Wandelbarkeit im Holzbau – Strategien für Langlebigkeit und Zirkularität

Abstract

Bereits 10 Jahre nach dem Pariser Klimaabkommen gilt ein Überschreiten der 1,5-Grad-Grenze als unvermeidlich. Das Bauwesen ist für die Emission von über 50% aller klimaschädlichen Treibhausgase und 60% des weltweiten Ressourcenverbrauchs verantwortlich. Dadurch trägt es bedeutend zu einer drohenden Überschreitung der planetaren Belastbarkeitsgrenzen bei. Der European Green Deal fordert demnach einen Paradigmenwechsel und ein Überführen des Bauwesens in kreislaufgerechte Prozesse. Ein zentrales Hindernis stellt die Starrheit konventioneller Neubauten dar, welche nicht auf Bedürfnisveränderungen reagieren können und so einen früheren Abriss riskieren. Dies führt zur Vernichtung endlicher Ressourcen und grauer Energien. Ziel ist das Erarbeiten und Aufzeigen von Lösungsvorschlägen, die Gebäudelebensdauer und die Kreislauffähigkeit von Neubauten zu erhöhen. Die Methodik kombiniert eine umfassende Literaturrecherche zur Schaffung der Grundlagen mit der Analyse von Referenzprojekten, um das Potential von wandelbaren Gebäuden zur Verlängerung der Gebäudelebensdauer zu untersuchen. Dadurch können aktuelle Entwicklungen nachvollzogen werden. Mithilfe qualitativer Expert_inneninterviews mit Vertreter_innen aus verschiedenen Bereichen der Stadtplanung, der Holzbauindustrie und aus der Nutzendenperspektive werden Erkenntnisse gewonnen und Diskrepanzen untersucht. Die Lessons Learned finden in einem architektonischen Entwurf im städtischen Kontext Wiens (Reithofferplatz) zum Aufzeigen konkreter Lösungsvorschläge Anwendung. Der Entwurf schlägt eine Skelettkonstruktion in Kombination mit einer Holz-Hybrid-Bauweise vor. In einem Raster, welches sowohl der Konstruktionsmethodik als auch der Funktionalität gerecht wird, wird so weit wie möglich auf innere tragende Bauteile verzichtet. Durch die Entkopplung von Primär- und Ausbaustruktur werden künftige Bedürfnisänderungen durch horizontale und vertikale Zusammenschließungen ermöglicht. Zusätzlich werden die Anforderungen an die architektonische Qualität sowie der städtebaulichen Integration berücksichtigt. Ein Ergebnis ist die Erkenntnis, dass technisch-konstruktive Entscheidungen den Grundstein legen, um bei verändernden Bedürfnissen adaptierbar zu sein und die Gebäudelebensdauer zu erhöhen. Die Holz-Hybrid-Bauweise ermöglicht zur Gewährleistung dessen eine Bauteildemontage und konstruktive Flexibilität und begegnet parallel den Zielen des European Green Deal. Als wesentliche Erkenntnis wird weiter festgestellt, dass eine konstruktive Wandelbarkeit allein nicht zu einer längeren Gebäudelebensdauer führt. Erst eine Synergie mit ökonomischen Modellen von Miet- oder Rücknahmemethodiken von Bauteilen sowie dem organisatorischen Grundkonzept innerhalb des Gebäudes zur Förderung einer sozialen Nachhaltigkeit ermöglicht eine tatsächlich realisierbare Umsetzbarkeit. Ebenso ist dies für eine flächendeckende Übertragbarkeit notwendig. Die Ergebnisse belegen, dass die Wandelbarkeit eine starke Stellschraube zur Vermeidung von Abriss ist. Dennoch verdeutlichen die Untersuchungen derzeitige Barrieren. Normative Anforderungen und aktuelle rechtliche Unsicherheiten sowie die fehlende Etablierung innovativer ökonomischer Modelle bremsen die Entwicklungen. Es gilt Pilotprojekte und ein Anpassen der Bauordnung zur Vereinfachung wandelbarer Gebäude zu fördern. Dazu müssen Gebäude künftig nicht mehr als statische Objekte, sondern als dynamische Materiallager begriffen werden.

Just 10 years after the Paris Agreement, exceeding the 1.5°C target is considered inevitable. The construction sector accounts for over 50% of all greenhouse gas emissions and 60% of global resource consumption. As a result, it contributes significantly to the looming threat of crossing the planetary boundaries. The European Green Deal therefore calls for a paradigm shift and a transition of the construction industry toward circular processes. A key obstacle is the inflexibility of conventional new buildings, which cannot adapt to changing needs and thus risk early demolition. This leads to the waste of finite resources and embodied carbon. The goal is to develop and present proposed solutions to increase the lifespan and circularity of new buildings. The methodology combines a comprehensive literature review with the analysis of reference projects to investigate the potential of adaptability of buildings to extend building lifespans. This allows current developments to be tracked. Through qualitative expert interviews with representatives from various fields of urban planning, the timber construction industry and from the user perspective, insights are gained and discrepancies are examined. The lessons learned are applied in an architectural design within the urban context of Vienna (Reithofferplatz) to demonstrate solution proposals. The design proposes a timber frame construction combined with a timber hybrid construction method. Within a grid, that accommodates both the construction methodology and functionality, internal load-bearing elements are eliminated as much as possible. By decoupling the primary structure from the fit-out structure, future changes in requirements are accommodated through horizontal and vertical connections. In addition, the requirements for architectural quality and urban integration are taken into account. A gained finding is that technical and structural decisions lay the foundation for adaptability to changing needs and for extending the building’s lifespan. To ensure this, the timber hybrid construction method enables design for disassembly and structural flexibility while simultaneously meeting the goals of the European Green Deal. A key finding is that structural adaptability alone does not lead to a longer building lifespan. Only a synergy with economic models for rental or buyback methods for building components, as well as the fundamental organizational concept within the building to ensure social sustainability, enables truly feasible implementation. This is also necessary for widespread applicability.The results demonstrate that adaptability is a powerful lever for preventing demolition. However, the studies highlight current barriers. Regulatory requirements and current legal uncertainties, as well as the lack of established innovative economic models, are hindering progress. It is essential to promote pilot projects and amend building codes to facilitate adaptable buildings. To this end, buildings must no longer be viewed as static objects but rather as dynamic material depots.