Nachhaltigkeit in der Tragwerksplanung


Abb. 1: Fußgängerbrücke aus bio-basierten Faserverbundwerkstoffen in Eindhoven ©Tom Veeger

Mittlerweile ist das Thema Nachhaltigkeit bei den meisten angekommen. Das zeigen auch die umfangreichen Diskussionen zum Thema Klimaschutz der letzten Monate. Für mich steht fest, dass alle Lebens- und Wirtschaftsbereiche dazu einen Beitrag leisten können und sollen.
Politische Randbedingungen, wie das Pariser Klimaschutzabkommen [1] sowie die Ziele für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen [2], geben uns hier die Zielrichtung vor.
Einen wirklich großen Beitrag kann und muss, meiner Meinung nach, hier die Bauindustrie liefern. Aktuell ist sie für rund 40% der durch Energie erzeugten CO2-Emissionen verantwortlich (s. Abb. 1).

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Abb. 2: Verursacher der globalen CO2-Emissionen je Industriesektor [3]

In den letzten zwei Jahrzehnten wurden große Fortschritte bei der Reduktion der Betriebsenergie von Gebäuden erzielt. Vernachlässigt wurde hingegen der Einfluss der grauen Energie. Also der Energien, die zur Herstellung, zum Transport und der Entsorgung der Baumaterialien benötigt werden.
Neben dem Thema Energie müssen wir uns auch mit dem Thema Materialressourcen auseinandersetzten. Diese Ressourcen stehen mittlerweile im Mittelpunkt und sind bekanntermaßen nicht unendlich vorhanden. Vermehrt wurde ja auch schon über die Verknappung von Sand berichtet [4].
Somit wird deutlich, dass wir in Zukunft uns als Tragwerksplaner stärker mit dem verantwortungsvollen Umgang mit den begrenzt vorhandenen Ressourcen beschäftigen sollten. Im Folgenden möchte ich verschiedene Ansätze aufzeigen, wie das erreicht werden kann.

RE-DUCE – RE-USE – RE-NEW

1. Re-Duce:
Möchte man hier einen Beitrag leisten, um möglichst wenig Material zu verbrauchen sowie dieses effizient einzusetzen, müssen dafür dringend Strukturen entwickelt werden. Pioniere auf diesem Gebiet, wie Buckminster Fuller oder Frei Otto, taten dies schon seit Mitte des 20. Jahrhunderts und so entstanden schon eine Reihe von bekannten Vorzeigebauten. Aber diese Ansätze konnten sich in der tagtäglichen Baupraxis bisher nicht durchsetzen und dies obwohl die Grundlagen hierfür eigentlich vorhanden sind.

2. Re-Use:
Neben der Vermeidung des Materialverbrauchs ist auch die Wiederverwendung von Materialen, von Bauteilen ja sogar ganzer Bauwerke zielführend. Im Hinblick hierauf hat die Europäische Kommission folgendes vor:
„Die Europäische Kommission hat 2015 einen Aktionsplan angeschoben, der dazu beitragen soll, den Übergang Europas zu einer Kreislaufwirtschaft zu beschleunigen, die globale Wettbewerbsfähigkeit zu steigern, nachhaltiges Wirtschaftswachstum zu fördern und neue Arbeitsplätze zu schaffen.“ [5].
In Deutschland wird dies unter anderem durch Boni im Bewertungssystem der DGNB gefördert [6]. Die niederländische Regierung hat im Jahr 2016 ihr Programm „Nederland Circulair in 2050“ präsentiert. Hier wurde das Ziel formuliert, die Wirtschaft bis 2050 in eine vollständige Kreislaufwirtschaft umzuwandeln.

Abb. 3: Linear und Kreislaufkonzepte in der Wirtschaft [7]

3. Re-New:
Nicht zuletzt kann der Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen zusätzlich einen wertvollen Beitrag leisten. Neben Holz, das natürlich schon lange Zeit eingesetzt wird, wurden in den letzten Jahren in verschiedenen Projekten alternative, natürlich Baustoffe erforscht und erprobt.
Auch ich beschäftige mich seit Langem mit diesem Thema. So war ich Teil einer Planungs- und Entwicklungsgruppe, die schon im Jahr 2016 eine Fußgängerbrücke aus nachwachsenden Rohstoffen geplant und realisiert hat.
Diese Brücke, mit einer Spannweite von 14 m, befindet sich auf dem Campus der Technischen Universität in Eindhoven und besteht aus einem Hanf-Flachs-Verbundwerkstoff [8]. Siehe auch den YouTube Beitrag: Bio-Basierte Fußgängerbrücke

Abb. 4: Fußgängerbrücke aus bio-basierten Faserverbundwerkstoffen in Eindhoven ©Rijk Blok

AUSBLICK
Die deutsche Regierung hat das Ziel, bezogen auf das Referenzjahr 1990, bis 2050 die Treibhausgase um bis zu 80-98% zu reduzieren. Dieses Vorhaben wird vom BDI als technisch machbar und volkswirtschaftlich verkraftbar (Ziel 80%), bzw. als an der Grenze der technischen Machbarkeit sowie gesellschaftlichen Akzeptanz (Ziel 95%) angesehen [9]. Dass sich daraus für uns als Bauschaffende einige Herausforderungen ergeben ist unstrittig. Wir sollten diese jedoch nicht als Bedrohung, sondern als Chance sehen.

LITERATUR
[1] „Paris Agreement” in: United Nations Treaty Collection, 2016.
[2] United Nations: Sustainable development goals: Sustainable development goals (30.08.2019)
[3] UN Environment and International Energy Agency: Towards a zero-emission, efficient, and resilient buildings and construction sector: Global Status Report 2017, 2017.
[4] UN Environment: Sand and Sustainability: Finding new solutions for environmental governance of global sand resources, 2019.
[5] Europäische Kommission: Auf dem Weg zu einer Kreislaufwirtschaft, Jobs growth and investment towards circular economy, (30.08.2019)
[6] DGNB: Circular Economy, 2019.
[7] Government of the Netherlands: A Circular Economy in the Netherlands by 2050, 2016.
[8] Blok, R., Smits, J., Gkaidatzis, R.; Teuffel, P.: „Bio-based composite footbridge: design, production and in situ monitoring“, in: Structural Engineering International, 2019.
[9] Boston Consulting Group, Klimapfade für Deutschland, 2018.