Das ist nur ein rundes Gebäude, aber nicht unbedingt eine kreislaufgerechte Tragwerksplanung.

Sie sind Akteur im Bauwesen und möchten den Einsatz von grauer Energie minimieren?

Dann kann Circular Structural Design Ihnen dabei helfen!

projekte

Es gibt viele Möglichkeiten, wie Circular Structural Design Sie Ihrem Ziel näherbringen kann. Hier sind einige aktuelle Beispiele von uns:

  • CEWI

  • Lebenszyklusanalyse

  • Bambus als tragender Baustoff

Wirkung

Gebäude beinhalten viele und wertvolle Ressourcen, die immer knapper werden und für viele CO2-Emissionen verantwortlich sind. Gerade Tragwerksplaner können den Materialverbrauch massiv reduzieren und hier viel erreichen.

Prof. Dr.-Ing. Patrick Teuffel beschäftigt sich schon lange mit der Frage die Kreislaufwirtschaft in der Tragwerksplanung sinnvoll eingesetzt werden können.

Hier finden Sie Lösungen, die zu kreislaufgerechten Tragwerken führen.

situation

Das Problem Klimawandel zu lösen, wird uns auch in der Zeit nach COVID-19 vor große Herausforderungen stellen. Dabei ist jetzt schon klar, dass es große, gesellschaftliche Forderungen sowie eine politische Bereitschaft gibt, diese Herausforderung anzugehen.

Einerseits handelt es sich hier um eine Top-down Bewegung, schaut man sich den ‚Europäischen Green Deal‘ an, oder, als nur eine der Prioritäten der Europäischen Kommission: „Auf dem Weg zu einer Kreislaufwirtschaft“. Andererseits ist es auch eine Bottom-up Bewegung, siehe Fridays for future sowie viele andere Graswurzel-Aktivitäten.

Sieht man von der gesellschaftlich-politischen Situation einmal ab, bietet auch das technische Umfeld ein großes Potenzial. Bautätigkeiten stellen den ressourcenintensivsten Industriesektor dar. Greift man hier gezielt ein, könnte eine starke Hebelwirkung bei der Bewältigung dieses Problems im Allgemeinen und bei der Tragwerksplanung im Besonderen erzielt werden.

Bedeutung

Im Pariser Klimaabkommen und in den Zielen der Vereinten Nationen für nachhaltige Entwicklung wurden 2015 erstmals ehrgeizige Ziele zur Bekämpfung der globalen Erwärmung vorgestellt. Beispielsweise soll der Energiebedarf bis 2030 erheblich gesenkt, die Ressourcen besser genutzt und Abfälle vermieden werden. Die Bauindustrie spielt hier eine wichtige Rolle, da sie derzeit für rund 40% der durch die Energieerzeugung verursachten CO2-Emissionen verantwortlich ist.

Sie, als Planer, Entwickler, Bauunternehmen oder Bauherr, können hier aktiv positiven Einfluss nehmen!

Hier finden Sie Lösungen, die zu kreislaufgerechten Tragwerken führen.

© www.un.org/sustainabledevelopment/sustainable-development-goals

Abgesehen von diesen globalen Rahmenbedingungen wurden viele, weitere Initiativen auf europäischer Ebene entwickelt. So der European Green Deal, der EU-Aktionsplan für Kreislaufwirtschaft, das New European Bauhaus oder erst kürzlich die EU-Taxonomie. Auf nationaler Ebene ist die ‚Niederländische Kreislaufwirtschaft bis 2050‘ ein hervorragendes Beispiel für diese Bemühungen.

Nicht nur die verschiedenen, politischen, Entscheidungen führen uns zu einer Kreislaufwirtschaft. Neben diesen besteht ein starkes Branchenbedürfnis, klare Regeln für nachhaltige oder wirkungsvolle Investitionen, wie Umwelt-, Sozial- und Corporate-Governance-Kriterien (ESG), zu definieren. Nicht zuletzt führt die Verknappung natürlicher Ressourcen dazu die Relevanz dieser Themen zu unterstreichen.

© europa.eu/new-european-bauhaus

leistungen

Ausgehend von dem Konzept der Kreislaufwirtschaft werden im Rahmen von CIRCULAR STRUCTURAL DESIGN Lösungen für die zukünftig, gebaute Umwelt entwickelt. Dieser vielversprechende Ansatz wird von der Ellen MacArthur Foundation wie folgt definiert:

„Eine Kreislaufwirtschaft, die über das derzeitige "Take-Make-Waste"-Modell der Rohstoffindustrie hinausgeht, zielt darauf ab, Wachstum neu zu definieren und sich auf den positiven Nutzen für die gesamte Gesellschaft zu konzentrieren. Dazu gehört die schrittweise Entkopplung der Wirtschaftstätigkeit vom Verbrauch endlicher Ressourcen und die Vermeidung von Abfällen aus dem System. Unterstützt durch einen Übergang zu erneuerbaren Energiequellen, baut das Kreislaufwirtschaftsmodell wirtschaftliches, natürliches und soziales Kapital auf. Es basiert auf drei Prinzipien:

1) Vermeidung von Abfällen und Umweltverschmutzung
2) Produkte und Materialien in Gebrauch halten
3) Regeneration der natürlichen Systeme

© Ellen MacArthur Foundation (2020), www.ellenmacarthurfoundation.org

Diese drei Prinzipien lassen sich in der Bauindustrie mit folgenden Mitteln anwenden:

1) Vermeidung von Abfällen und Umweltverschmutzung

Die Konstruktion von Leichtbaustrukturen ist ganz klar ein naheliegender Weg Material zu sparen und hat eine lange Tradition, angefangen bei Pionieren wie Buckminster Fuller ("How much does your building weigh") oder Frei Otto. Aber auch in der Forschung gibt es vielfältige und vielversprechende Arbeiten in diesem Bereich. Der Ansatz, die Primärstruktur von Gebäuden zu optimieren und Material einzusparen, spielt bei "normalen" Bauwerken wie Wohnhäusern oder Gewerbeimmobilien jedoch bisher kaum eine Rolle.


2) Produkte und Materialien in Gebrauch halten

Generell kann die Idee des "Weiter- Wiederverwendens" auf drei verschiedenen Ebenen betrachtet werden: 1) Material, 2) Komponenten, 3) Struktur. Die Möglichkeit der stofflichen Wiederverwertung ist bei den verschiedenen Materialien sehr unterschiedlich: Während die Recyclingquote bei Baustahl deutlich über 90 % liegt, ist die Wiederverwendung von Beton wesentlich schwieriger zu realisieren. Auch gibt es Entwicklungen, bei denen einzelne Bauteile wiederverwendet werden können. Hier werden ebenfalls Themen wie Kreislaufwirtschaft im Bauwesen, nachvollziehbare Stoffströme, Rückbaukonzepte oder neue Geschäftsmodelle entwickelt. Schließlich ist es für einen verantwortungsvollen Umgang mit Ressourcen am effektivsten, wenn bestehende Gebäude nicht abgerissen, sondern untersucht werden und geprüft wird, ob und wie sie für neue Funktionen angepasst werden können.


3) Regeneration der natürlichen Systeme

Eine weitere Möglichkeit, nachhaltige Bauwerke zu gestalten, ist die Verwendung von nachwachsenden Rohstoffen. Holz stellt hier natürlich, eine seit langem bekannte Alternative dar, die derzeit ein Revival erlebt. Allerdings sind auch hier die Möglichkeiten nicht unbegrenzt, da der hohe Bedarf an Baumaterialien nicht gedeckt werden kann. So bieten beispielsweise faserverstärkte Verbundwerkstoffe aus Naturfasern, biobasierten Harzen und Mycelium oder anderen pilzbasierten Materialien neue und alternative Entwicklungsmöglichkeiten mit schnell wachsenden natürlichen Ressourcen.

Zusammenarbeit

Sie möchten nicht nur über Circular Economy, ESG, CSR, SDG, EU-Taxonomie oder Impact Investment, ... sprechen, sondern auch herausfinden, wie dies in realen Projekten umgesetzt werden kann?

CIRCULAR STRUCTURAL DESIGN strebt die Anwendung der Prinzipien der Kreislaufwirtschaft in jedem alltäglichen Bauprojekt an. Eine Plattform, um dies umzusetzen, bietet das PDEng-Programm Smart Buildings & Cities (SBC) an der Technischen Universität Eindhoven. Hier können verschiedene Fallstudien in einem 2-jährigen Forschungs- und Designprogramm getestet werden.

Patrick Teuffel ist Gründer von TEUFFEL ENGINEERING CONSULTANTS, einem Ingenieurbüro für Tragwerksplanung in Berlin, und Professor für Innovative Structural Design (ISD) an der Eindhoven University of Technology. Seine Vision der beruflichen Tätigkeit sowie der Forschungs- und Bildungsaufgaben konzentriert sich auf ressourceneffizientes Bauen und den Zusammenhang zwischen Tragwerksplanung und Nachhaltigkeit im Kontext einer Kreislaufwirtschaft. Bei Interesse wenden Sie sich gerne an: patrick@circular-structural-design.eu

Mit seiner kombinierten Erfahrung und Wissen über Bauingenieurwesen (BSc Univ. Tehran) und auch Industrial Ecology (MSc Norwegian University of Science and Technology) kann Amir Hosein Babakhani wertvollen Input zu unseren Projekten liefern. Er arbeitet als Consultant für uns und wird dieses Jahr noch ein PDEng-Projekt „Circular Structural Design“ an der TU/e beginnen.

José Gomes ist Büroleiter bei TEUFFEL ENGINEERING CONSULTANTS in Berlin und hat eine langjährige internationale Erfahrung mit verschiedenen Großprojekten. Er absolvierte sein Bauingenieurstudium mit einem MSc an der Universität Coimbra sowie der Technischen Universität Lissabon. Sein Fokus liegt aktuell bei der Entwicklung digitaler workflows und dem automatisierten parametrischen Entwurf.

Die Kombination von Tragwerksplanung und Nachhaltigkeit ist der Schwerpunkt von Marlene Schulz, die sich damit bei TEUFFEL ENGINEERING CONSULTANTS beschäftigt und das Team darin unterstützt von einer linearen zu einer zirkulären Bauindustrie zu gelangen. Sie studierte Bauingenieurwesen (MSc) an der TU Berlin und hat mehrjährige praktische Erfahrung in Berlin.

CIRUCLAR STRUCTURAL DESIGN wurde von Patrick Teuffel gegründet, der auch Gründer von TEUFFEL ENGINEERING CONSULTANTS und Professor für Innovative Structural Design an der TU/e ist. Seine Arbeit und Erfahrung fokussiert darauf, grundlegende Konzepte einer zirkulären Wirtschaft in das Alltagsleben der Tragwerksplanung zu bringen, beispielsweise durch die Verwendung von nachwachsenden Rohstoffen oder der Wiederverwendung von Bauteilen.

Rijk Blok erhielt seinen Abschluss in Architektur und Tragwerksplanung an der TU/e und ist als freier Ingenieur mit seinem Büro W5A Structures tätig. An der TU/e arbeitet er als Assistent Professor mit dem Schwerpunkt der Circular Economy im Kontext des Bauens. Momentan leitet er große EU-Forschungsprojekte bzw. WPs in diesem Fachbereich.

Als Schauspieler und Regisseur ist Christof Düro Quereinsteiger bei TEUFFEL ENGINEERING CONSULANTS. Hier arbeitet er mit verschiedenen, kreativen Methoden um die Bereiche Tragwerksplanung und Nachhaltiges Bauen stärker zu verknüpfen, um diese so einem breiteren Publikum näher zu bringen. Er ist davon überzeugt, dass Zirkuläres Bauen so immer selbstverständlicher wird.