D. Schwede, E. Störl: Methode zur Analyse der Rezyklierbarkeit von Baukonstruktionen
Die Modellierungssoftware erzeugt strukturierte Datensätze mit den Bewertungen der Elemente des Recylinggraphen zur weiteren Analyse in einer Tabellenkalkulation. In Tab. 5 sind die Ergebnisse der Analyse zusammengefasst und in Abschn. 4 wird durch die Diskussion der Ergebnisse die Methode verdeutlicht.
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Ergebnisse
4.1
Nicht erneuerbarer Primärenergiegehalt (PENR)
Da die Daten zur Betrachtung aller Lebenszyklusphasen nicht zur Verfügung stehen, kann hier nur der Herstellungsaufwand berechnet werden. Dazu werden die Materialelemente mit ihrer Masse und den spezifischen Aufwandswerten bewertet. In Bild 3 oben sind die Ergebnisse für den nicht erneuerbaren Primärenergiegehalt (PENR) für das gesamte Fassadenelement und die einzelnen Bauteilelemente (Schichten bzw. Konstruktionselemente) dargestellt. Die Betonwand mit WDVS hat mit 804 MJ/m2 im Vergleich den geringsten Wert. Dieses Ergebnis stellt die verbreitete Bewertung von WDVS als wenig ökologisch infrage und soll in der Folge durch eine Bewertung der Rezyklierbarkeit der Konstruktion ergänzt werden. Berechnung des Primärenergieaufwands für die Erstellung von vier typischen Außenwandkonstruktionen (PE: Primärenergiegehalt (gesamt), PENR: Primarenergiegehalt (nicht erneuerbar), Lebenszykluselemente A1–A3) Calculation of the primary energy content for the construction of four typical outside wall structures (PE: primary energy content (total), PENR: primary energy content (non-renewable), life-cycle-elements A1–A3)
Die Holzständerwand mit Mineralwolldämmung hat mit 956 MJ/m2 einen um 19 % höheren Wert. Das zweischalige Mauerwerk mit Luftschicht und Mineralwolldämmschicht ist mit 1 418 MJ/m2 ( 76 %) bewertet und die Betonwand mit Mineralwolldämmung und vorgehängter Ziegelfassade weist mit 2 166 MJ/m2 ( 169 %) den höchsten Wert auf.
Bild 3
Zu dem PENR-Wert der Betonwand mit vorgehängter Ziegelfassade leisten die Aluminiumprofile (M3, M8, M10, M21) einen hohen Beitrag. Da sich Aluminiumelemente materiell gut rezyklieren lassen, müssen die Demontagefähigkeit und die Verträglichkeit mit den gefügten Materialien geprüft und ggf. entwickelt werden. Die Analyse mit dem Recyclinggraph und der Fügematrix (Bild 2) ergibt, dass die Materialelemente M3 und M21 lösbar montiert sind. Hingegen sind die Materialelemente M8 und M10 zwar mit den Materialelementen M7 und M9 (Nieten, Stahl) schlecht lösbar verbunden, die Materialpaarungen (Aluminium/Stahl) sind jedoch verträglich und können so gemeinsam der Wiederverwendung zugeführt werden.
entsprechend viel CO2 in den Holzwerkstoffen gespeichert. Wären nun die Holzelemente so eingebaut, dass sie demontiert und wiederverwendet werden könnten, würden die Baustoffe dauerhaft als CO2-Senke dienen. Bei thermischer Verwertung, zum Beispiel aufgrund von Kontamination durch für das stoffliche Recycling unverträgliche Verbindungsmittel (Stahlnägel, Kleber), wären die Holzbauteile nur zeitweise als CO2-Senke wirksam und es könnten folglich keine Gutschriften in der Lebenszyklusbetrachtung geltend gemacht werden. Die vorgestellte Methode kann so durch die Bewertung der Demontagefähigkeit und Rezyklierbarkeit zu einer besseren Aussagefähigkeit der Lebenszyklusanalyse beitragen.
4.3 4.2
Der Primärenergiegehalt (PE) der Konstruktionen ist in Bild 3 unten gegenübergestellt. Der PE-Gehalt der Holzständerwand ist mit 2 522 MJ/m2 ähnlich hoch wie der der Betonwand mit vorgehängter Ziegelfassade, obwohl ihr PENR-Wert um mehr als 1 500 MJ/m2 geringer ist. In dieser Konstruktion ist also ein großer Teil Primärenergie und 6
Bewertung der Materialelemente
Primärenergiegehalt (PE)
Bautechnik 94 (2017), Heft 1
Die Wiederverwertung der Materialelemente wird in Tab. 5 bewertet. Dazu werden zunächst für jeden Fassadenaufbau Durchschnittswerte der Bewertungen der einzelnen Materialelemente für die abgebildeten Verwertungswege (Rezyklierbarkeit, thermische Verwertung und Ablagerung) gebildet. Da nicht alle Verwertungswege für alle Materialien zutreffen (z. B. die Verbrennung von Beton),