Infrastruktur für die Ressourcenwende

Über 500 Mio. Tonnen Baurohstoffe verschlingt die deutsche Baubranche jährlich für Gebäude und Infrastruktur, rechnet das Umweltbundesamt vor. Zugleich verursacht sie mehr als 60 Prozent des gesamten deutschen Abfallaufkommens. Zwar werden nach Angaben des Deutschen Abbruchverbands inzwischen mehr als 90 Prozent mineralischer Bauabfälle wiederverwertet, doch die Lücke zum tatsächlichen Ma­terialeinsatz im Hochbau bleibt immens. Der Grund: Eine gleichwertige Wiederverwendung und ­-verwertung findet kaum statt, verbaute Ressourcen werden meist in minderwertiger Form recycelt. Alte Ziegel werden zur Straßenfüllung, Fensterglas zu Flaschen und Holzrahmen zu Pellets. Gleichzeitig nimmt der Abbau begrenzter Primärrohstoffe weiter zu und treibt so den Klimawandel weiter an.

Die Gründe für die langsame Entwicklung des zirkulären Bauens in Deutschland sind vielfältig und reichen vom mangelnden Verständnis des Circular Economy-Konzepts über regulatorische Hürden bis hin zu wirtschaftlichen Faktoren. So schreibt das geltende Kreislaufwirtschaftsgesetz eine Entsorgungspflicht vor, die eine Wiederverwendung und -verwertung von verbauten Materialien enorm erschwert. Infolgedessen werden bei einem Rückbau gute Baustoffe als Abfall deklariert und können nicht auf einfache Weise wieder direkt in einem Neubau eingesetzt werden. Ein weiterer entscheidender Faktor: Wegwerfen und Entsorgen sind hierzulande immer noch güns­tiger als eine hochwertige Wiederverwertung. Wirtschaftliche Anreize für einen kreislaufgerechten und wirtschaftlichen Rückbau sind nicht vorhanden.

Wer sein Gebäude dennoch verantwortungsbewusst und im Sinne einer echten Kreislaufwirtschaft zurückbauen will, steht bereits vor der nächsten Herausforderung: dem Informationsdefizit. Welche Materialien in welchen Mengen sind in Gebäuden verbaut? Wie sind sie zusammengesetzt und lassen sie sich sortenrein trennen? Viele Bauherren, Städte und Kommunen wissen nicht, was in ihren Gebäuden und Straßen drinsteckt. Daran schließt ein weiteres zentrales Problem an: Für ein effizientes und hochwertiges Recycling sekundärer Rohstoffe fehlt es bislang an standardisierten Re-Use-Prozessen und notwendiger Infrastruktur. Für Hersteller, die ihre Produkte nach der Nutzung gerne zurücknehmen würden oder engagierte Recyclingbetriebe gestaltet es sich somit schwierig, an Rohstoffe aus dem Rückbau zu gelangen. Fehlende Zwischenlager und Logistikkonzepte sowie lange Transportwege stellen für sie wirtschaftlich wie ökologisch ein großes Dilemma dar.

Materialkataster der gebauten Umwelt

Um die Basis für den Aufbau von Sekundärrohstoffzentren zu legen und die Informationslücke zu schließen, müssen in einem ersten Schritt daher die vorhandenen Ressourcen in Masse und Qualität bekannt sein. Hierbei stellt das sogenannte Gebäudematerialkataster einen entscheidenden Hebel dar. Als zentrales Instrument in einem Urban Mining-Prozess, also der Rückführung von Materialien aus der gebauten Umwelt in den Hochbau, schafft es Transparenz über die Masse und Qualität der verbauten Ressourcen und deren zirkuläres Potenzial.

Als ein bundesweit einzigartiges Vorhaben hat das Land Baden-Württemberg im Rahmen des Strategiedialogs „Bezahlbares Wohnen und innovatives Bauen“ ein solches Gebäudematerialkataster für ein Bundesland erstellt. Entwickelt wurde es von der EPEA GmbH – Part of Drees & Sommer und Madaster Germany. Mithilfe des digitalen Tools Urban Mining Screener haben die Experten dabei aus wenigen Daten wie Baujahr, Bauort, Gebäudetyp und Bruttogeschossfläche eine aussagekräftige Hochrechnung der Material­zusammensetzung von Gebäuden und Stadtteilen in ganz Baden-Württemberg abgeleitet und damit die Rohstoffpotenziale des Bestands aufgezeigt.

Die Grundlage des Gebäudematerialkatasters ist ein Datensatz mit Gebäudeinformationen vom Datendienstleister NEXIGA, der durch das Minis­terium für Landesentwicklung und Wohnen Baden-Württemberg beschafft wurde. Darauf aufbauend folgte die Datenbeschaffung und Be­rechnung der Materialkoeffizienten für jedes Gebäude in Baden-Württemberg, sowie Ergebnisaufbereitung und Erstellung eines Workshop­konzeptes für den Mehrwert von und Umgang mit städtischen Materialdaten.

Mithilfe der Analysen, Workshops und Datenerhebungen kamen die Experten schließlich zu dem Ergebnis, dass die urbane Mine Baden-Württembergs einen Materialbestand von rund 2,6 Mio. Tonnen Material umfasst. Dieser ist in 18 Material­gruppen und sonstige aufgliedert, wobei die ­mineralischen Baustoffe am stärksten vertreten sind. So hat Beton mit 1 173 Mio. Tonnen einen Anteil von 45 Prozent, gefolgt von Natursteinfraktionen mit 848 Mio. Tonnen, was rund 33 Prozent entspricht, und tonartigen Baustoffen mit 290 Mio. Tonnen, die rund 11 Prozent ausmachen. Damit umfasst die wesentliche Mineralik bereits 89 Prozent der verbauten Materialien in Baden-Württemberg. Die Auswertung des Materiallagers nach Landkreisen liefert zudem Erkenntnisse darüber, wie groß die Materiallager in einzelnen Städten und Kommunen sind. Genauso lässt sich im Gebäudematerialkataster ablesen, welche Arten und Mengen an sekundären Rohstoffen in einzelnen Gebäudetypen wie Einfamilienhäusern oder Betriebsgebäuden schlummern. Somit stellt das Gebäudematerialkataster eine wichtige Grundlage für eine ressourcenschonende Bauweise und den Ausbau von sekundären Rohstoffzentren dar.

Weitere Beispiele für den Einsatz vom Materialkataster liefern die Stadt Heidelberg mit dem Pilotprojekt Patrick-Henry-Village oder die Stadt München mit ihrem Stadtteil Feldmoching-Hasenbergl. In beiden Projekten haben die Urban Mining-Experten hunderte Bestandsgebäude analysiert und berechnet, mit welchen Materialien in welcher Menge und Qualität bei einem Rückbau oder einer umfassenden Sanierung zu rechnen ist. Die Daten aus dem Kataster helfen, ­zukünftige Materialströme in untersuchten Gebieten und im Gebäudesektor insgesamt realistisch zu prognostizieren. Zudem können sie künftig flexibel auf weitere Stadtgebiete übertragen werden und ebnen somit den Weg für ein bundesweites Gebäudematerialkataster.

Neben der Information über die im Bestand verbauten Materialien und ihre Kreislauffähigkeit gibt die Onlineplattform von Madaster auch Auskunft über die CO₂-Bilanz und den finanziellen Wert der verwendeten Baustoffe. So können die Bauherren und Eigentümer auf Knopfdruck abschätzen, welchen monetären Restwert einzelne Baustoffe haben. Insbesondere bei kreislauffä­hig konzipierten Gebäuden bedeutet das, dass beim Rückbau das im Baustoff gebundene Kapital nicht, wie heute üblich, vollends verloren geht, son­dern ähnlich einer mittel- bis langfristigen Wertanlage mit der Wiederverwertung freigesetzt wird.

Sekundärrohstoffzentren als Herzstück

Materialkataster sind somit die Grundvoraussetzung für eine echte Kreislaufwirtschaft. Gleichzeitig sind die Daten nur ein Baustein der Transformation. Um das zirkuläre Bauen in Deutschland flächendeckend zu etablieren, braucht es zudem standardisierte Re-Use- und Rückbauprozesse sowie eine stabile Infrastruktur. Genau hier setzen Sekundärrohstoffzentren an: Als lokale und regionale Knotenpunkte der Industrie sammeln sie gebrauchte Baumaterialien ein, bereiten sie hochwertig auf und stellen sie für ein zweites Leben vor Ort oder für umliegende Baumaßnahmen zur Verfügung. Dabei unterscheidet man drei Typen: stationäre Zentren, also fest installierte Lager- oder Betriebshöfe, zweitens temporäre Zentren, die in direkter Nachbarschaft von zeitlich begrenzten Bauprojekten entstehen und nach deren Fertigstellung wieder aufgelöst werden sowie drittens virtuelle Sekundärrohstoffzentren, die Informationen zu Art, Menge, Zustand, Lagerort und Qualität der einzelnen Rohstoffe digital verknüpfen und bereitstellen.

Angebot und Nachfrage lassen sich so optimal aufeinander abstimmen und lokale wie regionale Wertschöpfungsketten entstehen. Sie bilden die Basis für neue, nachhaltige Geschäftsmodelle mit planbaren Sekundärrohstoffen und sorgen zudem für Unabhängigkeit von angespannten Lieferketten. Rückbauunternehmen und Recycler wie Remondis und Feess treiben diese Entwicklung bereits aktiv voran. Ebenso gibt es schon Hersteller wie Schüco, Lindner oder Tarkett, die mit ihren kreislauffähigen und modularen Bauprodukten zur Etablierung der Kreislaufwirtschaft im Bauwesen maßgeblich beitragen und im Ausbau von Sekundärrohstoffzentren eine große Chance sehen.

Wie die dafür notwendige Infrastruktur konkret aussehen kann, wo und in welcher Dichte Sekundärrohstoffzentren sinnvoll sind, damit beschäftigen sich derzeit verschiedene Expertenteams und Forschungsprojekte. So hat beispielsweise das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) im Rahmen der Unterarbeitsgruppe „Regionale Sekundärrohstoffzentren“ des Strategiedialogs Baden-Württemberg unter anderem die Definition und die Vision eines regionalen Sekundärrohstoffzentrums vorgenommen. Zudem hat das Forschungsteam relevante Technologiepfade identifiziert und ein optimiertes Standort- und Netzwerkmodell für Baden-Württemberg entwickelt. Eine wichtige Erkenntnis lautet dabei: Regional organisierte Sekundärrohstoffzentren (SRZ) sind technisch und ökologisch gut geeignet, um den Anteil hochwertiger Recyclingbaustoffe deutlich zu erhöhen, Treibhausgase zu reduzieren und zugleich positive Deckungsbeiträge zu erwirtschaften. Wirtschaftlich tragfähige Investi­tionen halten sie vor allem bei großen SRZ1- und SRZ2-Anlagen für realistisch, wohingegen SRZ3-Module stark von politischen Rahmenbedingungen und technologischer Reife abhängen.

Als Sekundärrohstoffzentren der Stufe 1 definieren sie dabei bestehende Recyclingbetriebe, deren Fokus auf der Nutzung bestehender Infrastruktur für eine lokale, hochqualitative Ver­ar­beitung von Bau- und Abbruchmaterialien liegt. Sekundärrohstoffzentren der Stufe 2 sind hoch automatisierte Aufbereitungszentren, die Bauschutt zentralisiert, effizient und in bestmöglicher Qualität verwerten. In dieser Stufe können auch leicht kontaminierte und komplexere Materialien wie Porenbeton und gipshaltige Bauabfälle verarbeitet werden. Wohingegen die Sekundärrohstoffzentren der Stufe 3 speziell in urbanen Räumen zusätzliche Flächen für die abbruchnahe Aufbereitung von Bauschutt, Bodenaushub und Bauprodukten sowie die Lagerung der aufbereiteten Materialien oder ausschließlich für die Aufbereitung und (temporäre) Lagerung von Bauprodukten stellen. Insgesamt betont das KIT-Team in seinem Abschlussbericht, dass die zukunftsfähige Transformation des Bauwesens mehrdimensionale Maßnahmen erfordert: ökonomisch tragfähige Investitionen in die Infrastruktur der Sekundärrohstoffzentren, politische Steuerungsinstrumente, technologieoffene Inno­vationsförderung und eine institutionalisierte Wiederverwendungsarchitektur.

Katalysatoren des Wandels

Wie bei jeder Transformation müssen somit auch beim Übergang hin zu einer zirkulären Bauwirtschaft viele Herausforderungen gemeistert werden.

Die größten Hebel sind indes bekannt: Ers­tens gilt es, das Informationsdefizit rund um verbaute Materialien abzubauen. Städten und Kommunen kommt hierbei eine Schlüsselrolle zu: Indem sie das Materialkataster aktiv einsetzen, Daten bereitstellen und in Projekte integrieren, ermöglichen sie klare Stoffströme und ein funktionierendes Matchmaking mit der Industrie. Und je besser unsere städtischen Rohstofflager erfasst sind, desto schneller und einfacher finden die dort verbauten Ressourcen den Weg zurück in den Kreislauf.

Zweitens gilt es, die Infrastruktur für hochwertige Re-Use-Prozesse zu stärken und den Ausbau von Sekundärrohstoffzentren mit der Industrie voranzutreiben. Erst wenn diese Infrastruktur und ein systematisches Stoffstrommanagement in der Bauwirtschaft etabliert sind, können die Materialien im Sinne einer konsequenten Kreislaufwirtschaft zirkulieren. Dafür müssen zum einen strukturelle und rechtliche Hürden überdacht und angepasst werden. Zum anderen braucht es mehr wirtschaftliche Anreize, um Angebot und Nachfrage zu fördern und lokale sowie regionale Wertschöpfungsketten zu stärken. Schaffen das Bauakteure, Städte und Kommunen, gelingt auch der Übergang vom linearen Bauen in ein zirkuläres System.