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1
Gebäude in Wien aus materieller
Perspektive
Ein Überblick bisheriger Erkenntnisse aus den Projekten
CD Labor für Anthropogene Ressourcen (2012-2019)
Projekt TransLoC (WWTF, 2018-2020)
Jakob Lederer
Institut für Wassergüte und Ressourcenmanagement / Institut für
Verfahrenstechnik
TU Wien
2
Zur Person
Geboren in Tirol
Studium für Bauingenieurwesen,
Uni Innsbruck und TU Wien
Studium für Internationale
Entwicklung, Uni Wien
Doktorat für Abfallwirtschaft TU
Wien (2008-2013)
Seit 2013 Postdoc im CD Labor
Anthropogene Ressourcen
Seit 2018 Projektleiter im WWTF
Projekt TransLoC
Mülldeponie
(Fässer, MBA
Fraktionen,
Autoshredder-
fraktion,…)
3
Christian Doppler Labor Anthropogene Ressourcen
Erkundung, Bewertung und Klassifizierung anthropogener Lagerstätten
(alte Deponien, Bauwerke)
Fritz Kleemann, Phillip Aschenbrenner, Johann Fellner
TransLoC: Smart City Wien -80% CO2 bis 2050
5
Transformation bei Gebäuden, Verkehr, Energie
1. Benötigt neue Materialien und Rohstoffe
2. Erzeugt neue Abfälle, die recycelt und entsorgt werden müssen
3. Sorgt für Begleiterscheinungen in Stadt und Hinterland
4. Hat Auswirkungen auf die Gesellschaft
Wienerberger (2019); Wiener Linien (2019); Google Earth (2017); Crossbow (2019)
6
Project TransLoC: Steckbrief
• TranLoC: Transformation of cities into a Low Carbon future and its
impact on material flows, energy, and society
• Projektziel: Szenarien-basierte Analyse der Smart City Umsetzung
− Materialflüsse (v.a. Rohstoffe, Abfälle)
− Umwelt (v.a. Luftemissionen) und
− Gesellschaft (v.a. Arbeitsverhältnisse)
• Vorgehensweise:
− Analyse vergangener Entwicklung 1990-2015 (AP1)
− Entwicklung eines Material- und Energiemodells (AP2)
− Entwurf von Szenarien zur Reduktion von THG und Evaluierung der
Auswirkungen auf Umwelt, Rohstoffversorgung & Gesellschaft (AP3-6)
• Team:
− J. Lederer, A. Gassner, J. Fellner, P. Frenzel, D. Blasenbauer (IWR-TU)
− A. Ajanovic, A. Glatt, R. Haas (EEG-TU Wien)
− B. Littig, I. Zielinska, J. Brandl (IHS)
− C. Schremmer, U. Mollay, F. Keringer, G. Kovacic, W. Neugebauer, G.
Schinko (ÖIR)
7
Hintergrund: Gebäude in Wien
8
1. Woraus bestehen Gebäude?
Gesetzliche Regelungen (Recycling-Baustoffverordnung RBV)
Oberösterreichische Nachrichten (2016)
9
2. Wieviel Material ist in der Stadt eingebaut?
0
10
20
30
40
50
Anzahl der wissenschaftliche Artikel auf sciencedirect.com, welche die Suchwörter "material stock" AND "buildings" enthalten
Sciencedirect (2019)
10
3. Wie viele Gebäude werden abgebrochen?
Kreuzinger, N. (2017)
11
4. Entwicklung des Materialbestandes in Gebäuden
Massive Reduktion der Treibhausgas-Emissionen in Wien im
Gebäudesektor, u.a. durch Wärmedämmung
Umweltbundesamt (2018)
12
5. Kreislaufwirtschaft im Gebäudesektor
European Parliament (2019); ARA (2019)
Anspruch….
… und Wirklichkeit!
13
Inhalt
1. Bestimmung der Zusammensetzung von Gebäuden (CD Labor)
2. Bestimmung des Materiallagers in Gebäuden in Wien (CD Labor)
3. Erhebung der Anzahl von abgebrochenen Gebäuden und
Baurestmassen in Wien 2014 (CD Labor)
4. Zeitliche Entwicklung Baustoffe in Wien – Verbrauch,
Baurestmassen und Lagerveränderung 1990-2015 (TransLoC)
5. Kreislaufwirtschaft mineralischer Baumaterialien in Wien 2014
(TransLoC)
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1. Bestimmung der Zusammensetzung von Gebäuden
CD Labor für Anthropogene Ressourcen
15
Methoden: auswerten, beproben, vergleichen
Plandokumente auswerten
Gebäude beproben
Entsorgungsnachweise bei Abbruchgebäuden
Kleemann et al. (2016)
16
Ergebnis: Materialintensität je Bruttorauminhalt
kg/m³ BRI
Bauperiode NutzungMineralische
Materiealien
Organische
MaterialienMetalle Summe
-1918
Wohnen 390 19 3.1 410
Gewerbe 430 3.7 4.4 440
Industrie 280 5.8 8.8 300
1919-1945
Wohnen 410 13 4.8 430
Gewerbe 340 7.1 6 360
Industrie 320 28 5.8 350
1946-1976
Wohnen 430 6.5 7.3 450
Gewerbe 350 7.6 5.7 360
Industrie 340 7.6 13 350
1977-1996
Wohnen 430 6.7 7.1 460
Gewerbe 380 1 13 400
Industrie 170 1 15 180
1997-
Wohnen 380 10 15 410
Gewerbe 320 5.7 10 340
Industrie 290 5.6 13 310
Kleemann et al. (2016)
17
Daten zu Gebäuden: Wien im Vergleich
Heren und Fishmann (2019)
18
Zusammensetzung von Gebäuden: Relevanz
BMNT (2019); Österreichisches Normungsinstitut (2014)
19
Bestimmung des Materiallagers in Gebäuden in Wien
CD Labor für Anthropogene Ressourcen
20
Materialintensität [kg/m³] x Bruttorauminhalt [m³]
X
=
Kleemann et al. (2016)
Aus Gebäudeauswertung Baukörpermodell
21
Erhebung der Anzahl von abgebrochenen Gebäuden und
Baurestmassen in Wien 2013/2014
CD Labor für Anthropogene Ressourcen
22
Daten zu Baurestmassen in Wien 1990-2015
Alternativ: 1. Ermittlung der abgebrochenen Gebäude (Statistik)
2. Bruttorauminhalt (BRI) der abgebrochenen Gebäude
3. Abgebrochene Masse = Materialintensität x BRIQuellen: MA 22, MA 48
?
23
Daten zu Gebäudeabbrüchen in Wien 1990-2015
Alternativ: 1. Messung Höhendifferenz bei Gebäuden aus Orthofotos
2. Bruttorauminhalt (BRI) aus Baukörpermodell
3. Abgebrochene Masse = Materialintensität x BRIQuellen: Statistik Austria, Jorde 2007, MA 37, Statistisches Jahrbuch der Stadt Wien 1996
?
24
Vergleich Orthophoto 2013 …
25
… mit Orthophoto 2014: Messung Höhendifferenz
26
+ GIS Daten aus Baukörpermodell: BRI
27
Ergebnis: Abgebrochene Volumen
0
2
4
6
8
10
12S
tatistics 2
01
3/2
014
Ch
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ete
ction
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tistics 2
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3/2
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Ch
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Residential Commercial Industrial N/A
x 1
00,0
00 m
³ B
RI/a
-1918
1919-1945
1946-1976
1977-1996
1997-
N/A
Bauperiode
Kleemann et al. (2016)
28
Detailauswertung Abbruch 2013/2014
• Im Jahr 2013/2014 (Jahresmitte) wurden 579 Gebäude abgebrochen
• Der Großteil dieser Gebäude wurden 1946-1976 errichtet
• Am häufigsten wurden Wohngebäude abgebrochen
29
Detailauswertung Abbruch 2013/2014
• Bei den abgebrochenen Volumen liegen Gewerbe und Industrie
voran – das liegt an der durchschnittlichen Größe der Gebäude
• Wohngebäude: Für die Bauperiode -1918 wurden eher größere
Gebäude abgebrochen wurden, für die anderen Bauperioden kleinere
30
Detailauswertung Abbruch 2013/2014
• Insgesamt wurden 101 Gründerzeithäuser (Bauperiode -1918)
abgebrochen, davon waren der Großteil Wohngebäude
• Dieser Wert ist geringer als die oft kolportierten 300 Gebäude/Jahr
31
Exkurs: Abbrüche nach 2014
• Datenlage erlaubt kaum Rückschlüsse
• Kaum veröffentlichte Abfallwirtschaftsdaten
• Abbruchdaten Baupolizei: gehen bis 2015 leicht nach oben
− Daten jedoch sehr unsicher (wie gezeigt), weil viele Abbrüche nicht
angezeigt werden
− Daten nach 2015 nicht angefragt
• Medienberichten nach zu urteilen gehen die Abbruchzahlen seit
2015 steil nach oben. Im Jahr 2018 wurden aufgrund der BO-
Novelle 80 Abbrüche gestoppt, vor allem von Gebäuden, die vor
1945 errichtet wurden (ORF/APA 2018)!
• Die Novellierung der Bauordnung 2018 wurde als Konsequenz aus
der Zunahme von Gebäudeabbrüchen gewertet
• Link zum Thema: https://www.wienschauen.at/ (Homepage von
Hrn. Georg Scherer, auf der Abbrüche dokumentiert werden)
32
Zeitliche Entwicklung Baustoffe in Wien – Verbrauch,
Baurestmassen und Lagerveränderung 1990-2015
TransLoC
33
Methode
Keine Zeitreihe zum Bruttorauminhalt, aber zur Nutzfläche (HWZ/GWZ)
• Umrechnung Materialintensität von BRI in NF (kg/m² NF)
• Ermittlung der Entwicklung der Nutzflächen
• Berücksichtigung von
− Neubau
− Abbruch
− Ausbau (va Dachgeschoss)
− Thermische Sanierung
Quellen: Statistik Austria, Jorde 2007, MA 22, MA 48, MA 37, Statistisches Jahrbuch der Stadt Wien 1996
34
Wohnnutzflächen I kumuliert
Lederer et al. (2020)
35
Wohnnutzflächen II kumuliert: Bauperioden -1945
• Es wurden 3,5 mal mehr Nutzflächen saniert als abgebrochen
• Der Zuwachs an Nutzflächen durch Dachgeschossausbau
überwiegt den Verlust durch Abbruch
Lederer et al. (2020)
36
Wachstum des Materiallagers in Gebäuden
Lederer et al. (2020)
37
Entwicklung Materialzusammensetzung
Veränderung der Materialzusammensetzung von Gebäuden im Vergleich zu 1990 (=100%)
Lederer et al. (2020)
38
Entwicklung Materiallager, Flüsse, Bevölkerung
Veränderung des Materialinputs im Vergleich zu 1990 (=100%)
Veränderung der Bevölkerungszahl und des Materiallagers pro Kopf im Vergleich zu 1990 (=100%)
Lederer et al. (2020)
39
Kreislaufwirtschaft mineralischer Baumaterialien in Wien
2014
TransLoC
40
Zielsetzungen Wien
Abfallwirtschaftsplan
• Entsorgungsautarkie (so weit wie möglich)
• Recycling- und Deponiekapazitäten wenn möglich in Wien
Smart City Wien
• 80% der Abfälle aus Gebäudeabbrüchen und Großumbauten
sollen verwertet und wiederverwendet werden
• Konsumbasierter Material-Fußabdruck soll um 30% reduziert
werden
Status Quo
• Konsumbasierter Material-Fußabdruck
• Verwertungs- und Wiederverwendungsrate
Quellen: Statistik Austria, Jorde 2007, MA 22, MA 48, MA 37, Statistisches Jahrbuch der Stadt Wien 1996
?
41
Mineralische Baustoffe: quantitative Relevanz
Statistik Austria (2014); Kleemann et al. (2016)
42
Materialflüsse Gebäude & Infrastruktur Wien 2014
Wir verbrauchen ca. 3.9 Mio t mineralische Baumaterialien
Wir produzieren ca. 1.8 Mio t mineralische Baurestmassen
Es werden etwa 80% recycelt, hauptsächlich als Sand-Kies Ersatz.
Wo? Das wissen wir nicht, aber in Wien geht es sich nicht aus!
1.4 Mio t
0.7 Mio t
Lederer et al. (submitted)
43
Szenario nachhaltiges Baurestmassenmanagement
1. Entsorgungs- und Recyclingautarkie:
Baurestmassen in Wien behandeln, recyceln, und deponieren
2. Reduktion des konsumbasierten Fußabdrucks:
Substitution mineralischer Baustoffe durch Recyclingbaustoffe
3. Kreislaufwirtschaft: Mix an Maßnahmen laut Abfallhierarchie
Vermeiden
Wiederverwenden
Recyceln
1. Kein Abbruch von Wohn- und
Gewerbegebäuden der Bau-
periode -1918
2. Wiederverwendung Vollziegel
bei Dachgeschossausbau
3. Asphaltrecycling
4. Recyclingkörnung für Beton
5. Rohmehlersatz Zementindustrie
6. Sand-Kies-ErsatzLederer et al. (submitted)
44
Szenario nachhaltiges Baurestmassenmanagement
Verbrauch an mineralischen Baustoffen kann um 1.4 Mio t bzw. 36%
reduziert werden
Welchen Anteil haben die einzelnen Maßnahmen?
Lederer et al. (submitted)
45
Beitrag der Maßnahmen zur Kreislaufwirtschaft
Lederer et al. (submitted)
46
Diskussion
Gedanken auf dem Weg zur Smart City
47
Abfallvermeidung: Gründerzeithäuser
Kreuzinger, N. (2018), Niedermann, E. (2019), Scherer, K., (2019); MA19/Stadt Wien (1997; 1998)
48
Sanierung vs. Abbruch und Neubau?
„Das andere sind bestehende Bauten […] aus der Zwischen- und
Nachkriegszeit, die bei der Wohnqualität und im Energiebereich vielfach
Nachholbedarf haben. „Hier stellt sie die Frage, ob diese Gebäude noch
sanierungsfähig sind oder durch Neubauten ersetzt werden sollen", sagt
[ein Klimaexperte].“
Wiener Zeitung (2019)
49
Sanierung von Gebäuden. Aber wie?
Schwaller, J. (2014).
50
Wiederverwendung und ihre Grenzen
Lederer (2019)
51
Rückbau und Recycling
Lederer (2019)
52
Herstellung hochwertiger Recyclingprodukte
Lederer (2019)
53
Danke!
Kontakt:
jakob.lederer@tuwien.ac.at
+43 1 58801 22653
54
Literatur und Bildquellen
LiteraturBMNT (2019). BGBl. II 181/2015 idF BGBl. II 290/2016. Recycling-Baustoffverordnung RBV.
Heeren, N., Fishman, T. A database seed for a community-driven material intensity research platform. Sci Data 6, 23 (2019) doi:10.1038/s41597-019-0021-x
Jorde, T., Gupfinger, H. (2007). Abschätzung künftiger Probleme der Entsorgung von Hochbaurestmassen durch veränderte Konstruktionsweisen. Studie im Auftrag
der MA 48.
Kleemann, F., Lederer, J., Aschenbrenner, P., Rechberger, H., & Fellner, J. (2016). A method for determining buildings’ material composition prior to demolition.
Building Research & Information, 44(1), 51-62.
Kleemann, F., Lederer, J., Rechberger, H., & Fellner, J. (2017). GIS‐based analysis of Vienna's material stock in buildings. Journal of Industrial Ecology, 21(2), 368-
380.
Kleemann, F., Lehner, H., Szczypińska, A., Lederer, J., & Fellner, J. (2017). Using change detection data to assess amount and composition of demolition waste
from buildings in Vienna. Resources, conservation and recycling, 123, 37-46.
Lederer, J.; Gassner, A.; Keringer, F.; Mollay, U.; Schremmer, C.; Fellner, J. Material Flows and Stocks in the Urban Building Sector: A Case Study from Vienna for
the Years 1990–2015. Sustainability 2020, 12, 300.
Lederer, J., Gassner, A., Kleemann, F., Fellner, J. (submitted). Potentials for a circular economy of mineral construction materials and demolition waste: a case study
from Vienna. Submitted to Resources, Conservation and Recycling.
Österreichisches Normungsinstitut (2014). ÖNORM B3151 – Rückbau von Bauwerken als Standardabbruchmethode.
Schwaller, J. (2014). Ermittlung eines Bemessungs-Außenklimas für die Beurteilung der Dauerhaftigkeit einer innengedämmten Wandkonstruktion. Diplomarbeit, TU
Wien
Statistik Austria, 2014. Umweltgesamtrechnungen. Modul Materialflussrechnung (Zeitreihe 1995 bis 2012). Statistik Austria, Wien.
Umweltbundesamt (2018). Bundesländer Luftschadstoffinventur 1990-2016. Umweltbundesamt, Wien.
Bild- und MedienquellenARA (2019): https://www.ara.at/kreislauf-wirtschaft/circularity-gap-report
Crossbow (2019): http://crossbowproject.eu/investing-in-women-in-science-for-an-inclusive-green-growth/
European Parliament (2019): https://s3-eu-west-1.amazonaws.com/europarl/circular_economy/circular_economy_en.svg
Google Earth (2017):
Kreuzinger, N., Niedermann, E., Scherer, K., MA19/Stadt Wien (2019): https://www.wienschauen.at/
Kreuzinger, N. (2017). Operation Abrissbirne. In Falter 36/17, S.16-18.
Oberösterreichische Nachrichten (2016): https://www.nachrichten.at/anzeigen/immobilien/art147,2072353
ORF/APA (2018): https://wien.orf.at/v2/news/stories/2922516/
Sciencedirect (2019): https://www.sciencedirect.com/search/advanced?qs=%22material%20stocks%22%20AND%20buildings
Wienerberger (2019): https://www.wienerberger.at/bauen-mit-ziegeln/wandloesungen/porotherm-w-i.html
Wiener Linien (2019): https://www.wienerlinien.at/eportal3/ep/channelView.do/pageTypeId/66528/channelId/-4400525
Wiener Zeitung (2019). Klima-Abrissbirne für die neue Regierung. 01.11.2019, 16:00 Uhr, Onlineausgabe.
https://www.wienerzeitung.at/nachrichten/politik/oesterreich/2036244-Klima-Abrissbirne-fuer-die-neue-Regierung.html?em_no_split=1
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