Stand 2010, UBA) inzwischen ein bedeutendes, menschengemachtes Rohstofflager, das nach Nutzungsende wieder dem Recycling zugeführt werden kann.UBA, 2015

Um die energie- und klimapolitischen Ziele zu erfüllen, kommt dem Gebäudebereich eine Schlüsselfunktion zu, da auf diesen Bereich rund 35 Prozent des Endenergieverbrauchs in Deutschland und rund ein Drittel der Treibhausgasemissionen entfallen.…Die Bereitstellung bezahlbaren Wohnraums ist seit jeher eine der zentralen Herausforderungen der Wohnungspolitik. Energieeffizienzstrategie Gebäude, BMWi, 2015

Sanierungsmaßnahmen müssen mit den konkreten Lebensumständen und den finanziellen Möglichkeiten und Prioritäten der Eigentümer in Einklang gebrachtwerden;Sanierungsbedarf im Gebäudebestand, BMWi, 2014


84%1499 WE

12,5%232 WE

3,5%69 WE

96,5% 100%

Motivation

Bezahlbarer Wohnraum - Bauprogramm 2015-2026 der BGL (80 Mio. €)Sanierung im laufenden Betrieb bei 70% der Objekte – Neubau untergeordnetGrundsatz: Bezahlbarer Wohnraum; 10% unter der ortsüblichen Vergleichsmiete


Motivation

Bauprogramm 2015-2026: Sanierung Wohnhochhaus Langen im laufenden BetriebInvestitionsvolumen: ~10 Mio. €; 24 Monate

Frage nach der soliden Kalkulation der Baukosten und der Bauzeit beim Bauen im Bestand / Abbruch

Quelle: Baugenossenschaft Langen


Motivation

Bauprogramm 2015-2026Sanierung Wohnhochhaus Langen im laufenden Betrieb

Fassadendämmung

Dachhaut und Dachdämmung

Brandschutz-ertüchtigung DachTGA

Altfenster-Recycling

Quellen: Motzko; Rewindo


Bewertung von Abbrucharbeiten und Maßnahmen im Bestand:

• Zunahme der Abfallmengen und starke lokale Abhängigkeiten bei der

Entsorgung

• Unzureichende oder nicht durchgeführte Bestandsaufnahmen

• Pauschalverträge ohne Angabe detaillierter Leistungsverzeichnisse, auf Basis des

Bruttorauminhalts des Bauwerks

• Bauproduktion ≠ Abbruchdurchführung

• Anforderungen u.a. in Beziehung auf Ökologie und Ökonomie gestiegen

• Keine existente Hilfsmittel zur Bestimmung der Budgets

Kosten- und Terminplanung, Qualitätssicherung sowie

Plausibilisierung deren Ergebnisse für die Projektbeteiligten bisher

nicht transparent!

Motivation - Expertenbefragung


Bewertungsmatrix für die Kostenplanung beim Abbruch und Bauen im Bestand - Forschungsprojekt

Bewertungsmatrix für die Kostenplanung beim Abbruch undBauen im Bestand - Datenbanksystem zur Analyse und Bewertung in Bezug auf Kosten, Technologien und Dauern

Kurztitel: Bewertungsmatrix für Abbruchmaßnahmen

Projektlaufzeit: Oktober 2013 - September 2015


Ursprung

Ermittlung der Rückbaukosten der Kernkraftwerke in Lubmin und Rheinsberg

Quellen: EWN, Motzko


Projektziele

Neben der Betrachtung der technischen Einsatzmöglichkeiten der derzeitigen

Abbruchverfahren transparente Darstellung

• der zu erwartenden Kosten

• der Ausführungsdauer

• der umweltrechtlichen Belange beim Abbruch und beim Bauen im Bestand

Bewertungsmatrix:

EDV-gestütztes Datenbanksystem bildet eine strukturierte Grundlage für eine

auf Kosten, Bauzeit und Ökologie gerichtete Verfahrensabschätzung von

Abbruchverfahren


Methodik

• Experteninterviews / Literaturrecherche zu derzeit am Markt

vorherrschenden Abbruchverfahren und –techniken

• In situ Untersuchungen an laufenden Projektabwicklungen

Analyse der Einsatzmöglichkeiten und -effizienzen verschiedener

Abbruchverfahren

• Analyse der auftragnehmerseitigen Kalkulationen (Nachkalkulation /

Experteninterviews)


Demontieren

Zerstörungsfreier Rückbau von Bauteilen durch Lösen der Verbindungen und Abheben der Bauteile. Hauptanwendungsgebiet: Ausbau von Bauteilen zur Wiederverwendung; Ausbau von Bauteilen zur Wiederverwertung; Entfernen von Bauteilen zur Vermeidung der Freisetzung von Schadstoffen.

Quelle: IfBB


Reißen

Maschinelles Aufbrechen von Bauteilen mit Tieflöffel oderReißzahn. Hauptanwendungsgebiet: Aufbruch und Zerkleinern von Bodenplatten, Fundamenten und befestigten Flächen.

Quelle: IfBB


Pressschneiden

Zerkleinern bzw. Abtrennen von einzelnen Bauteilen durch Zerpressen mit Zangen. Hauptanwendungsgebiet: Zerkleinern oder Trennen von Bauteilen aus bewehrtem und unbewehrtem Beton oder Mauerwerk; Zerkleinern und Trennen von Bauteilen aus Stahl.

Quelle: IfBB


Scherschneiden

Zerkleinern bzw. Abtrennen mit scherenförmig angreifenden Backen (zwei Schneiden mit geringem seitlichen Versatz werden aneinander vorbeigeführt). Hauptanwendungsgebiet: Zerkleinern oder Trennen von Bauteilen, zum Beispiel Stahlelemente.

Quelle: IfBB


Abbruchtechnologie - Stand der Technik

Quellen: mb, xcentricripper; gtb; Komatsu;


Komplexität der rechtlichen Rahmenbedingungen

Abbruchvorbereitung

Abbruchdurchführung

Abbruchentsorgung

Quelle: IfBB


Bewertungsmatrix - Struktur

Download: bbsr.ddns.net

Quelle: IfBB


Bewertungsmatrix - Ergebnis


Urban Mining: PRRIG

PRRIG: Techno-Ökonomische Potenziale der Rückgewinnung von

Rohstoffen aus dem Industrie- und Gewerbegebäude-Bestand

Forschungsvorhaben gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen der Förderrichtlinie "r³- Innovative Technologien für Ressourceneffizienz - Strategische Metalle und Mineralien“

Laufzeit: April 2013 – März 2015


FG Industrielle Stoffkreisläufe:• Materialflussmodell• Analyse Wertschöpfungsketten• Projektkoordination

FG Landmanagement• GIS-basiertes Gebäudekataster• Immobilienmarktanalyse

und -szenarien

Institut für Baubetrieb• Konzept Vor-Ort-Untersuchungen• Techno-ökonomische

Untersuchung des Rückbaus

• Dienstleistungskonzepte für die Revitalisierung von Immobilien

• Handlungsstrategien für historisch gewachsene Industrieareale

Projektleitung:Prof. Dr. Liselotte Schebek

Projektkonsortium


Projektziele

Materiallager im Bausektor in Deutschland:

Mineralisch ca. 10,5 Mrd. Tonnen

Metalle ca. 110 Mio. Tonnen

• Ermittlung der Rohstoffinventare

von Industrie- und Gewerbegebäuden

• Prognose von Stoffströmen

aus dem Sektor der Industrie- und Gewerbegebäude

• Analyse technologischer und ökonomischer

Rahmenbedingungen des Rückbaus

• Handlungsempfehlungen für Akteure

des Industrie- und Gewerbeimmobiliensektors

Quelle: Motzko


Grundidee: Ressourcen-Kataster

Gebäudetypologie

Ressourcenkennwerte(Fe, Al, etc.)

Komponententabelle

Spezifisch je Gebäudetypus

(Baujahr)

Geb

äude

kata

ster

Kataster von Industrie- & Gewerbegebäude in ausgewählten Projektgebieten

„Übertrag“- / Hochrechnung

(anhand BRI nach DIN 277-1)

Abschätzung „Ressourcen-

Inventar“

Quellen: Schebek et al.


PRRIG: Gebäudesteckbrief


Durchschnittliche spezifische Material-kennwerte für Büro- und Verwaltungsgebäude

Verteilung der Konstruktionstypen

(in %/m³)

Beispielhafte Durchschnittswerte der spezifischen Materialgehalte von Büro-und Verwaltungsgebäuden je Altersklasse (in kg/m³)

AltersklasseSSB, SSL, SSM

MMMMBB, SBM, SBB

SHM, SHL

FE-Metalle

KupferAlu-

miniumBeton

Mauer-werk & Ziegel

Holz Glas andere

Bis 1918 5% 75% 10% (10%) 23,64 0,24 0,22 161,12 119,44 1,61 1,93 2,28

1919 - 1948 10% 60% 20% (10%) 23,57 0,23 0,21 174,97 98,79 1,46 2,81 2,93

1949 - 1957 10% 70% 20% 0% 26,21 0,26 0,24 191,33 114,35 1,65 2,92 3,11

1958 - 1968 15% 55% 30% 0% 26,13 0,26 0,23 205,19 93,70 1,50 3,80 3,75

1969 - 1978 15% 35% 50% 0% 26,25 0,23 0,20 207,37 64,03 1,33 4,59 4,12

1979 - 1994 15% 25% 60% 0% 26,31 0,22 0,19 208,46 49,19 1,24 4,99 4,30

1995 - 2001 15% 20% 65% 0% 26,34 0,22 0,18 209,00 41,77 1,20 5,18 4,39

2002 + 15% 10% 75% 0% 26,40 0,21 0,17 210,09 26,94 1,11 5,58 4,57

Legende: SSB: Skelettbau aus Stahl mit Ausfachung aus Beton, SSL: Skelettbau aus Stahl mit Ausfachung aus Leichtbauelementen, SSM: Skelettbau aus Stahl mit Ausfachung aus MauerwerkMMM…Massivbau aus Mauerwerk, MBB…Massivbau aus Beton, SBM…Skelettbau aus Beton mit Ausfachung aus Mauerwerk, SBB…Skelettbau aus Beton mit Ausfachung aus BetonSHM…Skelettbau aus Holz mit Ausfachung aus Mauerwerk, SHL: Skelettbau aus Holz mit Ausfachung aus Leichtbauelementen

Quelle: Forschungsvorhaben PRRIG-Techno-ökonomische Potenziale der Rückgewinnung von Rohstoffen aus dem Industrie- und Gewerbegebäude-Bestand [033R100](unveröffentlicht)

Oder

Berliner KonferenzRückgewinnung von Rohstoffen aus dem Industrie- und Gewerbegebäudebestand


"COMMON LEARNING OUTCOMES FOR EUROPEAN MANAGERS IN CONSTRUCTION IV“

Number of the Project 2015-1-PL01-KA202-016454


Literatur

Motzko, C.; Klingenberger, J.; Wöltjen, J.; Löw, D.: Bewertungsmatrix für die Kostenplanung beim Abbruch und Bauen im Bestand. Datenbanksystem zur Analyse und Bewertung in Bezug auf Kosten, Technologien und Dauern. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit /Zukunft Bau. FKZ: SWD-10.08.18.7-13.21, 2015

Schebek, L.; Schnitzer, B.; Blesinger, D.; Köhn, A.; Miekley, B.; Linke, H.J.; Lohmann, A.; Motzko, C.; Seemann, A.: Material stocks of the non-residential building sector: the case of the Rhine-Main area.In: Resources, Conservation and Recycling (2016), http://dx.doi.org/10.1016/j.resconrec.2016.06.001

Wöltjen, Jan: Ein Beitrag zur ökologischen Bewertung von Abbruchverfahren im HochbauDissertation, Institut für Baubetrieb, Technische Universität Darmstadt, 2016

Löhr, M.; Motzko, C.: Planungsleistungen im Bereich von AbbrucharbeitenIn: Schwarz, J. (Hrsg.): Nachhaltigkeit und Innovation in Baubetrieb und Tunnelbau, Schriftenreihe,Institut für Baubetrieb, Universität der Bundeswehr, München, 2014 ISBN 978-3-8439-1418-5

Löhr, Michael: Planung von AbbrucharbeitenDissertation, Institut für Baubetrieb, Technische Universität Darmstadt, 2013

Schebek, L.; Linke, H.J.; Motzko, C.: Potential of Urban Mining in the Industrial and Commercial Buildings Sector - The case of the Rhine-Main-Area. In: MFA-ConAccount Section Conference 2012, 26. -28.09.2012, Darmstadt

Klingenberger, Jörg: Ein Beitrag zur systematischen Instandhaltung von GebäudenDissertation, Institut für Baubetrieb, Technische Universität Darmstadt, 2007

Ebner, Torsten: Bauen im Bestand bei BürogebäudenDissertation, Institut für Baubetrieb, Technische Universität Darmstadt, 2002

Date post:	31-Aug-2019
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