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Was uns die Rückgewinnung von Fassadenmaterialien über nachhaltige Gebäude lehrt
Architekturglas ist wie sein Cousin, die Glasflasche, unbegrenzt wiederverwertbar, aber Architekturglas wird nach dem Ausscheiden aus Gebäuden nicht in großem Umfang recycelt.
Die Wiederverwendung von Baumaterialien ist kein neues Konzept - seit Hunderten, vielleicht Tausenden von Jahren passen wir unsere Gebäude, ihre Bestandteile und Materialien an, reparieren, renovieren, verwenden und recyceln sie wieder. Es gibt viele Belege dafür, dass Baumaterialien zwischen verschiedenen Gebäuden hin- und hergeschoben wurden, z. B. die Wiederverwendung von Steinen im Rom des Konstantin im 4. Jahrhundert, große Holzbalken, die aus einem Priorat aus dem 12. Jahrhundert nach 400-jährigem Gebrauch in ein Wohnhaus verlegt wurden, und römische Lehmziegel, die in Verulamium für den Bau der Abtei von St. Alban im 11.
Das Konzept der Kreislaufwirtschaft ist jedoch etwas moderner, ein Rahmen, der den Übergang vom linearen System "Nehmen, Herstellen, Abgeben", das dem Großteil der Produktion in unserer Wirtschaft zugrunde liegt, beschleunigen soll. Das Konzept steht zwar in direktem Zusammenhang mit der Kohlenstoffeffizienz materieller und natürlicher Systeme, ist aber eng darauf ausgerichtet, das Wirtschaftswachstum vom Verbrauch endlicher natürlicher Ressourcen abzukoppeln.
In unserem Sektor führen der Abbau und die Gewinnung der immer komplexer werdenden Materialien, aus denen unsere Baumaterialien bestehen, zu erheblichen Auswirkungen auf unsere Umwelt, wie der jüngste ICE-Bericht " The embodied biodiversity impacts of construction materials" deutlich zeigt. Darin wird die Rolle der Baumaterialien beim anhaltenden Verlust von Tierarten und der Artenvielfalt hervorgehoben.
Von den 9 "Rs" lernen
Ein wichtiger Grund dafür, dass die Kreislaufwirtschaft in der Theorie interessant zu bleiben scheint, ist das mangelnde Verständnis dafür, wie praktisch sie in der Realität geworden ist. Es gibt neun gute Gründe, warum wir Materialien aus unserem Gebäudebestand zurückgewinnen sollten - Urban Mining auf Gebäude-, Portfolio- oder sogar Stadtebene ist möglich.
Kirchherr, Reike und Hekkert haben die Hierarchie der neun R's in ihrem 2017 erschienenen Papier Conceptualising the Circular Economy hervorgehoben. Um diese Dinge länger nutzen zu können, müssen wir verweigern, umdenken und reduzieren. Eine Haltung des Reparierens und Machens ermöglicht es uns, Dinge wiederzuverwenden, zu reparieren, zu renovieren, wiederaufzuarbeiten und neu zu verwenden. Und wenn alles andere versagt, können wir recyceln oder verwerten. Diese zirkulären Ansätze bieten uns als Architekten, Ingenieuren und Designern eine Vielzahl spannender Optionen und Möglichkeiten, die Designwünsche unserer Kunden zu erfüllen und gleichzeitig den Bedarf an neuen Rohstoffen zu reduzieren.
Wenn wir neue Materialien spezifizieren, verlangen wir, dass diese Materialien einen geringeren gebundenen Kohlenstoff aufweisen. Dies ist ein globaler Vorstoß, der Druck auf die Materialhersteller ausübt, klare, konsistente und genaue Umweltproduktdeklarationen (EPDs) zu erstellen, die einen Vergleich zwischen Materialoptionen und Designentscheidungen auf der Grundlage ihrer Kohlenstoffintensität ermöglichen. Neben der Dekarbonisierung der für die Herstellung der Produkte verwendeten Energie ist die Erhöhung des Recyclinganteils in neuen Materialien eine wichtige Triebkraft für die Senkung der Kohlenstoffintensität fast aller unserer Baumaterialien.
Die Kreislauffassade
Die Kreislaufwirtschaft muss als ein branchenweiter Wandel betrachtet werden. Kein Unternehmen kann dieses Problem allein lösen, doch Arup steht an der Spitze der aufkeimenden neuen Industrie, die sich auf die Rückgewinnung von Baumaterialien konzentriert, insbesondere von den Fassaden bestehender Gebäude. Arup hat 2012 erstmals die Machbarkeit einer umgekehrten Lieferkette für das Lloyd's Building nachgewiesen. Neben der Arbeit unserer Kollegen im Bereich der Rückgewinnung von Beton und Stahl entwickeln wir unser Fachwissen durch interne F&E-Investitionen weiter, die die branchenweite Zusammenarbeit und Innovation im Vereinigten Königreich und zunehmend auch in Europa gefördert haben.
Architekturglas war der wichtigste Werkstoff in diesem Forschungsprogramm und in der Zusammenarbeit mit der Industrie. Architekturglas ist wie sein Cousin, die Glasflasche, unbegrenzt wiederverwertbar, aber Architekturglas wird nach seiner Verwendung in Gebäuden nicht in großem Umfang recycelt. Tatsächlich besteht weniger als 1 % des Rohmaterials, aus dem Architekturglas hergestellt wird, aus solchem Post-Verbraucherglas. Dies führt dazu, dass die aus den Gebäuden entfernten Glasmaterialien in der Regel downgecycelt oder auf Deponien gelagert werden - eine verpasste Chance. Es gibt technische und logistische Herausforderungen, um den Anteil von Altglas bei der Herstellung zu erhöhen, aber diese können überwunden werden.
Die Wiederverwendung von Architekturglas ist komplex und schwierig, Wärmebehandlungen machen das Schneiden und Umformen von Glas schwierig oder unmöglich, und die Beschichtungen, die moderne Verglasungen thermisch wirksam machen, können sich mit der Zeit abbauen und korrodieren, wenn sie der Atmosphäre ausgesetzt sind. Wir suchen weiterhin nach Möglichkeiten, Glas für die Wiederverwendung aufzubereiten. Am 1 Triton Square in London haben wir das Glas saniert und ihm ein neues Leben gegeben, indem wir es an der Fassade desselben Gebäudes wiederverwendet haben. Für ein kommerzielles Nachrüstungsprojekt in London untersuchten wir das Potenzial der einfach verglasten Holzfenster für die Wiederverwendung außerhalb des Gebäudes, die auf einem Online-Marktplatz gehandelt werden.
Die Industrie ist sich inzwischen darüber im Klaren, dass eine Erhöhung des Recyclinganteils in neuen Glasprodukten durch die Verwendung von hochwertigem, sortiertem Glas den Einsatz von neuen Rohstoffen, den Energiebedarf, die Prozessemissionen und damit den CO2-Fußabdruck von neuen Glasprodukten verringern kann. Es ist unbedingt erforderlich, dass alle Quellen für altes Flachglas genutzt werden, um genügend Material zu finden, damit die ehrgeizigen Ziele der Glasindustrie erreicht werden können, die zunehmend in der gesamten Lieferkette gefordert werden.
Die Burrell Collection und darüber hinaus
Bei der Burrell Collection Gallery in Glasgow wollten wir die Wiederverwendung von Glas zu einem zentralen Bestandteil unseres Konzepts für die Renovierung des Gebäudes machen. Das Projekt lieferte der Bauindustrie einen Konzeptnachweis für die Wiederverwendung von Architekturglas zur Wiederaufbereitung und wird weithin als ein durch Zusammenarbeit, Forschung und Fachwissen gefördertes Konzept anerkannt, das in der gesamten bebauten Umwelt bei künftigen Sanierungsvorhaben angewendet werden kann. Bei der Sanierung der Burrell Collection verfolgten wir den Ansatz "fabric first", d. h. wir verwendeten so viel wie möglich des vorhandenen Materials, um das unter Kategorie A stehende Gebäude neu zu gestalten.
Durch die Wiederverwendung von Aluminiumrahmen im Rahmen des Modernisierungsprojekts konnten wir mehr als 8,5 Tonnen neuer Aluminiumprofile einsparen, und während alle 130 Tonnen Architekturglas, die aus dem Gebäude entfernt wurden, nicht auf die Mülldeponie gelangten, wurden mehr als 16 Tonnen wiederaufbereitet und an Floatglashersteller zur Umschmelzung in neue Architekturglasprodukte zurückgegeben. Die Burrell Gallery hat einen neuen Standard für nachhaltige Renovierung gesetzt (und dabei einen MCA-Preis gewonnen), und wir glauben, dass diese Praxis weithin nachgeahmt werden kann und sollte.
Die Lieferkette entwickelt sich
Unsere Untersuchungen und Erfahrungen haben gezeigt, dass neue Akteure in den Markt eintreten können, um die Lücke in der linearen Versorgungskette zu schließen und die Aufgaben von spezialisierten
Demontageunternehmen und Verarbeiter von Altglas zu übernehmen. Wir haben gezeigt, dass großartige Ergebnisse möglich sind, wenn wir den Abbruch anders angehen.
Diese wichtigen neuen Aufgaben bieten bestehenden Bauunternehmen, Materialverarbeitern und Abfallentsorgungsunternehmen die Möglichkeit, diese Aufgaben zu übernehmen, ihr Geschäft zu diversifizieren und neue Geschäftsbereiche zu schaffen. Es werden auch neue Maschinen entwickelt, die eine effiziente Demontage der komplexen Glasverbundbauteile moderner Gebäude ermöglichen, was auf eine wachsende Marktbereitschaft für diese Dienstleistungen hindeutet.
Die Glashersteller kündigen neue kohlenstoffarme Glasprodukte an, die zumindest teilweise auf einem erhöhten Recyclinganteil beruhen. Wir haben beobachtet, wie sie sich in ihren Produktionsstätten auf die steigenden Mengen an Glas, die zur Umschmelzung ankommen, vorbereiten, indem sie die Lagerfläche vergrößern oder neue Siebanlagen installieren. Dies ist ein deutlicher Hinweis auf ihre Bereitschaft und die Dringlichkeit, diesen Ansatz zu skalieren, um deutlich mehr Glas aus bestehenden Gebäuden zu sammeln und die erforderliche Wirkung zu erzielen.
Es besteht nach wie vor ein erhebliches, nicht ausgeschöpftes Potenzial zur Rückgewinnung von Altglas aus bestehenden Gebäuden für eine zweite Verwendung in der Neuglasproduktion. Es werden dringend neue Verfahren und Ausrüstungen benötigt, um die Materialien in geeigneter Weise zu sammeln, so dass sie für eine hochwertige Wiederaufarbeitung oder Wiederverwendung bereit sind. In der Glasindustrie bestehen beträchtliche Möglichkeiten für die Entwicklung von Technologien und die Umsetzung neuer Geschäftsmodelle, um von dieser Situation zu profitieren.
Die Lektion für Designer, Architekten und Kunden lautet: Kreislaufwirtschaft ist jetzt nicht nur wünschenswert, sondern auch wirtschaftlich möglich.
Verwirklichung der Vorteile
Kreislaufwirtschaftliche Ansätze beginnen mit einer Bewertung der vorhandenen Materialien und Strukturen. Unser Team hilft Kunden bei der Prüfung und Bewertung der vorhandenen Materialien ihrer Gebäude, bei der Festlegung von Demontage- und Wiederaufbereitungsprotokollen und bei der Unterstützung der Logistik für die Wiederverwendung oder den Transport der Materialien zu den Glasherstellern, die diese neuen Rohstoffe als Ersatz für ihre Herstellungsprozesse benötigen. Wir haben festgestellt, dass unsere Kunden davon profitieren, indem sie das Planungsrisiko verringern, entweder durch positiven Einfluss auf die Kreislaufwirtschaftserklärung des Projekts oder als Reaktion auf Planungsauflagen, die häufig für Abriss- oder größere Nachrüstungsprojekte gelten. Im Gegenzug sind unsere Kunden dann in der Lage, diese neuartigen Ansätze zu fördern und zu vermarkten, was zu ihrem Ruf und ihrer ESG-Bilanz beiträgt, da sie den für die Dekarbonisierung erforderlichen Wandel in der Branche unterstützen.
Es geht nicht nur um Glas. Dieses neue Dienstleistungsangebot deckt inzwischen eine breitere Palette von Fassadenmaterialien ab, darunter Stein, Mauerwerk und Ziegel, Aluminium und sogar brennbare Materialien, die aus Sicherheitsgründen entfernt werden. Wir lernen weiterhin viel über die wachsende Industrie, die mit der Rückgewinnung von Materialien verbunden ist, mit fast täglich neuen Entwicklungen, die starke und positive Anzeichen dafür liefern, dass dieser Ansatz hier zu bleiben ist.
Mit jedem Projekt, das wir in Angriff nehmen und bei dem wir mit der Industrie zusammenarbeiten, finden wir neue Ergebnisse und können die Industrie einen weiteren Schritt vorantreiben, so dass dieser Ansatz eines nicht allzu fernen Tages so allgegenwärtig sein wird wie das Material Glas selbst.
