Analyse der Potentiale von ReUse - Case Study zu Ökobilanz und Kosten

Abstract

Die konventionelle lineare Bauwirtschaft trägt durch den enormen Verbrauch von Primärmaterial und die aufwändige Herstellung von Baumaterial maßgeblich zum weltweiten Ressourcenverbrauch und zum Klimawandel bei. Zudem fallen sehr hohe Mengen an Bau- und Abbruchab-fällen an. Die Bauindustrie soll sich in Zukunft jedoch hin zur Kreislaufwirtschaft wandeln, um die Umweltbelastungen zu reduzieren und dem Klimawandel entgegenzuwirken. Dabei stellt die Wiederverwendung von Bauteilen eine vielversprechende Möglichkeit dar, Ressourcen im Kreislauf zu behalten und somit den Verbrauch von Primärrohstoffen sowie die anfallenden Bau- und Abbruchabfälle zu reduzieren. Im Gegensatz zum Recycling kann zudem Energie für aufwändige Wiederaufbereitung der Materialien eingespart werden.Im Rahmen der vorliegenden Arbeit soll beantwortet werden, wie sich die Wiederverwendung in Ökobilanzierung und Kostenermittlung berücksichtigen lässt und welche Auswirkungen sich daraus ergeben.In der in Österreich gängigen Methode der Ökobilanzierung, dem OI3 Index, sind Formeln zur Berücksichtigung der Wiederverwendung noch nicht implementiert. Auch bei der Kostenermittlung gibt es kaum Anhaltspunkte für die Beurteilung der Gesamtkosten bei Wiederverwendung von Bauteilen. Daher wird zuerst eine umfassende Literaturrecherche zur aktuellen Praxis der Wiederverwendung im Bauwesen durchgeführt. Es werden gängige Methoden der Ökobilanzierung und Allokationsverfahren zur Berücksichtigung der Wiederverwendung sowie die Möglichkeiten zur Kostenermittlung von ReUse Bauteilen analysiert.Im Hauptteil der Arbeit werden anhand einer Fallstudie die ökonomischen und ökologischen Potentiale von Wiederverwendung im Hochbau untersucht. Zur Bewertung werden zwei Use Cases (ReUse und konventionell) auf Basis eines Entwurfs der Interdisciplinary Student Design Challenge der TU Wien entwickelt.Im ersten Schritt der Fallstudie wird eine Methode entwickelt, um Wiederverwendung in der Gebäudebewertung des OI3 Index berücksichtigen zu können. In weiterer Folge wird eine umfassende Ökobilanzanalyse durchgeführt, um die Umweltwirkungen der ReUse Prozesse im Ver-gleich zur konventionellen Bauweise zu bewerten. Die Analyse fokussiert sich auf die im OI3 Index wesentlichen Lebenszyklusphasen Herstellung, Austausch und Entsorgung. Um die wirtschaftlichen Aspekte der Wiederverwendung herauszuarbeiten, wird eine Kostenanalyse der ReUse Bauteile durchgeführt. Die ermittelten Kosten der ReUse Bauteile werden mit den Kosten der konventionellen Bauteile verglichen.Das Ergebnis der Fallstudie ist ein umfassender Vergleich der betrachteten Use Cases in ökologischer und wirtschaftlicher Hinsicht. Es zeigt sich, dass sich durch Wiederverwendung große ökologische Einsparungen erzielen lassen. Bei den untersuchten Bauteilkosten ist die Variante ReUse zumeist günstiger als die konventionelle, jedoch werden diese Einsparungen, wie in der Literatur beschrieben, durch erhöhte Risiken und zusätzliche Kosten in anderen Kostenbereichen wieder aufgehoben. Für eine umfassende Bewertung müssten diese weiteren Aspekte in Betracht gezogen werden.Schlüsselbegriffe: Kreislaufwirtschaft, Wiederverwendung, Ökobilanz, OI3-Index, Kostener-mittlung

The conventional linear construction industry makes a significant contribution to global resource consumption and climate change due to the enormous consumption of primary materialand the complex production of building materials. Furthermore, very large quantities of construction and demolition waste are generated. In the future, however, the construction industry should change towards a circular economy in order to reduce environmental pollution and counteract climate change. The reuse of components is a promising alternative to keep resources in circulation and thus reduce the consumption of primary raw materials as well as construction and demolition waste. In contrast to recycling, energy for costly reprocessing of the materials can also be avoided.In the present work, the main aim is to answer how reuse can be taken into account in the lifecycle assessment and cost calculation and what the effects are.The OI3 Index is the common life cycle assessment method used in Austria, the OI3 index, but formulas for considering reuse have not yet been implemented. When it comes to determining costs there are hardly any points of reference for assessing the overall costs of reusing components.Therefore, a comprehensive literature research on the current practice of reuse in the construction industry is carried out first. Common methods of life cycle assessment and allocationprocedures to consider reuse and the possibilities for determining the costs of ReUse components are analyzed.In the main part of the work, the economic and ecological potentials of reuse in building construction are examined based on a case study. Two use cases (ReUse and conventional) based ona draft from the Interdisciplinary Student Design Challenge at the Vienna University of Technology are developed for evaluation.In the first step of the case study, a method to consider reuse in the building assessment of the OI3 Index is developed. A comprehensive life cycle assessment is carried out to evaluate the environmental impact of the ReUse processes compared to conventional construction. The focus of the analysis is on the key lifecycle phases in the OI3 Index: manufacture, replacement, and disposal.In order to work out the economic aspects of reuse, a cost analysis of the reuse components is carried out. The determined costs of the ReUse components are compared with the costs of the conventional components.The result of the study is a comprehensive comparison of the considered use cases from an ecological and economic point of view. Furthermore, the problems encountered and potential for improvement were documented and discussed. It turns out that large ecological savings can be achieved through reuse. In terms of the examined component costs, the reuse variant is usually cheaper than the conventional one, but, as described in the literature, these savings are equalized by increased risks and additional costs in other cost groups. For a comprehensive evaluation, these additional aspects should also be taken into account.Keywords: circular economy, reuse, life cycle assessment, OI3-Index, costing