Beyond the first structure : a conceptual framework for timber reuse strategies based on Japanese carpentry

Abstract

Diese Diplomarbeit befasst sich mit der Wiederverwendung von Holzkonstruktionen in Japan mit Fokus auf kaskadierende Nutzungszyklen von Holzbauteilen. Holz wird zunehmend als ökologische Alternative zu Beton und Stahl herangezogen. Ein Materialkreislauf kann aber nur entstehen, wenn die Materialnutzung über einen Lebenszyklus hinaus geht und nicht unmittelbar danach in der thermischen Verwertung endet. Andernfalls gehen wesentliche Vorteile, wie die Speicherung von Kohlenstoff, verloren. Japan hat eine lange Tradition im Holzbau und in der Wiederverwendung von Holz. Historisch war der Umgang mit Holz sowohl spirituell geprägt, aber auch eine pragmatische Notwendigkeit. Sowohl die kulturellen als auch konstruktiven Prinzipien, historisch und aktuell bilden die Grundlage dieser Arbeit. Am Beispiel des Rings der EXPO in Osaka wird erforscht, in welchem Umfang das Material in aufeinanderfolgenden Lebenszyklen wiederverwendet werden kann. Als Basis dient die Grundlagenrecherche, die Literatur, Experteninterviews, sowie die Besichtigung der Struktur in Osaka. Konzeptuelle Entwürfe zeigen beispielhaft, welche Szenarien einer kaskadierenden Wiederverwendung des Materials des Rings möglich wären. Die Arbeit zeigt, dass die Wiederverwendbarkeit von Holz weniger durch die Materialeigenschaften als durch planerische und regulatorische Rahmenbedingungen begrenzt ist. Auf Basis der hier gesammelten Erkenntnisse entwirft die vorliegende Arbeit abschließend eine Strategie für eine mehrfache Wiederverwendung von Holz im Sinne der Zirkularität.

This diploma thesis investigates the reuse of timber constructions in Japan, focusing on the cascading reuse of timber construction elements. Timber is increasingly considered an ecological alternative to concrete and steel. However, material circularity can only be achieved when material use exceeds its initial life cycle and is not immediately thermally utilised. Otherwise, substantial advantages like the ability to store carbon are lost.Japan has a long-standing tradition in timber construction and reuse. Historically, working with wood was spiritually influenced, but also a practical necessity. Both the cultural and constructional principles, historical and contemporary, form the basis of this thesis.The EXPO’s Ring serves as a case study, and it is investigated to what extent the material can be reused in cascading life cycles. Literature review, expert interviews and site inspection in Osaka formed the basis of this research. Conceptual proposals show which scenarios of cascading reuse of the Ring’s material would be possible.This thesis demonstrates that the re-use of timber is less limited by material properties than by planning and regulatory frameworks. Accordingly, a strategy for multiple cascading uses is derived.