Nachhaltigkeit und Circular Economy: Brandschutz im zirkulären Bauen

Auch im vorbeugenden Brandschutz ist ein Wandel zum zirkulären Bauen erforderlich. Der Beitrag zeigt, mit welchen Bauteilen, Materialien, Konstruktionen und Konzepten das in der Praxis möglich werden kann.

Nachhaltigkeit und Circular Economy - Brandschutz im zirkulären Bauen
Abb. 1: Hölzerner Dachgarten auf den ungenutzten Parkebenen eines Einkaufszentrums oberhalb der Hochhausgrenze: der Klunkerkranich in Berlin. In Eigenarbeit mit vorhandenen und einfachen Mitteln begonnen, führt er die Flächen einer offenen gemeinschaftlichen Nutzung zu. (Bild: Andreas Flock)

Die Klimakatastrophe zerstört globale Lebensgrundlagen. Es zeigt sich, dass wissenschaftliche Einschätzungen der beteiligten Faktoren im Wesentlichen zutreffen, allein die Geschwindigkeit der Klimaveränderungen deutlich unterschätzt wurde. Ein gesamtgesellschaftlicher Wandel ist erforderlich, um einer Fortsetzung dieser Entwicklung entschlossen entgegenzutreten.

Klimakatastrophe und lineares Wirtschaften

Bestrebungen zum nachhaltigen Wirtschaften haben lange Tradition. Grundlage ist die Notwendigkeit, den Erhalt nicht erneuerbarer Rohstoffe und eine Selbsterneuerung natürlicher Grundstoffe zu ermöglichen, um nicht durch die eigene Entnahme einen Mangel herbeizuführen. Das nachhaltige Wirtschaften wird daher von der Beschränkung auf das notwendige Maß und vom bewussten Umgang mit Stoffkreisläufen bestimmt. Erfolgreiches Handeln ermöglicht Erhalt der Lebensgrundlagen über Generationen hinweg [14].

In der global organisierten und wachstumsorientierten Wirtschaft sind Stoffströme vom Fundort des Rohstoffs über seine Verarbeitung bis zur Präsentation im Handel nicht wahrnehmbar. Ihre aus nachhaltiger Sicht notwendige Begrenzung steht der angestrebten Vermehrung der Erträge entgegen; im Gegenteil werden jenseits von Notwendigkeiten Bedarfe erzeugt, um Erträge zu maximieren. Das aktuelle Wirtschaftssystem ist somit linear strukturiert im beschleunigt wiederholten Ablauf von Rohstoffentnahme, Produktion, Nutzung und Entsorgung. Auch bei erkennbarer Erschöpfung von Produktionsgrundlagen oder Zerstörung von Lebensräumen erfolgt keine selbsttätige Aufnahme nachhaltiger Kreisläufe. Das System des linearen Wirtschaftens ist somit strukturell nicht in der Lage, Werkzeuge zur Bewältigung der Klimakatastrophe und zum Erhalt der Lebensgrundlagen bereitzustellen [1, S. 6 f].

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Abb. 2: Der Klunkerkranich in Berlin: Die gesamte Fläche wurde fachgerecht und unsichtbar in Abschnitte gegliedert und ist aus dem Freien zweiseitig erreichbar. (Bild: Andreas Flock)

Bauen als Klimafaktor

Im linearen Wirtschaftssystem ist der Bausektor ein erheblicher Faktor bei Ressourcenverbrauch und Abfallaufkommen. So wurden in Deutschland 2018 etwa 58 % sämtlicher Rohstoffe für den Bedarf der Baubranche entnommen. Dem stehen etwa 55 % der Gesamtmenge des im Inland anfallenden Abfalls gegenüber. Werden Rohstoffentnahme und Abfallproduktion vereinfacht ins Verhältnis gesetzt, so standen 2018 ca. 39 % der entnommenen Rohstoffe als Bauabfälle an. Diese Stoffströme werden begleitet von Treibhausgasemissionen von etwa 30 % [1, S. 12] und einem Energieverbrauch von ca. 36 % [1, S. 12] beim Betrieb von Gebäuden. Dieser machtvolle Einfluss des Bauens ist umso bedeutender, je mehr globale Kennwerte wie Anstieg des Bevölkerungswachstums, der Bewohnerzahlen in Städten und abzusehende mittelfristige Aufgabe dicht besiedelter Küstenregionen bei weiterem Anstieg der Meeresspiegel in die Beurteilung der Wirkungen des Bausektors einbezogen werden.

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Abb. 3: Aufstockung der Industriehalle: Reihung feuerbeständig getrennter Wohnungen. Erster Entwurfsdurchlauf mit zahlreichen raumabschließenden Bauteilen (Schematischer Grundriss, für die brandschutztechnischen Inhalte: brandkontrolle Andreas Flock GmbH)

Circular Economy

In den Stoffströmen des linearen und ertragsgesteuerten Wirtschaftssystems werden Rohstoffe abgebaut und zu Waren verarbeitet, die planmäßig einmal oder kurzfristig genutzt und sodann von neuen Waren ersetzt werden. Gebrauchtes wird unabhängig von Funktion sowie Material- und Energiegehalt zu einem großen Anteil thermisch verwertet oder deponiert, ohne systematisch auf mögliche Weiterverwendung geprüft worden zu sein. Zusätzlich erschwert wird nachhaltiges Wirtschaften durch marktverzerrende Preisbildung, die die Umweltfolgekosten linearen Wirtschaftens nicht einpreist und somit die Wiederverwendung teilweise teurer als die Neuherstellung erscheinen lässt [1, S. 7]

In der Circular Economy werden Kreisläufe angestrebt, die auf Rohstoffentnahme als Beginn eines linearen Stoffstroms sowie auf das Wegwerfen als sein Ende verzichten. Im technischen Kreislauf werden dabei Materialien so verwendet und Waren so hergestellt und genutzt, dass ihre Qualität längstmöglich erhalten werden kann. Dies bedeutet für Produkte die Zielstellungen Langlebigkeit, Sparsamkeit, Reparierbarkeit und möglichst vielseitige Nutzbarkeit. Es ist unmittelbar ersichtlich, dass diese Wertkriterien nicht nachträglich ergänzt werden können, sondern mit den ersten Überlegungen fester Bestandteil sämtlicher Daseinsphasen sein müssen.

Damit wird ebenso deutlich, dass für das Gelingen eines zirkulären Ansatzes sachbezogenes Zusammenwirken in offenem Austausch der Akteure entscheidend ist.

Bei der Transformation des linearen Wirtschaftssystems in eine Circular Economy besteht eine der Hauptaufgaben in der Überwindung der Trennung von technischem und natürlichem Kreislauf [3]. Während im technischen Kreislauf nicht regenerierbare Stoffe zirkulieren, befinden sich im natürlichen Kreislauf allein nachwachsende Rohstoffe. Dabei ist besonders die Nutzung von Reststoffen unproblematischer, da diese ohne Verluste oder Gefährdung im Kreislauf verbleiben können und unmittelbar einer Neubildung zur Verfügung stehen. Die Überführung des technischen in den natürlichen Kreislauf erfordert somit an vorderster Stelle den Austausch nicht regenerierbarer Materialien durch nachwachsende Rohstoffe.

Grundlegendes Kriterium jedes zirkulären Wirkens ist die Suffizienz, somit die Feststellung des Notwendigen und der ökonomisch effiziente Einsatz geeigneter Mittel. Daher kann das Gemeinwohl als zusätzlich bestimmendes Kriterium und fester Bestandteil der Circular Economy erkannt werden, da Eigennutz als Zielstellung zwangsläufig zur linearen Wirtschaftsweise führt und der Zirkularität entgegensteht. [...]

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Abb. 4: Wohnungscluster, Beispielgrundriss (Quelle: Neufert Bauentwurfslehre, 41. Ausgabe 2015, S. 309)

Brandschutz im zirkulären Bauen

Die ingenieurmäßig-wissenschaftliche Grundhaltung des vorbeugenden Brandschutzes, seine sachorientiert und strukturell ansetzenden Werkzeuge sowie die Orientierung am minimalen Aufwand – dem Mindestbrandschutz – sind geeignete Werkzeuge für eine zirkuläre Planung. Die Tätigkeit als Übersetzer bauordnungsrechtlicher Schutzziele beeinflusst in besonderem Maße Materialität, Konstruktion und Raumbildung [s. Abb. 3 und 5]. Im Zusammenspiel mit den für Planungsziel und Einsatz der Mittel verantwortlichen Akteuren können dabei gezielt vorgesehene Reserven über die Mindestqualität hinaus eine Robustheit schaffen, die ein höheres Maß an Eigenleistungen und vielfältige Nutzungen ermöglicht, ohne die notwendige brandschutztechnische Leistungsfähigkeit zu schwächen.

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Abb.5: Aufstockung der Industriehalle: zirkulärer Entwurf als Ergebnis eines Workshops. Großflächige Wohnungscluster vermeiden Raumabschlüsse durch Anordnung von Kleinstwohnungen mit gemeinschaftlichen Nutzungen, Entwurf auf der Grundlage der gemeinschaftsorientierten Lebensmodelle der Nutzer (© Grundriss, für die brandschutztechnischen Inhalte: brandkontrolle Andreas Flock GmbH)

Aus der Vielzahl denkbarer und in den individuellen Projekten unterschiedlicher Werkzeuge lassen sich grundlegende, durchgehend wirksame beispielhaft benennen:

  • In Bestandsgebäuden weitestgehende Anknüpfung an bestehende Strukturen, Konzeptentwicklung mit Blick auf gegebene Eigenschaften wie Feuerwiderstände und Brennbarkeit > Vermeidung von Sonderkonstruktionen und Bekleidungen
  • Weitestgehender Ersatz von feuerwiderstandsfähigen Bauteilen durch ausreichende Abstände und Freiräume > Verwendung vorhandener Bauteile des Bestandes ohne klassifizierten Feuerwiderstand oder aus Bauteilbörsen, Einsatz nachwachsender Rohstoffe
  • Weitestgehender Verzicht auf Bauteile mit Verwendbarkeitsnachweisen, wo immer möglich Einsatz geregelter oder seitens des konstruktiven Brandschutzes bemessener Bauweisen
  • Verwendung natürlicher Materialien, die für den geforderten Feuerwiderstand bemessen werden können, Vermeidung von Abfällen, Erleichterung der Demontage und Wiederverwendung > Bemessene Bauweisen werden mit erreichbaren und bekannten Planungsbeteiligten, den Statikern/-innen, bestimmt, die Sicherheit ist dabei durch die Prüfung des Brandschutzes wie der Statik gegeben.
  • Nutzung der besonderen Eigenschaften natürlicher Baustoffe z.B. beim Schutz von stählernen Bauteilen durch bemessene Opferlagen aus Holz statt der Verwendung von Beschichtungssystemen > Verwendung natürlicher Materialien, Vermeidung von Sondermüll, Erleichterung der Demontage und Wiederverwendung
  • Entwicklung von Räumen, die für verschiedene Nutzungen offen sind und keiner Binnendifferenzierung bedürfen > Reduzierung der Bauteile mit Anforderungen, Umnutzungen ohne Umbauten und den damit verbundenen Aufwand möglich
  • Hinwirkung auf ein robustes Tragwerk mit eigenständiger Feuerwiderstandsfähigkeit und weitgehend ohne Ansatz ergänzender nutzungsseitiger Aufbauten, sofern nutzungsseitige Umbauten erwünscht sind oder nicht ausgeschlossen werden sollen > Reduzierung der Bauteile mit Anforderungen, Umnutzungen ohne Umbauten und den damit verbundenen Aufwand möglich, Einsatz natürlicher Materialien möglich, Vermeidung von Abfällen
  • Fügung der Bauteile unter Verzicht auf Kleber und mit Bedacht auf gute und schadfreie Demontierbarkeit > Vermeidung der Neuherstellung von Bauteilen, Vermeidung von Abfällen
  • Bei Verwendung von stählernen Verbindungselementen geschützter Einbau innerhalb hölzerner Bauteile, Versenken stählerner Bolzen und Abdecken mit bemessenen Holzplomben > Verwendung natürlicher Materialien, Vermeidung von Sondermüll, Erleichterung der Demontage und Wiederverwendung
  • Reduzierung anlagentechnischen Aufwands und gezielter Einsatz unerlässlicher Ausstattungen > Reduzierung des Aufwands für Herstellung und Betrieb, Reduzierung des Energieverbrauchs im Betrieb [...]

Ausblick

Das Bauen muss schnellstmöglich zu zirkulärer Wirkweise transformiert werden. Auf diesem Weg nimmt der vorbeugende Brandschutz mit seinem strukturell-sachbezogenen Ansatz und dem Bestreben, mit einem Minimum die gesetzten Schutzziele zu erreichen, einen zentralen Raum ein. Als Übersetzer bauordnungsrechtlicher Festlegungen kann das dabei ausgeübte Ermessen weitreichende Anwendung vorhandener Bauteile und nachwachsender Rohstoffe ermöglichen, ohne die geforderte brandschutztechnische Leistungsfähigkeit aufzugeben.

Beitrag komplett lesen? Der vollständige Beitrag ist im FeuerTrutz Magazin Ausgabe 2.2021 (März 2021) erschienen. Der ursprüngliche Beitrag erschien im Tagungsband zu den EIPOS Sachverständigentagen Brandschutz 2020, wobei im vorliegenden Text Aktualisierungen vorgenommen wurden.

Autor

Dipl.-Ing. Andreas Flock ist Architekt und Sachverständiger für vorbeugenden Brandschutz (EIPOS 2002). Tätigkeitsschwerpunkte Bildungseinrichtungen, Denkmale, Brandschutz im zirkulären Bauen, Holzbau, Rettungswegkonzepte, Sonderanwendungen der Hochdruck-Wassernebeltechnik; Vortrags- und Lehrtätigkeit

Literatur / Quellen

[1] (Circular Economy) DGNB (Hrsg.): Circular Economy, 2018, DGNB

[2] (Circular Economy): Martina Metzner: Grüner wird´s nicht, in: form 288: Krise und Design, 2020, Verlag form Frankfurt

[3] (Circular Economy): Peter Wesner: Das Richtige richtig tun, in: form 288: Krise und Design, 2020, Verlag form Frankfurt

[4] (Rohstoffe) Umweltbundesamt, Ökologische Rohstoffverfügbarkeit, Bericht 87/2017 des Vorhabens ÖkoRessI, 2017, Dessau-Rosslau

[5] (Circular Economy) Liliane Wong: Adaptive Reuse, 2016, Birkhäuser Basel

[6] (Circular Economy) Department of Interior Architecture, Rhode Island School of Design (Hrsg.): Adaptive Reuse Interventions, Vol. 9, 2018, Birkhäuser Basel

[7] (Reuse) Vandkunsten Architects (Hrsg.): Rebeauty, Nordic Built Component Reuse, 2017, Tegnestuen Vandkunsten, Kopenhagen

[8] (Reuse) Annette Hillebrandt, Petra Riegler-Floors, Anja Rosen, Johanna-Katharina Seggewies: Atlas Recycling, 2018, Edition Detail München

[9] (Wohnen) Michael LaFont: CoHousing Inclusive, 2017, Jovis Verlag Berlin

[10] (Bauen) Daniel Fuhrhop: Verbietet das Bauen!, 2. Auflage 2015, Oekom München

[11] (Gesellschaft, Struktur) Fabian Scheidler: Das Ende der Megamaschine, 10. Auflage 2018, Promedia Wien

[12] (Gesellschaft, Struktur) Fabian Scheidler: Chaos, 3. Auflage 2018, Promedia Wien

[13] (Gesellschaft, Struktur) Philipp Blom: Was auf dem Spiel steht, 4. Auflage 2017, Hanser München

[14] (Gesellschaft, Struktur, Commons) Silke Helfrich, David Bollier: Frei, fair und lebendig, 2019, Transscript Bielefeld

Weitere Quellen unter brandkontrolle.de

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Letzte Aktualisierung: 10.05.2021