Wagner, K. (2024). Wasted ground : die Potenziale von Aushub im Lehmbau [Diploma Thesis, Technische Universität Wien]. reposiTUm. https://doi.org/10.34726/hss.2024.111308
excavated soil; excavation; clay; earthen construction; material testing; waste; architecture
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Abstract:
Lehm als Baustoff unterscheidet sich von anderen Baumaterialen nicht nur durch seine unumstrittene Recyclingfähigkeit, seine besondere Nachhaltigkeit und seine positiven bauphysikalischen Eigenschaften. Der einzigartige Vorteil von Lehm besteht darin, dass er innerhalb eines Bauvorhabens als Aushub gewonnen werden kann. Dieser Aspekt wird jedoch im aktuellen Lehmbau nur unzureichend berücksichtigt und damit bleiben vielversprechende Möglichkeiten zum Wandel des Bausektors zur Nachhaltigkeit ungenutzt. Die gegenwärtige Entstehung einer Lehmbauindustrie bietet die Möglichkeit einer erneuten Evaluierung der etablierten Vorgehensweisen in bestehenden Industriezweigen. Sie erlaubt die Erweiterung der Zielsetzung von einer Industrie für nachhaltige Lehmbaustoffe hin zu einer nachhaltigen Lehmbauindustrie. Dafür ist es alternativlos, die ökologischen Potenziale von Lehm im Bauwesen ganzheitlich einzubeziehen – beginnend mit der Gewinnung des Ausgangsstoffes: dem Baulehm. Im traditionellen Lehmbau stellte die Verwertung von Aushub eine Selbstverständlichkeit dar. Bauweisen wurden gezielt an das lokal verfügbare Material angepasst und dementsprechend entwickelt. Heute fällt Bauaushub jeglicher Art unter die Kategorie Abfall. Das österreichische Gesetz regelt dementsprechend seinen Umgang: Mit jährlich über 40 Millionen Tonnen bei steigendender Tendenz macht Aushubmaterial den größten Massenstrom in der Abfallwirtschaft aus. Der Hauptteil davon wird auf den knapp 1.000 Bodenaushubdeponien in Österreich abgelagert und verbleibt damit ungenutzt im Status der nicht erforschten Potenziale.Die Diplomarbeit setzt sich mit verschiedenen Handlungsfeldern der Aushubverwertung auseinander. Durch eine analytische Momentaufnahme werden rechtliche Problemstellungen und mögliche Lösungsansätze aufgezeigt. Aktuelle Entwicklungen in der Rohstoffaufbereitung generieren neue Voraussetzungen für die Bewertung von Lehm. Eine direkte Vorortverwertung von Aushubmaterial stellt nicht immer die effizienteste Nutzung des Materials dar. Besonders wenn die beinahe uneingeschränkten Möglichkeiten der Anpassung materialspezifischer Eigenschaften von Aushub an den gewünschten Baustoff zu einer unökologischen Verwertung führen. Ein alternatives Szenario wäre die klassifizierte Ablagerung des Aushubmaterials mit zugeschalteten Aufbereitungsanlagen, die auf unterschiedliche Materialansprüche ausgelegt sind. Dieses Konzept bedingt jedoch innovative Herangehensweisen in der Materialanalyse von Aushub. Die gegenwärtige Eignungsprüfung von Baulehm besteht aus Prüfmethodiken, die hinsichtlich der großmaßstäblichen Aushubverwertung weiterentwickelt werden müssen. Durch die praktische Durchführung der Eignungsprüfung von Baulehm innerhalb dieser Arbeit wird der erforderliche Handlungsbedarf in den Prüfverfahren aufgezeigt. Zur Erfüllung der Kriterien für die Praxistauglichkeit und für eine großmaßstäbliche Umsetzung ist es notwendig, die Forschung und Entwicklung in der Eignungsprüfung von Baulehm stark zu intensivieren. Die Potenziale von Aushub im Lehmbau zeichnen sich trotz der Herausforderungen für deren Umsetzung deutlich ab. Die Verwertung von Bauaushub wäre nicht nur für die vollständige Nutzung der einzigartigen Möglichkeiten des Lehmbaus entscheidend, sondern darüber hinaus auch einen wertvollen Beitrag zur Förderung einer nachhaltigen Baubranche leisten.
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Earth as a building material differs from other building materials not only because of its undisputed recyclability, its outstanding sustainability, and its positive properties in terms of building physics. The unique advantage of earth is that it can be obtained as excavated material within a construction project. However, this aspect is insufficiently considered in current earth construction, leaving promising opportunities to transform the construction sector towards sustainability unused. The current development of an earthern industry offers the opportunity to reevaluate established practices in existing industry sectors. It allows the objective to be extended from an industry for sustainable earth building materials to a truly sustainable industry for earth construction. To achieve this, there is no alternative to holistically incorporating the ecological potential of earth in the industry - starting with the extraction of the raw material: loam or clayey soil (as it is referred scientifically). In the traditional earthen architecture, the utilisation of excavated earth was a matter of course. Construction methods were specifically adapted to the locally available material and developed accordingly. Today, excavated soil of any kind is categorised as waste. The Austrian law regulates its handling correspondingly: with over 40 million tonnes per year and a rising trend, excavated soil makes up the largest volume in waste management. The majority of this material is deposited in the almost 1.000 landfills for excavated soil in Austria and remains unused in the status of unexplored potential.The thesis examines various fields of action in the utilisation of excavated material in earth construction. Legal challenges and possible solutions are identified through an analytical review. Current developments in the processing of raw materials generate new requirements for the evaluation of earth as a building material. Direct utilisation of excavated earth on site is not always the most efficient use of it. Especially when the almost unlimited possibilities of adapting the material-specific properties of excavated earth to the desired building material lead to unecological use. An alternative scenario would be the classified deposition of excavated earth with connected processing plants that are designed for different material requirements. However, this concept requires innovative approaches in the material analysis of excavated earth. The current testing methods used for the suitability of earth for construction purposes need to be further developed with regard to large-scale excavation utilisation. The practical implementation of the testing methods for earth in this thesis demonstrates the need for action in the testing procedures. In order to fulfil the criteria for practical suitability and large scale implementation, it is necessary to intensify research and development in the testing methods for the suitability of earth.The potential of excavated earth in earth building is clearly emerging despite the challenges involved in implementing it. The utilisation of excavated earth would not only be crucial for fully exploiting the unique possibilities of earth building, but would also make a valuable contribution to promoting a sustainable construction industry.
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Zusammenfassung in englischer Sprache Abweichender Titel nach Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers