Im Rahmen eines Projekts des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) wurde gezeigt, dass die Wiederverwendung von Stahlbetonbauteilen im Vergleich zur konventionellen Bauweise das Potenzial bietet, die CO₂-Emissionen deutlich zu reduzieren. Während für viele Baustoffe bereits etablierte Verwertungswege am Ende ihres Lebenszyklus existieren, fehlte für Stahlbeton bislang ein Konzept, das über das reine Recycling hinausgeht und eine tatsächliche Wiederverwendung von Bauteilen ermöglicht.
Vor diesem Hintergrund entwickelten die Ingenieure ein standardisiertes Konzept zur Wiederverwendung von Stahlbetonbauteilen. Im Zentrum steht ein modulares Baukastensystem, das Rückbau, Aufbereitung und erneute Nutzung strukturiert miteinander verbindet und damit einen Beitrag zur zirkulären Bauwirtschaft leistet.
Stahlbeton ist ein Verbundbaustoff aus Beton und Stahl, der die jeweiligen Materialeigenschaften gezielt kombiniert. Während Beton Druckkräfte aufnimmt, übernimmt der Stahl die Zugkräfte. Dadurch entsteht ein besonders tragfähiger Baustoff, der sowohl Druck- als auch Zugbeanspruchungen standhält.
Modulares System zur Wiederverwendung von Stahlbeton
Das entwickelte Vorgehen wurde in einem Leitfaden zusammengeführt und umfasst alle Schritte von der Zieldefinition über die Bewertung und Dekonstruktion von Bestandsgebäuden bis hin zur Aufbereitung und Wiedermontage der Bauteile in Neubauprojekten. Kern des Ansatzes ist ein Baukastensystem, das Bauteile wie Stützen, Decken und Wände integriert und über standardisierte, lösbare Stahlverbindungen flexibel kombiniert. Das Konzept wurde zudem anhand eines realen Rückbauvorhabens praktisch erprobt, bei dem Bauteile selektiv demontiert, digital erfasst, bewertet und für eine erneute Nutzung vorbereitet wurden. Die ökologische Bewertung begleitete den gesamten Prozess.
Hohe CO₂-Einsparungen und erfolgreiche Praxiserprobung
Die Ergebnisse zeigen, dass die Wiederverwendung von Stahlbetonbauteilen technisch umsetzbar und ökologisch vorteilhaft ist. Durch das Baukastensystem und die standardisierten Verbindungen können Bauteile mehrfach genutzt und flexibel in neue Konstruktionen eingesetzt werden. In einem Beispielvorhaben konnten die CO₂-Emissionen gegenüber einer konventionellen Bauweise um rund zwei Drittel reduziert werden.
Zur Erprobung der entwickelten Methoden wurden im Rahmen eines realen Rückbaus Stahlbetonbauteile selektiv entnommen, digital erfasst, bewertet und für die Wiederverwendung aufbereitet. Die praktische Umsetzung sowie ein Demonstrator bestätigen die grundsätzliche Praxistauglichkeit des Ansatzes. Gleichzeitig zeigt sich, dass insbesondere Transportwege einen wesentlichen Einfluss auf die Umweltbilanz haben. Zukünftige Optimierungen bei Anschlussdetails sowie verbesserte Aufbereitungsprozesse bieten weiteres Potenzial, um Wirtschaftlichkeit und Effizienz zu steigern und die Wiederverwendung im Bauwesen breiter zu etablieren.
Projektdurchführung
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Institut für Massivbau und Baustofftechnologie (IMB)
Abteilung Massivbau
Gotthard-Franz-Str. 3
76131 Karlsruhe
DBU-AZ: 39080
Förderzeitraum: 01.03.2024 – 31.05.2025