Kurzbericht
Kreislaufwirtschaft im Holzbau – circularWOOD
Untersuchung zu Design for Disassembly, digitalen Materialpässen und neuen Geschäftsmodellen für wiederverwendbare Holzbauteile
Holzbauteile können mehrere Leben haben – wenn sie von Anfang an dafür geplant werden. Eine TU-München-Studie an vier internationalen Leuchtturmprojekten zeigt: Design for Disassembly, digitale Materialpässe und neue Geschäftsmodelle machen Kreislaufwirtschaft im Holzbau zur Realität. The Cradle in Düsseldorf beweist: 100 Prozent rückbaubar ist wirtschaftlich sinnvoll.
TU München
2024
Dr. Sandra Schuster
Dr. Sonja Geier
Zukunft Bau 10.08.18.7-20.14
Verschwendete Ressourcen
Herausforderung
Was passiert mit einem Holzgebäude nach der Nutzungsphase? In den meisten Fällen landet es auf der Mülldeponie. Der nachwachsende Rohstoff wird geschreddert und verbrannt oder biologisch zersetzt – der gespeicherte Kohlenstoff entweicht in die Atmosphäre.
Dabei bietet der Holzbau beste Voraussetzungen für Wiederverwendung: Die Elementierung großformatiger Bauteile erlaubt theoretisch einfache Demontage. Praktisch scheitert das System. Irreversible Verbindungen, fehlende Dokumentation und unklare wirtschaftliche Anreize verhindern den Durchbruch der Kreislaufwirtschaft im Holzbau.
Vier Leuchtturmprojekte im Fokus
Forschungsansatz
Das Team um Dr. Sandra Schuster (TU München) und Dr. Sonja Geier (Hochschule Luzern) analysierte vier internationale Leuchtturmprojekte in Deutschland, der Schweiz und den Niederlanden, die unterschiedliche Ansätze zur Kreislauffähigkeit im Holzbau umsetzen. Ergänzt durch Stakeholder-Interviews und Expertenanalysen entwickelten die Forscherinnen praxistaugliche Design-for-Disassembly-Konzepte, Geschäftsmodelle und Zukunftsszenarien.
Die untersuchten Gebäude repräsentieren unterschiedliche Typologien: The Cradle in Düsseldorf als siebengeschossiges Bürogebäude mit 6.600 Quadratmetern, die Triodos Bank in den Niederlanden mit modularer Bürokonstruktion, das Haus des Holzes in der Schweiz als Bildungseinrichtung und Demonstrator sowie das Feuerwehrhaus in Straubenhardt als öffentlicher Bau. Die Botschaft der Fallstudien ist eindeutig: Kreislaufwirtschaft funktioniert in unterschiedlichen Gebäudetypen und Größenordnungen – und sie schränkt die gestalterische Freiheit nicht ein, sondern erweitert sie.
Quelle: Bloomimages
Qelle: Rau Architects
Quelle: Pirmin Jung Schweiz AG
Quelle: Brigida González für Wulf Architekten
Holz kann mehrere Leben haben
Ergebnisse
1. Design for Disassembly macht Wiederverwendung möglich
Kreislaufwirtschaft beginnt auf dem Reißbrett. Das Prinzip Design for Disassembly basiert auf drei Säulen:
- Reversible Verbindungen
Schrauben statt Kleber – mechanisch lösbare Fügungen ermöglichen die zerstörungsfreie Demontage. - Modulare Bauweisen
Standardisierte Rastermaße verlängern die Nutzungsdauer erheblich. - Vollständige Dokumentation
Lückenlose Erfassung aller Bauteile, Verbindungen und Materialqualitäten schafft die Grundlage für spätere Wiederverwendung.
Die Projekte belegen: Mechanisch reversible Verbindungen ermöglichen Demontage ohne Qualitätsverlust. Bauteile können mit nahezu identischer Qualität in neue Gebäude integriert werden – der Kohlenstoffspeicher wird um Jahrzehnte verlängert.
2. The Cradle Düsseldorf: 100 % rückbaubar
Die Holz-Hybridbauweise kombiniert gestalterische Exzellenz mit Kreislauffähigkeit. Jede Verbindung ist dokumentiert, jedes Bauteil katalogisiert. Das Gebäude funktioniert wie ein Materiallager für zukünftige Projekte. Damit ist The Cradle in Düsseldorf zu 100 Prozent rückbaubar konstruiert.
3. Digitale Materialpässe schaffen Transparenz
Ohne Dokumentation keine Wiederverwendung. BIM-basierte Systeme zur Erfassung von Materialflüssen sind unverzichtbar. Digitale Materialpässe dokumentieren die Herkunft, den Zustand, die Verbindungsdetails und die Qualitätsklassen. Sie ermöglichen Rückverfolgbarkeit, minimieren Haftungsrisiken und optimieren die Planung. Die Abstimmung von BIM-Modellen mit digitalen Plattformen und Bauteilbörsen funktioniert bereits heute.
DfD-Prinzipien erweitern den gestalterischen Spielraum. Entscheidend ist die Integration von Rückbau- und Demontageaspekten in der Vorentwurfsphase.
- Modulraster definieren – Rastermaße für spätere Flexibilität festlegen.
- Verbindungsdetails dokumentieren – Alle Fügedetails für reversible Techniken planen.
- Materialpässe einplanen – Digitale Dokumentation von Projektbeginn an verankern.
Wiederverwendung reduziert Kosten für Materialbeschaffung und Entsorgung erheblich. Die Forschung identifiziert vier Geschäftsmodelle: Bauteilbörsen als Marktplätze, Product-as-a-Service mit Leasing statt Kauf, Rücknahmekonzepte mit Herstellergarantie und digitale Plattformen mit Matching-Algorithmen.
- Demontage-Know-how aufbauen – Schulungen für rückbaugerechte Ausführung.
- Bauteilbörsen sondieren – Digitale Plattformen als Beschaffungsquellen erschließen.
- Pilotprojekte realisieren – Erfahrungen sammeln und Wettbewerbsvorteile entwickeln.
Kreislaufwirtschaft ist technisch machbar, benötigt jedoch bessere Rahmenbedingungen. Fehlende Standards erschweren die Skalierung.
- Rückbaubarkeit in Ausschreibungen fordern – Kreislauffähigkeit als Vergabekriterium.
- Förderprogramme nutzen – Finanzielle Anreize schaffen.
- Öffentliche Bauten als Demonstratoren – Standards etablieren und Sichtbarkeit schaffen.