Ziegel nach Abriss wiederverwenden: Wand spart massiv CO2

Ziegelwand spart bis zu 60 Prozent CO₂ – und lässt sich nach Abriss erneut aufbauen

Ziegel wiederverwenden statt wegwerfen: Neue Wände der TU Graz lassen sich nach dem Abriss erneut einsetzen.

Viele Supermärkte, Lagerhallen oder einfache Gewerbebauten verschwinden nach zehn bis 20 Jahren wieder – die Ziegel in ihren Wänden oft gleich mit, obwohl sie noch Jahrzehnte halten könnten. Bisher landen sie trotzdem meist im Bauschutt.

Ein Forschungsteam der Technischen Universität Graz will das ändern und plant, die Lebensdauer des Baustoffs Ziegel von der Lebensdauer eines Gebäudes zu entkoppeln. Die Forscher entwickelten eine Wand, die sich nach dem Rückbau zerlegen und an anderer Stelle erneut aufbauen lässt.

Der Vorteil könnte enorm sein: Über drei Nutzungszyklen hinweg spart das System laut bisherigen Ergebnissen rund 60 Prozent CO₂ gegenüber herkömmlichen Ziegelwänden. Aus einer Abrisswand würde damit kein Schuttberg mehr, sondern ein Bauteil mit zweitem und drittem Leben.

So lassen sich Ziegel nach dem Abriss wiederverwenden

Klassische Ziegelwände halten durch Mörtelfugen zusammen. Beim Abriss wird diese feste Verbindung zum Problem: Die Steine lassen sich kaum trennen, ohne beschädigt zu werden. Das Team der TU Graz entwickelte deshalb vorgefertigte Ziegelwände mit reversiblen Fugen. Sie halten die Elemente im Gebäude stabil zusammen, lassen sich später aber wieder lösen.

Projektleiter Hans Hafellner vom Institut für Bauphysik, Gebäudetechnik und Hochbau der TU Graz erklärt: „Ziegel sind hochwertige und langlebige Bauelemente und ihre Herstellung ist durchaus ressourcenintensiv. Es bietet daher enorme Vorteile, wenn sie nach der Nutzung eines Gebäudes zerstörungsfrei entnommen und an anderer Stelle wieder genutzt werden können.“

Technisch ist das anspruchsvoll. Die Wände müssen dicht bleiben, Lasten tragen und stabil stehen. Zugleich sollen sie sich nach Jahren wieder abbauen lassen. Die Forscher entwickelten dafür ein komplettes Wandsystem. Die Wände sind 44 Zentimeter dick, die Ziegel enthalten bereits Dämmwolle. Außerdem werden sie verputzt geliefert, was den Aufwand auf der Baustelle verringert.

Neue Bauweise spart laut Projekt deutlich CO₂

Besonders wichtig ist der Klimaeffekt. Die Herstellung von Ziegeln braucht viel Energie. Wenn dieselben Bauteile länger im Kreislauf bleiben, verbessert sich ihre Bilanz deutlich.

„Die bisherigen Ergebnisse unserer Untersuchungen zeigen: Durch die Entwicklung einer neuartigen Fugenlösung kann in der zweiten Nutzungsphase durch die Wiederverwendung bereits ein erheblicher Teil der Gesamtemissionen vermieden werden. Über drei Lebenszyklen hinweg sparen wiederverwendbare Ziegelwandelemente gegenüber der konventionellen Bauweise rund 60 Prozent CO₂-Emissionen ein“, erläutert Hafellner.

Gebäude könnten künftig als Materiallager dienen

Das Projekt denkt Gebäude nicht nur als fertige Bauten, sondern auch als Materiallager. Bislang verliert ein Baustoff beim Abriss oft seinen Wert. Nicht so bei wiederverwendbaren Wänden: Beim Rückbau bliebe nicht nur Schutt, sondern nutzbares Baumaterial.

Dabei helfen digitale Planungssysteme. Mit sogenannten BIM-Technologien lässt sich dokumentieren, welche Bauteile in einem Gebäude stecken. Das erleichtert später den geordneten Rückbau und die Wiederverwendung.

Auch wirtschaftlich ist das lohnenswert. Wiederverwendbare Bauteile erhöhen den Restwert eines Gebäudes. Laut Andreas Trummer vom Institut für Tragwerksentwurf der TU Graz profitiere davon nicht nur das Gebäude wirtschaftlich, sondern auch die Umwelt.

Demo-Gebäude zeigt erfolgreichen Ab- und Wiederaufbau

Ob das System in der Praxis funktioniert, prüfte das Team an einem Demonstrationsgebäude. Die Forscher errichteten die Konstruktion, bauten sie wieder ab und stellten sie an einem anderen Ort erneut auf. Laut TU Graz blieb das Gebäude danach voll funktionstüchtig.

Trummer begleitete das Projekt: „Das erfolgreiche Errichten, Demontieren und Wiederaufbauen des Demonstrators im großen Maßstab bestätigt die technische Machbarkeit und Robustheit des Systems unter realistischen Bedingungen.“

Wiederaufbau eines Gebäudes mit wiederverwendbaren Ziegelwänden nach dem zerstörungsfreien Rückbau. — © IBPSC – TU Graz Die Ziegelwände lassen sich zerstörungsfrei ab- und wieder aufbauen. Hier errichten die Forscher das Gebäude nach einer Demontage neu. © IBPSC – TU Graz

Für die Stabilität der Wände gibt es zwei Lösungen. Entweder stabilisiert ein ausreichend schweres Dach das Gebäude. Oder vorgespannte Gewindestangen verlaufen senkrecht durch die Ziegelwände und geben zusätzlichen Halt.

Nach längerer Nutzung prüfte das Team die Bauteile mit einer sogenannten Modalanalyse. Dabei versetzten die Forscher die Wand in Schwingung und maßen ihre Eigenfrequenz. Veränderungen können Hinweise auf Schäden oder Materialermüdung geben. Beim Demonstrator erfüllten Fugen und Wandaufbauten die Anforderungen. Auch nach Abbau und Wiederaufbau blieb das Gebäude laut TU Graz voll funktionstüchtig.

Kurz zusammengefasst:

Die Technische Universität Graz entwickelte ein neues Wandsystem, mit dem sich Ziegel wiederverwenden lassen, statt nach dem Abriss als Bauschutt zu enden.
Über drei Nutzungszyklen hinweg könnten die wiederverwendbaren Ziegelwände rund 60 Prozent CO₂ gegenüber herkömmlicher Bauweise einsparen.
Besonders bei kurz genutzten Gebäuden wie Supermärkten oder Lagerhallen könnte das Wiederverwenden von Ziegeln künftig Rohstoffe sparen und den Restwert eines Gebäudes erhöhen.

Übrigens: Ziegel können offenbar mehr, als nur Wand sein – in München setzen Lehrlinge und ein Roboter Steine so präzise, dass die Fassade im Sommer mehr Schatten spendet und im Winter zusätzliche Wärme ins Gebäude holen soll. Mehr dazu in unserem Artikel.