Post on 18-Aug-2020
ILEK Universität Stuttgart
Institut für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren
Dirk Schwede (PhD USyd AUS)Robert Bosch Juniorprofessor „Nachhaltiges Bauen“
Pfaffenwaldring 14
70569 Stuttgart
T +49(0)711 685 67643
http://www.uni-stuttgart.de/ilek
dirk.schwede@ilek.uni-stuttgart.de
Entwerfen und Konstruieren für Demontage, Recycling und Ressourceneffizienz
Recycling im Bau
Donnerstag, 19.11.2015
Universität Stuttgart
ILEK Nachhaltiges Bauen02.12.2015 Entwerfen und Konstruieren für Demontage, Recycling und Ressourceneffizienz Seite 2
Lehre – Entwerfen und Konstruieren
Quellen: Valentin Brenner, ILEK Diplomarbeit 2010
Korrosionsschutz bei Schrauben, C.Willmann
Die Zugänglichkeit und Erkennbarkeit der Fügepunkte muss auch nach vielen Jahren
und etwaigen Umbaumaßnahmen noch gewährleistet sein.
Reversible Verbindungen wie beispielsweise Schrauben sollten so vor Witterungs-
einflüssen geschützt sein, dass sie zum Zeitpunkt der Demontage auch noch lösbar sind.
ILEK Nachhaltiges Bauen02.12.2015 Entwerfen und Konstruieren für Demontage, Recycling und Ressourceneffizienz Seite 3
Master- und Bachelorarbeiten
ILEK Nachhaltiges Bauen02.12.2015 Entwerfen und Konstruieren für Demontage, Recycling und Ressourceneffizienz Seite 4
Vorlesungsreihe - Entwerfen und Konstruieren fürDemonatage, Recycling und Ressourceneffizienz
ILEK Nachhaltiges Bauen02.12.2015 Entwerfen und Konstruieren für Demontage, Recycling und Ressourceneffizienz Seite 5
Vortragsreihe SS15 – Entwerfen und Konstruieren für Demontage, Recycling und Ressourceneffizienz
Wiederverwendung von Betonbauteilen
Dr.-Ing. habil. Angelika Mettke
BTU Cottbus Senftenberg
Designed for Urban Mining
Prof. Dipl.-Ing. Annette Hillebrandt
Bergische Universität Wuppertal
Baustoffrecycling
Prof. Dr.-Ing. habil. Annette Müller
ABW e.V. (ehemals BHU Weimar)
Häuser aus Stroh
Virko Kade
Stroh & Lehm, Österreich
Entwurfsaspekte recyclinggerechten Bauens
Dr.-Ing. Christian Bergmann
HTA, Hamburg (vorh. Werner Sobek)
Das Kreislaufpotential trennbarer Konstruktionen
M. Sc. Dipl.-Ing. Holger Kurz
artec - 2
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Recyclingleitfaden Baunach Valentin Brenner, ILEK Diplomarbeit 2010
Übergeordnete
Strategien
Konstruktions-
prinzipien
Einordnung
in das
Nachhaltigkeits-
konzept
Langlebigkeit
Austausch-
cluster
Materialien
Baustruktur
Verbindungs-
technik &
Demontier-
barkeit
Verwertungs-
kompatibilität
Kennzeichnung
Dokumentation
ILEK Nachhaltiges Bauen02.12.2015 Entwerfen und Konstruieren für Demontage, Recycling und Ressourceneffizienz Seite 7
Mehrere Elemente aus
verschiedenen Materialien
werden durch punktuelle
Fügung zu einem Bauteil /
Baugruppe verbunden.
Diese Monostoffelemente
werden durch Technologien
wie Fräsen, Gießen, Extrudie-
ren aus nur einem Material
hergestellt.
Dabei sind komplexe
Bauteile / Baugruppen mit
mehreren integrierten
Funktionen möglich.
Mehrere Monostoffbauteile
werden zu einer quasi-
homogenen Baugruppe
verbunden.
Dabei werden Vorteile der
Differential- und Integral-
bauweise vereint.
Bei der Verbundbauweise
werden mehrere Materialien
zu einem Stück kombiniert.
Der Verbund ist dabei im
Gegensatz zur Differential-
bauweise flächig und nicht
lösbar gestaltet.
Materialien entwickeln in der
Kombination ein neues
Eigenschaftsprofil.
Recycling: **Punktformige Verbin-
dungen sind vergleichs-
weise einfach zu lösen,
daher ergibt sich eine gute
Separierbarkeit der
Elemente.
Recycling:***Da lediglich ein Material
verbaut wird ist die
Separierung obsolet.
Die Recyclingfähigkeit ist
also ausschließlich von der
Materialwahl abhängig.
Recycling:**Für die Rezyklierbarkeit ist
die Art der Verbindung
entscheidend. Ist das Verbin-
dungsmittel weder verwer-
tungskompatibel noch
lösbar, wird das Material
verunreinigt.
Recycling:Die Rezyklierbarkeit ist von
der Separierbarkeit der
Materialkomponenten
abhängig. Bis auf einige
Ausnahmen (z.B.: Stahlbeton)
lassen sich diese nicht gut
separieren.
Differentialbauweise Integralbauweise Integrierende Bauweise Verbundbauweise
Baugruppe
Bauteil
Material
BT BT
BG
M
BG BG
BT BT BTBT BT
M M M MMM M M M
BT
BG
BT
Bauweisenbegriff
Quellen: Valentin Brenner, ILEK Diplomarbeit 2010
W. Sobek: Zum Entwerfen im Leichtbau, Bauingenieur, Nr. 70, S. 323-329, 1995
W. Sobek, H. Trumpf, F. Heinlein, Recyclinggerechtes Konstruieren im Stahlbau, Stahlbau, Bd. 79, Nr. 6, S. 424-433, 2010
ILEK Nachhaltiges Bauen02.12.2015 Entwerfen und Konstruieren für Demontage, Recycling und Ressourceneffizienz Seite 8
Status quo versus recyclinggerechtes BauenFunktionstrennung Fassadenkonstruktionen
Quelle: Valentin Brenner, ILEK Diplomarbeit 2010
Wärmedämm-
Verbund-System
Trag-
struktur Dämmung Finish
BT
M M M M M M M M
Fassaden-
Paneel
Vorhangfassade
Keramik
Trag-
struktur Dämmung Finish
Trag-
struktur Dämmung Finish
BT BT
M M M M
BT
BG BGBGBGBGBG
BT
M M M M M M
BG: Baugruppe
BT: Bauteil
M: Material
9
ADAPTIVE MEHRLAGIGE TEXTILE GEBÄUDEHÜLLEN
LAGENAUFBAUTEN
Transluzentes Element
- Adaptive Isolationsschicht
- Dargestellt: aktiviertes Vakuum
Opakes Element
- Duokollektor: Solarthermie mit PV
- Leitfähiges Gewebe mit LEDs
- Isolationslage
Opakes, “atmendes” Element
- Pneumatisch aktivierte Öffnungen
- PCM-Lage zur Wärmespeicherung
- Isolationslage
10
PROFILE AUS FASERVERSTÄRKTEN KUNSTSTOFFEN
ILEK Nachhaltiges Bauen02.12.2015 Entwerfen und Konstruieren für Demontage, Recycling und Ressourceneffizienz Seite 11
An- und EinpressenBeispiele - Klemmen
Bilder: Werner Sobek & Zooey Braun, Stuttgart
Quellen: U. Schneider, M. Böck, H. Mötzl et al.: Recyclingfähig Konstruieren –
Subprojekt 3 zum Leitprojekt „gugler! build & print triple zero“,
Berichte aus Energie- und Umweltforschung, 2011, H. 21
www.urbanshit.de/riesen-wascheklammern-von-mehmet-ali-uysal
Experimentalhaus in Stuttgart. In: Detail 2014, H. 4, S. 312-315
www.facid.eu; www.eps-solutions.de
J. L. Moro: Baukonstruktion – vom Prinzip zum Detail, Band 3 Umsetzung,
Springer Verlag, 2009, S. 79
Fügen durch Anpressen mittels Hilfsteilen (Klemmen), wobei die Fügeteile elastisch
oder plastisch verformt werden, während die Hilfsteile starr sind.
Lösbarkeit 2Im Allgemeinen ohne Schädigung der Fügeteile lösbar
Textilbespannung:
Glasfasergewebe
mit LED-Hinterleuchtung
(B10, Werner Sobek)
Öffnen des Tuchhalters: Die Klemmnase des Tuchhalters
wird entgegengesetzt aufgebogen.
Anklemmen Tuchhalter: Mit der Tuchhalterzange wird der
Tuchhalter auf dem Gewebe zusammengedrückt bis dieser
spürbar einrastet.
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d) Herstellung multifunktional gradierter Probekörper
EFFIZIENTE AUTOMATISIERTE HERSTELLUNG MULTIFUNKTIONAL
GRADIERTER BAUTEILE MIT MINERALISERTEN HOHLKÖRPERN
1|2012
Institut für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren, Universität Stuttgart, 2012
Zwischenbericht
Entwicklung gewichtsoptimierter funktional gradierter Elementdecken
Universität Stuttgart
Institut für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren
Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Werner Sobek
Verfasser:
Dipl.-Ing. Michael Herrmann
Dr.-Ing. Walter Haase
Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Werner Sobek
Stuttgart, Oktober 2012
13
EFFIZIENTE AUTOMATISIERTE HERSTELLUNG MULTIFUNKTIONAL
GRADIERTER BAUTEILE MIT MINERALISERTEN HOHLKÖRPERN
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ENTWICKLUNG DER GRUNDPRINZIPIEN FÜR VOLL REZYKLIERBARE, MODULARE, MASSIVE BAUWEISEN IN BREITENANWENDUNG AUF NULLENERGIEBASIS (ReMoMaB)
Mörtelloses Mauerwerk
Quellen: Entwicklung der Grundprinzipien für voll rezyklierbare, modulare, massive Bauweisen in Breitenanwendung auf 0-Energiebasis, Fraunhofer IRB Verlag, 2013
Mauerwerkkalender 2012, Jäger, Sobek, Brenner, et al.; Valentin Brenner, Drees & Sommer AG
Übertrag auf alle Grundelemente:
• Fundamente
• Decken
• Treppen
• Dach
Darstellung des
Wand-Decken-Knotens
mit Kreuzverbinder
Durch lose eingelegte Spannstähle wird
Vorspannung auf ein modulares System aus trocken
gefügten Kalksandsteinelementen ausgeübt.
ILEK Nachhaltiges Bauen02.12.2015 Entwerfen und Konstruieren für Demontage, Recycling und Ressourceneffizienz Seite 15
ReMoMaB (Mörtelloses Mauerwerk)
Begriffsdefinitionen + Festlegungen
Modul: Mauerstein
• aus sortenreinem Kalziumsilikat (Kalksandstein)
für Wand- und Deckenaufbau
• Abmessungen Basismodul für die tragende Außenwand:
500 x 500 x 125mm
Element: Wand- bzw. Deckenscheibe
• wird vorgefertigt zur Endmontage auf der Baustelle angeliefert
• je nach Vorfertigungsgrad kann das Element nur aus dem
konstruktiven Teil der Wand (Modulen, Vorspannglieder)
bestehen, oder bereits weitere Schichten des Wandaufbaus
beinhalten
Schicht: flächige Ebene
• Unterscheidet sich in ihrer Materialität von den jeweils
angrenzenden Ebenen
• Auch tragender Teil der Wand wird als Schicht verstanden
Verbindung: Befestigungsmittel
• Teil zur Befestigung der einzelnen Schichten
• Verschiedene Verbindungsmittel
• Punktuell, linear, oder kreuzförmig
Quellen: Entwicklung der Grundprinzipien für voll rezyklierbare, modulare, massive Bauweisen in Breitenanwendung auf 0-Energiebasis, Fraunhofer IRB Verlag, 2013
W. Jäger, TU Dresden, Vortrag: Die Zukunft des Bauens – Rezyklierbare Bauweisen, Zukunft Bau-Kongress 2014, Bonn, 14.05.2014
Modul
Element
Schicht
Verbindung
Verbindung
Element
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ReMoMaB (Mörtelloses Mauerwerk)Übersicht Verbindungen
Quellen: Entwicklung der Grundprinzipien für voll rezyklierbare, modulare, massive Bauweisen in Breitenanwendung auf 0-Energiebasis, Fraunhofer IRB Verlag, 2013
Modul - Modul Schicht - Schicht Großmaßstäbliche
Verbindungohne Verbindungsmittel
un-mittelbar
mit Verbindungsmittel
mittelbar
01 Kalksandstein-Mörtel
02 Schweißen
03 Noppen
04 Verzahnung
01 Matte mit Noppen
02 Rahmen
03 Stifte mittig
04 Stifte seitlich
mit Verbindungsmittel
mittelbar
01 Inserts
02 Verzahnung
03 Haken
04 Hinterschnittanker
Vorspannung
01 Anker mittig
02 Anker außen
Kombination
01 Matte mit
Inserts
02 Verzah-
nung
03 Stifte
kreuzförmig
04 Noppen
mit Platten
05 Stifte und
Stifte mittig
06 Stifte und
Stifte seitlich
07 Punkt-
kreuzhalter
08 Hinterschnitt
in Fuge
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ReMoMaB (Mörtelloses Mauerwerk)Bewertungsmatrix
Quellen: Entwicklung der Grundprinzipien für voll rezyklierbare, modulare, massive Bauweisen in Breitenanwendung auf 0-Energiebasis, Fraunhofer IRB Verlag, 2013
Kombination: Verbindung Modul – Modul und Schicht - Schicht Vorspannung
01 02 03 04 05 06 07 08 01 02
Kriterien Ge-
wich-
tung
Matte
mit
Inserts
Verzah-
nung
Stifte
kreuz-
förmig
Noppen
mit
Platten
Stifte &
Stifte
Stifte
seitlich
Punkt-/
kreuz-
halter
Hinter-
schnitt-
anker
mit Fuge
Vorspan-
nung
durch
Kanäle
Hosen-
träger-
Prinzip
Demontage-
fähigkeit
3 2 2 2 2 3 1 1 2 3 2
Dichtigkeit 3 3 3 2 2 1 0 3 0 3 3
Wärmedämm-
eigenschaften
3 0 1 2 2 3 3 2 3 2 1
Baustruktur 2 2 2 2 2 2 1 2 3 2 2
Realisierbar-
keit
2 1 1 0 0 1 0 2 0 3 0
Universelle
Anwendung
2 2 3 1 1 2 1 2 1 3 0
Vorfertigung 1 1 1 1 1 2 1 2 2 3 3
Tragverhalten 1 0 0 2 1 2 2 2 0 3 3
Aufwand 1 1 1 0 0 1 1 0 1 2 1
Bewertung (max. 54) 27 32 27 26 36 20 34 26 48 29
Potenzial 1 2 1 1 2 1 2 1 3 2
Auswahl AuswahlKombination
Potential
3: sehr gut
2: gut
1: befriedigend
0: schlecht
Gewichtung
3: sehr wichtig
2: wichtig
1: bedingt wichtig
0: unwichtig
ILEK Nachhaltiges Bauen02.12.2015 Entwerfen und Konstruieren für Demontage, Recycling und Ressourceneffizienz Seite 18
Vorspannung
01 Anker mittig
ReMoMaB (Mörtelloses Mauerwerk)am besten bewertetes System
Quellen: Entwicklung der Grundprinzipien für voll rezyklierbare, modulare, massive Bauweisen in Breitenanwendung auf 0-Energiebasis, Fraunhofer IRB Verlag, 2013
• Sehr gutes Tragverhalten• Sehr gute Anschluss-
möglichkeiten Decke, Dach, et.• Evtl. gute Dichtung
• Unflexibel (mehrere Steine hängen voneinander ab)
• Nur stockwerksweise möglich• Komplizierte De-/ Montage• Verbindung Schicht-Schicht
möglich• Sonderelemente notwendig• Große Kräfte/Werkzeuge
notwendig• Trennen durch Verfahrens-
technik• Viel Material
• Unterschiedliche Ausführungen für Flexibilität
• Integrierte Dichtung• Einfache Steingeometrie• Gutes Tragverhalten• Weniger Material
• Evtl. Wärmebrücken• Unterschiedliche Haltbarkeiten• Evtl. problematisches Trennen
zwischen Metall und Kunststoff• Geringe Toleranzen
Kombination
02 Verzahnung
Noppen mit Verbindung nach Außen
Großmaßstäbliche Verbindung
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ReMoMaB (Mörtelloses Mauerwerk)Ökologische Bewertung
Quellen: Entwicklung der Grundprinzipien für voll rezyklierbare, modulare, massive Bauweisen in Breitenanwendung auf 0-Energiebasis, Fraunhofer IRB Verlag, 2013
W. Jäger, TU Dresden, Vortrag: Die Zukunft des Bauens – Rezyklierbare Bauweisen, Zukunft Bau-Kongress 2014, Bonn, 14.05.2014
Vergleich mit
herkömmlichen
Varianten
0
200
400
600
800
1000
1200
Pri
märe
ne
rgie
[kW
h]
0
50
100
150
200
250
300
Tre
ibh
au
sp
ote
nti
al
[kg
CO
2Ä
qv.]
0
200
400
600
800
1000
1200
Pri
märe
nerg
ie[k
Wh]
0
50
100
150
200
250
300
Tre
ibh
au
sp
ote
nti
al[k
gC
O2-Ä
qv]
PEI ne
PEI e
GWP
PEI ne
PEI e
GWP
ReMoMaB Var.A
Kreuzverbinder
ReMoMaB Var.B
l inienhafte Verb.
Verglei ch Typ 1,
WDVS + Stahlbeton
Verglei ch Typ 2,
Mauerwerk 2-schalig
Verglei ch Typ 3,
Monol. Außenwand
ReMoMaB Var.A
Kreuzverbinder
ReMoMaB Var.B
l inienhafte Verb.
Verglei ch Typ 1,
WDVS + Stahlbeton
Verglei ch Typ 2,
Mauerwerk 2-schalig
Verglei ch Typ 3,
Monol. Außenwand
Vergleich mit
herkömmlichen
Varianten
…und Bewertung
des Recyclings
ILEK Nachhaltiges Bauen02.12.2015 Entwerfen und Konstruieren für Demontage, Recycling und Ressourceneffizienz Seite 20
ReMoMaB Ausstellungsstück im Maßstab 1:1
Bodenplatte, Wand, Ecke, Fassade, Fenster
Beteiligte Firmen
• Xella, Dywidag, Mcon
• Rockwool
• Ejot
• Batimet
• Fermacell
ReMoMaB (Mörtelloses Mauerwerk)ausgestellt auf Baumesse München 2013
Quellen: Entwicklung der Grundprinzipien für voll rezyklierbare, modulare, massive Bauweisen in Breitenanwendung auf 0-Energiebasis, Fraunhofer IRB Verlag, 2013
W. Jäger, TU Dresden, Vortrag: Die Zukunft des Bauens – Rezyklierbare Bauweisen, Zukunft Bau-Kongress 2014, Bonn, 14.05.2014
ILEK Nachhaltiges Bauen02.12.2015 Entwerfen und Konstruieren für Demontage, Recycling und Ressourceneffizienz Seite 21
Die Zukunft des Bauens
Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Erde
Bevölkerungswachstum
gesellschaftliche Veränderungen
World 2009
1845 Millionen
World 2020
3249 Millionen
World 2030
4884 Millionen
Quelle: UNDP
ILEK Nachhaltiges Bauen02.12.2015 Entwerfen und Konstruieren für Demontage, Recycling und Ressourceneffizienz Seite 22
Entwicklung der weltweiten Rohstoffentnahmen
Der Blick nach vorn zeigt, vor welcher Herausforderung wird stehen:
Würden die Industriestaaten ihren Rohstoffeinsatz pro Kopf bis zum Jahr 2050 gegenüber
2006 halbieren und würden zugleich die Entwicklungs- und Schwellenländer ihren
Rohstoffeinsatz nur auf dieses niedrigere Niveau steigern, dann würde der weltweite
Rohstoffeinsatz bis 2050 immer noch 40 Prozent steigen.
Quelle: Deutsches Ressourceneffizienzprogramm (ProgRess), 2012
ILEK Nachhaltiges Bauen02.12.2015 Entwerfen und Konstruieren für Demontage, Recycling und Ressourceneffizienz Seite 23
Klimabedingungen in China
0 25durchschnittliche
Temperatur [°C]
1000 2000solare
Strahlung
[kWh/m2a]
0 15absolute
Feuchtigkeit [g/kg]
ILEK Nachhaltiges Bauen02.12.2015 Entwerfen und Konstruieren für Demontage, Recycling und Ressourceneffizienz Seite 24
optimale Materialschichtdicken - Dauerhaftigkeit
Porenbeton
Wärmeleitfähigkeit 0.090 W/mK
Rohdichte 445.0 kg/m3
Druckfestigkeit 2.5 N/mm2
graue Energie 501 kWh/m3
Quelle: EPD-XEL-2012113-D
Schaumglas (160kg/m3)
Wärmeleitfähigkeit 0.045 W/mK
Rohdichte 130.0 kg/m3
Druckfestigkeit 0.9 N/mm2
graue Energie 551 kWh/m3
Quelle: EPD-PCE-2008111-D (v.2)
EPS (grau)
Wärmeleitfähigkeit 0.032 W/mK
Rohdichte 16.6 kg/m3
Druckfestigkeit 0.05 N/mm2
graue Energie 243 kWh/m3
Quelle: EPD-IVH-2009211-D
Heizen PEH= 1.1, Kühlen PEK=0.8
ILEK Nachhaltiges Bauen02.12.2015 Entwerfen und Konstruieren für Demontage, Recycling und Ressourceneffizienz Seite 25
optimale Materialschichtdicken - Energiebedarf
Porenbeton
Wärmeleitfähigkeit 0.090 W/mK
Rohdichte 445.0 kg/m3
Druckfestigkeit 2.5 N/mm2
graue Energie 501 kWh/m3
Quelle: EPD-XEL-2012113-D
Schaumglas (160kg/m3)
Wärmeleitfähigkeit 0.045 W/mK
Rohdichte 130.0 kg/m3
Druckfestigkeit 0.9 N/mm2
graue Energie 551 kWh/m3
Quelle: EPD-PCE-2008111-D (v.2)
EPS (grau)
Wärmeleitfähigkeit 0.032 W/mK
Rohdichte 16.6 kg/m3
Druckfestigkeit 0.05 N/mm2
graue Energie 243 kWh/m3
Quelle: EPD-IVH-2009211-D
Heizen PEH= 1.1, Kühlen PEK=0.8
ILEK Nachhaltiges Bauen02.12.2015 Entwerfen und Konstruieren für Demontage, Recycling und Ressourceneffizienz Seite 26
Wandaufbau (von innen nach außen) – Klassifikation der Materialien nach Ökobaudat
1. 5.5.02 Innenfarbe Dispersionsfarbe
2. 1.3.13 Gipskartonplatte
3. Luftschicht, 30mm
4. 3.1.01 Holzleisten
5. 4.1.05 Schraube mit Dübel
6. 1.4.01 + 4.1.02 Stahlbeton
7. 2.1.01 Dämmung Mineralwolle
8. 4.1.05 Schraube mit Dübel
9. 6.4.01 Therm. Trennelement PVC hart
Fertigungsverfahren nach DIN 8580
Fügen (4.1.1 Auflegen, Aufsetzen, Schichten):
Schwerkraft (+Reibung)
Fügen (4.1.2 Einlegen Einsetzen): Schwerkraft (+Reibung)
Fügen (4.1.4 Einhängen): Schwerkraft, Federkraft
Wandaufbau (von innen nach außen) – Klassifikation der Materialien nach Ökobaudat
1. 5.5.02 Innenfarbe Dispersionsfarbe
2. 1.4.04 Innenputz Kalkzement
3. 1.3.02 Hochlochziegel
4. 1.4.02 Normalmauermörtel
5. 4.1.05 Maueranker, Dübelanker
6. 2.1.01 Dämmung Mineralwolle
7. 6.6.02 Windsperre PE, diffusionsoffen
8. Luftschicht
9. 1.3.02 Klinker voll
10. 1.4.02 Normalmauermörtel
Fertigungsverfahren nach DIN 8580
Fügen (4.1.1 Auflegen, Aufsetzen, Schichten): Schwerkraft (+Reibung)
Fügen (4.4.2 Einbetten): Formschluss
Fügen (4.8.1 Kleben, physikalisch abbindend): Adhäsion
Beschichten (5.1.2 Anstreichen, Lackieren): Adhäsion
Beschichten (5.2.1 Spachteln): Adhäsion
Wandaufbau (von innen nach außen) – Klassifikation der Materialien nach Ökobaudat
1. 5.5.02 Innenfarbe Dispersionsfarbe
2. 1.4.05 Gipsspachtel
3. 1.4.01 + 4.1.02 Stahlbeton
4. 1.4.05 Klebemörtel
5. 2.2 Dämmung EPS
6. 2.21.02 Kunststoff-Schlagdübel
7. 1.4.04 Armierungsmörtel
8. 6.6.04 Armierungsgewebe Glasvlies
9. 1.4.04 Armierungsmörtel
10. 5.5.01 Grundierung
11. 5.5.01 Silikonharzputz
Fertigungsverfahren nach DIN 8580
Fügen (4.3.5 Nageln, verstiften, einschlagen): Kraftschluss
Fügen (4.4.2 Einbetten): Formschluss
Fügen (4.8.1 Kleben, physikalisch abbindend): Adhäsion
Beschichten (5.1.2 Anstreichen, Lackieren): Adhäsion
Beschichten (5.2.1 Spachteln): Adhäsion
Beschichten (5.3.1 Putzen, Verputzen): Adhäsion
Recyclinggraphen verschiedener Außenwandaufbauten
Außenwand
mit Wärmedämm-
verbundsystem
gedämmte Außenwand
mit Verblendmauerwerk
gedämmte hinterlüfteter
Außenwand mit vorgehängter
Ziegelfassade auf Unterkonstruktion
10. 4.3.02 Wandhalter Alu
11. 4.3.02 vertikales Grundprofil Alu
12. 4.3.02 Tragprofil Alu
13. 4.3.02 Klipshalter Alu
14. Luftschicht
15. 4.3.02 Fugenprofil Alu
16. 1.3.07 Ziegelplatten
Fügen (4.3.1 Schrauben): Kraftschluss
Fügen (4.4.2 Einbetten): Formschluss
Beschichten (5.1.2 Anstreichen, Lackieren):
Adhäsion
ILEK Nachhaltiges Bauen02.12.2015 Entwerfen und Konstruieren für Demontage, Recycling und Ressourceneffizienz Seite 27
FügetechnikenÜbersicht - DIN 8593
Quellen: U. Schneider, M. Böck, H. Mötzl et al.: Recyclingfähig Konstruieren - Subprojekt 3 zum Leitprojekt „gugler! build & print triple zero“,
Berichte aus Energie- und Umweltforschung, 2011, H. 21;
J. L. Moro: Baukonstruktion – vom Prinzip zum Detail, Band 3 Umsetzung, Springer Verlag, 2009, S. 75
Zusammensetzen Auflegen, Aufsetzen, Schichten
Einlegen, Einsetzen
Ineinanderschieben
Einhängen
Einrenken
Federnd Einspreizen
Füllen Einfüllen
Tränken, Imprägnieren
An- und Einpressen Schrauben
Klemmen
Klammern
Fügen durch Presspassung
Nageln, Verstiften, Einschlagen
Verkeilen
Verspannen
Fügen durch Urformen Ausgießen
Einbetten
Vergießen
Eingalvanisieren
Ummanteln
Kitten
Fügen durch Umformen Fügen durch Umformen drahtförmiger Körper
Fugen durch Umformen bei Blech-, Rohr und Profilteilen
Fügen durch Nietverfahren
Fügen durch Schweißen Pressverbindungsschweißen
Schmelzverbindungsschweißen
Fügen durch Löten Verbindungsweichlöten
Verbindungshartlöten
Kleben Kleben mit physikalisch abbindenden Klebstoffen
Kleben mit chemisch abbindenden Klebstoffen
Lösbarkeit 1Ohne Schädigung der Fügeteilelösbar
Lösbarkeit 2Im Allgemeinen ohne Schädigung der Fügeteile lösbar
Lösbarkeit 3Im Allgemeinen mit Schädigung oder Zerstörung der Fügeteile lösbar
ILEK Nachhaltiges Bauen02.12.2015 Entwerfen und Konstruieren für Demontage, Recycling und Ressourceneffizienz Seite 28
Systematik zur Analyse und Entwicklung von demontierbaren und kreislauffähigen Konstruktionen im Bauwesen
Konstruktion
Erstellung einer schematischen
Darstellung von Konstruktionsaufbauten
zur Analyse von Konstruktionsvarianten
und Synthese von ganzheitlich
optimierten Lösungen.
Material
Verbindungsmittel
Beschichtungen
Wirkung und Verträglichkeit
ILEK Nachhaltiges Bauen02.12.2015 Entwerfen und Konstruieren für Demontage, Recycling und Ressourceneffizienz Seite 29
Systematik zur Analyse und Entwicklung von demontierbaren und kreislauffähigen Konstruktionen im Bauwesen
Material
Eingabe der Eigenschaften der Materialen
der Konstruktionselemente und
Verknüpfung mit vorhandenen
Materialdatenbanken und
Datenstrukturen.
ÖKOBAUDAT
WECOBIS
Abfallschlüssel
Kostengruppe DIN 276
Recyclingfähigkeit des Materials
Entsorgungseinstufung
Verwertungspotential
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Systematik zur Analyse und Entwicklung von demontierbaren und kreislauffähigen Konstruktionen im Bauwesen
Verbindungsmittel
Eingabe der Eigenschaften der
Verbindungsmittel und Verknüpfung mit
vorhandenen Materialdatenbanken und
Datenstrukturen.
DIN 8580
ÖKOBAUDAT
WECOBIS
Abfallschlüssel
Art des Zusammenhaltes
Lösbarkeit
Recyclingfähigkeit des Materials
Entsorgungseinstufung
Verwertungspotential
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Systematik zur Analyse und Entwicklung von demontierbaren und kreislauffähigen Konstruktionen im Bauwesen
Wirkung und Verträglichkeit
schrittweise Bewertung der Charakteristik
und Verträglichkeit von Materialpaarungen
und deren Verbindungsmitteln in der
Konstruktion
Aufbau einer Datenbank von verwendeten
Materialpaarungen und Materialfügungen
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Systematik zur Analyse und Entwicklung von demontierbaren und kreislauffähigen Konstruktionen im Bauwesen
Analyse und Entwicklung der
Modularisierung
Demontierbarkeit
Dauerhaftigkeit
Homogenisierung der Lebenszyklen
Homogenisierung der Verträglichkeiten
Überführung in Konstruktionssequenzen
Verbindung mit CAD und BIM-Modellen
Material Verbindungsmittel Wirkung und Verträglichkeit
ganzheitliche Bewertung der
Demontierbarkeit und Kreislauffähigkeit
von Konstruktionen im Bauwesen
ILEK Universität Stuttgart
Institut für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren
Dirk Schwede (PhD USyd AUS)Robert Bosch Juniorprofessor „Nachhaltiges Bauen“
Pfaffenwaldring 14
70569 Stuttgart
T +49(0)711 685 67643
http://www.uni-stuttgart.de/ilek
dirk.schwede@ilek.uni-stuttgart.de
Entwerfen und Konstruieren für Demontage, Recycling und Ressourceneffizienz
Vielen Dank für
Ihre Aufmerksamkeit
Recycling im Bau
Donnerstag, 19.11.2015
Universität Stuttgart