RE⁴

EU-FOSCHUNGSVORHABEN RE4

RE⁴ REuse and REcycling of CDW materials and structures in energy efficient pREfabricated elements for building
REfurbishment and construction

RE4 ist ein internationales Forschungsprojekt unter Beteiligung von 13 internationalen Partnern aus Wissenschaft und Industrie, das von der EU im Rahmen des Horizon 2020 Förderprogramms finanziert wird.

Der europäische Bausektor trägt jährlich mit 750 Millionen Tonnen Bau- und Abbruchabfällen signifikant zum gesamten Abfallaufkommen in der EU bei. Die Recyclingraten von 50% sind relativ niedrig, zumal rückgewonnene Materialien hauptsächlich für minderwertige Anwendungen verwendet werden oder in die thermische Verwertung gehen. Große Abfallmengen werden immer noch deponiert, da Bestandsgebäude nicht reversibel geplant wurden.

Bauelemente aus Altholz werden beim Rückbau von Gebäuden häufig in die Altholzklasse A IV eingeordnet um zeitaufwändige Untersuchungen im Bezug auf die Behandlung mit Holzschutzmitteln zu vermeiden. Dies bedeutet wiederum, dass die thermische Verwertung als einzige Verwertungsmethode zugelassen ist. Durch dieses Prozedere geht wertvolles, hochwertiges Holz den Bau oder die Sanierung von Gebäuden verloren. Die Industrie braucht dringend innovative Konzepte für den zerstörungsfreien Rückbau von Gebäuden, aber auch für das zirkuläre Bauen, Nur so können die ambitionierten Vorgaben der EU hinsichtlich der Reduktion des Abfallaufkommens um 70% bis 2020 (Directive 2008/98/EC) erreicht werden und wertvolle Baustoffe im Kreislauf gehalten werden.
In einem ersten Schritt wurde ein innovatives Rückbaukonzept für die Wiederverwendung oder das Recycling von Holzelementen aus bestehenden Gebäuden entwickelt. Ziel ist es dabei die Ressource Altholz für vielfältige Anwendungen (tragend und nicht tragend) zu nutzen und in den Gebäudekreislauf zurückzubringen. Notwendige Schadstoffuntersuchungen geben Auskunft darüber, ob das Holz direkt weiter verarbeitet werden kann, oder ob behandelte Abschnitte abgetrennt oder gehobelt werden müssen, um so wieder schadstofffreies Holz zu erzeugen. Mittels Metalldetektoren werden die Holzquerschnitte auf Metallverunreinigungen untersucht, um zu vermeiden, dass Maschinenbeschädigt werden. In einem weiteren Schritt wird das bereinigte Holz in sogenannte Festigkeitsklassen nach DIN 4074 sortiert, bevor es dann zu verleimten oder leimfreien Holzbauteilen weiter verarbeitet wird.

Das Prinzip der Kaskadennutzung von Holz ist Grundlage für alle Bauteile, kommt aber vor allem bei der Konzeption des Fassadenelements zum Tragen. Größere Querschnitte (Holzständer), können am Ende des Lebenszyklus als Wetterschale verwendet werden oder zu Plattenwerkstoffen verarbeitet werden. Das Designkonzept für die Holzelemente verfolgt den Ansatz nutzbare Querschnitte aus Altholz zu optimieren und zu maximieren. Weiter wird auf Industriekleber verzichtet um einzelne Holzlamellen zu verbinden bzw. wird versucht über spezielle Holzeinsätze (Dübel, Füllungen) leimfreie Verbindungen herzustellen, die die Kompostierung der Elemente am Ende des Lebenszyklus ermöglichen. Über die Herstellung von unterschiedlichen Querschnitten, die sich an den Bestandsquerschnitten orientieren werden zum einen lastabtragende sowie nicht-lastabtragende Bauteile aus bis zu 95% Altholz hergestellt.
Ein weiteres wichtiges Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines innovativen Gebäudekonzeptes, das durch ein intelligentes Tragwerk flexible Grundrisse schafft, die die Lebensdauer von Gebäuden signifikant erhöhen. Das Gestaltungskonzept konzentriert sich dabei auf die Lebensdauer der einzelnen Gebäudeelemente und ermöglicht sinnvolle Trennungen, so dass Elemente, die eine wesentlich kürzere Lebensdauer aufweisen, relativ leicht gewartet, repariert oder ausgetauscht werden können. Darüber hinaus ermöglichen en leicht rückbaubare Innenwände ein hohes Maß an Flexibilität sowie ausreichende Deckenhöhen Anpassungsmöglichkeiten die im Allgemeinen die Lebensdauer eines Gebäudes erhöhen. Die Struktur des Gebäudes orientiert sich an einem modularen Design, das so gestaltet ist, dass architektonische Qualität und Funktionsanforderungen in Einklang stehen. Ein reversibles, vorgefertigtes Holzskelett aus Altholz (bis zu 90 %) in Kombination mit aussteifenden Wänden aus Altholz oder mineralischen Recyclingbaustoffen ermöglicht eine freie Grundrissplanung. Nichtlastabtragende, vorgefertigte, reversible Fassadenlemente aus Altholz (bis zu 95 %) und Recycling Lehm (bis zu 62 %) tragen zum effizienten und kostengünstigen Raumabschluss bei, ermöglichen aber auch eine ermöglichen eine effiziente Errichtung des Gebäudes, bieten aber auch die Möglichkeit der Adaption, des zerstörungsfreien Rückbaus und der Wiederverwendung der einzelnen Bauteile am Ende des Lebenszyklus.

Der Einsatz von vorgefertigten, reversiblen Elementen aus Gebäudeabriss (bis zu 95%) ermöglicht eine effiziente ressourcenschonende Errichtung des Gebäudes, bietet aber auch die Möglichkeit der Apdaption, des zerstörungsfreien Rückbaus und der Wiederverwertung der einzelnen Bauteile am Ende des Lebenszyklus. Das Abfallaufkommen aus dem Gebäudesektor wird somit signifikant reduziert. Bei der Entwicklung der Bauteile werden nicht nur höchste Energiestandards für den Neubau von Gebäuden eingehalten, sondern der Einsatz für die Sanierung mitbetrachtet.
Ein zweigeschossiger Prototyp der Mitte ab Anfang April in Madrid errichtet wird soll das Konzept unter Beweis stellen und Zahlen für eine effiziente Errichtung, Demontage und zukünftige Wiederverwendung liefern. Mit diesem Forschung soll gezeigt werden, wie die derzeitige Praxis überwunden und ein zirkuläres Gebäude geplant, errichtet und rückgebaut werden kann.