Ziegelsteine zusammenfügen, auseinandernehmen und erneut nutzen

Industriell vorgefertigte Ziegelwandelemente, die nicht mit Mörtel sondern reversiblen Fugenlösungen nahezu 100 Prozent rückbaubar zusammengefügt werden, sodass die Wandelemente nach dem Rückbau mehrfach wieder verwertet werden können: Ein solches Ziegelsystem hat ein Team der TU Graz im Rahmen des Projekt «Re-Use Ziegelwand» entwickelt. 

Quelle: IBPSC - TU Graz

Das neu aufgebaute Gebäude nach einer erfolgten Demontage. Die Wände sind nach wie vor in gutem Zustand.

Gedacht ist es für Gebäude, die eher über einen kurzen Zeitraum oder vielmehr während zehn bis zwanzig genutzt werden. 

Projektleiter Hans Hafellner vom Institut für Bauphysik, Gebäudetechnik und Hochbau der TU Graz erklärt dazu: «Ziegel sind hochwertige und langlebige Bauelemente und ihre Herstellung ist durchaus ressourcenintensiv. Es bietet daher enorme Vorteile, wenn sie nach der Nutzung eines Gebäudes zerstörungsfrei entnommen und an anderer Stelle wieder genutzt werden können.»  Laut dem Wissenschaftler lässt sich sich mit der neu entwickelten Fugenlösung in der zweiten Nutzungsphase mit der Wiederverwendung bereits ein erheblicher Teil der Gesamtemissionen verhindern: «Über drei Lebenszyklen hinweg sparen wiederverwendbare Ziegelwandelemente gegenüber der konventionellen Bauweise rund 60 Prozent CO2-Emissionen ein.»

Die Rückbaubarkeit war nicht die einzige Herausforderung, schliesslich mussten die Ziegelemente auch alle bautechnischen Anforderungen an Tragfähigkeit, Stabilität, Dichtheit und Toleranzen erfüllen. Was Statik und Stabilität betraff, sah das Team um Haffelner zwei Möglichkeiten: Entweder ist das Gebäudedach schwer genug, um den Bau zu stabilisieren, oder aber man sorgt mit senkrecht durch die Ziegel geführten, vorgespannten Gewindestangen sorgen für die nötige Stabilität. – Für die nötige Isolation sorgen in den Ziegeln enthaltenen Dämmwolle – und Wände sind 44 Zentimeter dick. Damit die Wände ohne viel Aufwand erstellt werden können, werden sie im Werk bereits verputzt.

Erfolgreicher Ab- und Wiederaufbau

Quelle: IBPSC - TU Graz

Die Ziegelwände lassen sich zerstörungsfrei ab- und wieder aufbauen. Hier wird das Gebäude nach einer Demontage neu errichtet.

Dass das Ziegelwand funktioniert zeigt auch das Demonstratorgebäude: Mit dem kleinen Bau liess sich nachweisen, dass Fugen und Wandaufbauten alle Anforderungen erfüllen. Wie es in der Medienmitteilung der Universität heisst, waren das Bauwerk auch nach dem Abbau und Wiederaufbau an einem anderen Ort noch voll funktionstüchtig. Um herauszufinden, ob dies auch nach zehn bis 20 Jahren Nutzungsdauer funktioniert, setzen die Forschenden auf die sogenannte Modalanalyse auf Basis der Eigenfrequenzbestimmung: Dabei wird der Körper respektive das Testobjekt - in diesem Fall eine Ziegelfertigteilwand - in Schwingungen versetzt und die Eigenfrequenz im unbeschädigten Zustand bestimmt. Kommt es im Laufe der Nutzungszeit zu einer Änderung der Eigenfrequenz, lässt sich feststellen, wie es um die Tragfähigkeit der Wände bestellt ist.

«Das erfolgreiche Errichten, Demontieren und Wiederaufbauen des Demonstrators im grossen Massstab bestätigt die technische Machbarkeit und Robustheit des Systems unter realistischen Bedingungen», bilanziert Andreas Trummer, er hat Projekt am Institut für Tragwerksentwurf der TU Graz begleitet. Von dieser Lösung profitierten letztendlich nicht nur die Nutzer des Gebäudes, weil es am Ende seiner Lebensdauer einen höheren Restwert habe, sondern auch die Umwelt. (mai/mgt)