Ernten!
Sammeln!
Wiederverwenden!
die neue Baustelle

Made possible by the Creative Industries Fund NL.
Exhibition Harvest! Collect! Reuse! at Buitenplaats Brienenoord

Gebäude haben einen erheblichen Einfluss auf die Umwelt, das Klima und die Lebensqualität. Bisher konzentrierte sich nachhaltiges Bauen in Deutschland vor allem auf die Verwendung natürlicher, ressourcenschonender oder nachwachsender Baustoffe. Darüber hinaus liegt der Schwerpunkt auf der Energieeinsparung in der Nutzungsphase durch gute Isolierung und energiesparende Maßnahmen.

Zunehmend wird erneuerbare Energie aus Sonne und Wind genutzt. Die Umweltkosten in der Nutzungsphase belaufen sich auf etwa 15 % der gesamten Umweltkosten eines Gebäudes.

Im Durchschnitt können gegenwärtig etwa 85% der Umweltkosten eines Gebäudes auf die Verwendung von Materialien zurückgeführt werden. Dieser Wandel vollzog sich in den 1990er Jahren. Als Folge davon kommt der Materialwahl heute eine größere Bedeutung zu.

Auf Einladung von CLB Berlin und der Architekturgalerie München hat Superuse eine Ausstellung zusammengestellt, um das Gespräch über Wiederverwendung in Deutschland zu vertiefen. Wir tun dies, indem wir zirkuläre Strategien, Werkzeuge und Projekte aus dem Architektur- und Bausektor vorstellen.

Die Superuse Schritte

Im Vergleich zur konventionellen architektonischen Entwurfspraxis werden im Entwurfsprozess einige zusätzliche Schritte eingefügt.

Die meisten Projekte beginnen mit der Untersuchung der verschiedenen relevanten Ströme in einer Materialflussanalyse. Wichtige Ebenen sind: bestehender Standort, Kontext, Energiequellen, Wasser, Nahrungsmittelsysteme, bestehende gebaute Strukturen, natürliche Strukturen, Klima, Materialien, Funktionalität, Ergonomie, verfügbares Budget, Kapazität des Projektteams.

Nach der Kartierung dieser Ebenen suchen wir nach möglichen Verbindungen. Letztendlich führt dies zu einem Entwurf, der alle relevanten Aspekte integriert.

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inventory
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sketch design
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harvest
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preliminary design
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building permit
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collect
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building preparation
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construction
Dynamischen Definitiven Entwurf
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environmental impact
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after care

Strategie
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Possible sources for waste materials.
Interior of Buitenplaats Brienenoord.

Ernte der Materialien

Superuse nennt das Suchen, Finden und Demontieren von wiederverwendbaren Baumaterialien "Ernten". Zu diesem Zweck gründete Superuse im Jahr 2012 die Plattform oogstkaart.nl (Erntekarte). Dieser Marktplatz für wiederverwendbare Baumaterialien wird von Superuse selbst, aber auch von anderen Architekten, Designern, Bauunternehmern und Projektentwicklern genutzt. Im Jahr 2019 wurde die Plattform an das Urban-Mining-Unternehmen New Horizon verkauft.

Wenn Materialien für ein Bauwerk gewonnen werden können, zieht Superuse es vor, diese so lokal wie möglich zu suchen. Wenn ein bestehendes Gebäude in der Nähe abgerissen oder renoviert wird, ist dies logischerweise die erste Quelle für die Materialgewinnung. Danach werden Quellen in der Umgebung des Projekts gesucht, wobei der Suchradius gegebenenfalls erweitert werden kann.

Es gibt verschiedene Quellen von Reststoffen, die über spezifische Eigenschaften und Dynamiken verfügen:
_ Ende des Lebenszyklus (Abfall)
_ Bau- und Abbruchmaterial (Abfall)
_ Lager-Restbestände (neu)
_ Produktionsausschuss (neu)
_ Schnelllebige Produkte (kurze Nutzung)

Zur Dokumentation erstellt Superuse für den Kunden häufig eine grafische Erntekarte mit einer Übersicht der verwendeten Reststoffe und deren Standorte. In dieser Ausstellung wird für jeden Entwurf eine projektbezogene Karte gezeigt.

Für das Projekt ‘Buitenplaats Brienenoord’ wurden sowohl lokal, als auch extern geerntete Materialien verwendet. 90% der Materialien wurden beim Abriss des auf dem Gelände befindlichen Pfadfindergebäudes freigesetzt, wie z. B. die Fundamente, Dachstühle, Fensterrahmen und Bauholz. Die übrigen Materialien wurden in unterschiedlichen Entfernungen vom Projekt geerntet, z. B. Deckenplatten in 2,5 km Entfernung oder Trespa-Platten in 140 km Entfernung.

Gebäude Wiederverwendung

Der Abriss eines Gebäudes kostet viel Energie. Daher besteht die Strategie von Superuse darin, das gesamte Gebäude wiederzuverwenden, wo immer dies möglich ist. Dabei geht es nicht nur um die Renovierung, sondern oft um eine komplette Nutzungsänderung, mit dem Ziel, möglichst viele wertvolle Teile des Gebäudes zu erhalten.

Das Tragwerk ist immer der Ausgangspunkt. Die Einteilung des Raumprogramms richtet sich nach der Tragfähigkeit und den Abmessungen des Gebäudes. Wo nötig werden Durchbrüche zugunsten einer besseren Erschließung gemacht oder Stockwerke hinzugefügt, wenn es die Höhe erlaubt. Oft bietet ein neuer Eingang einen besseren Zugang zu allen Funktionen und schafft einen Ort, der der neuen Nutzung eine Identität verleiht.

Nach dem Schichtenmodell von Stewart Brand halten wir alle Installationen für Heizung und Strom getrennt von anderen Einbauteilen. Das vereinfacht sowohl die Wartung, als auch zukünftige Anpassungen. Indem wir in Schichten mit unterschiedlichen Lebensdauern denken, schaffen wir buchstäblich ein geschichtetes Gebäude. Die Trennung von Tragwerk und Installationen verbessert die Lesbarkeit und macht die Ströme im Gebäude (Starkstrom, Strom, Wasser) sichtbar. In manchen Fällen trägt die Einteilung des Gebäudes in Klimazonen zur besseren Wärmedämmung bei.

Im Projekt ‘Art Zaanstad’ wird deutlich, wie das Stützenraster die Einteilung und Größe der beweglichen Ausstellungswände bestimmt hat. Das Farbschema der Wände und des Tragwerks wurde beibehalten und um eine ruhige Farbpalette von hauptsächlich schwarzen und weißen Tönen erweitert. Der neue Eingangsbereich bietet den Besuchern eine gute Orientierung.

Strategie
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Shearing Layers by Stewart Brand.
Foto van Art Zaanstad door Superuse, fotograaf Jos de Krieger
Interior of Art Zaanstad.

Strategie
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Decision tree for selecting circular materials.
Design for the cooperative housing project W1555Design for the cooperative housing project W1555.
Design for the cooperative housing project W1555.

Zirkuläre Materialien

Superuse verwendet einen Entscheidungsbaum, um die Priorität bei der Materialwahl darzustellen.

_0 Vermeiden
Die Nichtverwendung eines Bauteils oder Materials spart die meisten CO2-Emissionen ein und verringert die Umweltbelastung.

_1 Wiederverwendbare Materialien
Ein bestehendes Bauteil wird gegebenenfalls bearbeitet und erneut, manchmal zweckentfremdet, eingebaut.

_2 Erneuerbare / nachwachsende Materialien
Materialien, die aus Biomasse gewonnen werden. Sie können physikalisch, chemisch oder biologisch behandelt werden. Ökologische Baustoffe sind ohne chemische oder abiotische Substanzen erneuerbar.

_3 Recycelte Materialien
Materialien, die hauptsächlich aus recycelten Rohstoffen bestehen.

_4 Konventionelle Materialien
Wenn keine der oben genannten Möglichkeiten zur Verfügung steht, werden konventionelle Baumaterialien gewählt. Damit ergibt sich keine Einsparung bei den CO2-Emissionen oder dem ökologischen Fußabdruck. Jedoch ist es möglich dieses Bauteil später wiederzuverwenden oder zu recyceln.

Superuse zieht es vor, mit lokal geernteten, wiederverwendbaren Baumaterialien zu arbeiten. Hiervon profitiert die Umwelt am meisten. Durch die Wiederverwendung wird sowohl die Produktion von neuem Baumaterial vermieden, als auch die Freisetzung von Schadstoffen durch Recycling oder Verbrennung von Abfällen. Außerdem sind die Transportbewegungen und die damit verbundenen Emissionen minimal.

Gelegentlich fällt die Entscheidung gegen die Wiederverwendung. Zum Beispiel bei zu langen Transportwegen, oder wenn der Bearbeitungs- oder Wartungsaufwand zu hoch ist. Dies ist auch dann der Fall, wenn die wiederverwendbaren Materialien veraltet sind und nicht zur Gesamtenergieeffizienz eines Gebäudes beitragen (z. B. Einfachverglasung).

Zirkulärer Bauprozess

Zirkuläres Bauen erfordert einen ganzheitlichen Ansatz von der Planung bis zur Realisierung. Im Mittelpunkt steht dabei der Entwurf, bei dem Superuse als Architekt, gemeinsam mit Partnern und dem Kunden als Designteam, an einem Dynamisch Definitiven Entwurf arbeitet. Dieser besteht, neben den üblichen Zeichnungen, aus einer Erntekarte, aus der die Herkunft der Materialien hervorgeht, sowie einer dynamischen Stückliste, die alle architektonischen Komponenten des Entwurfs enthält.

In der dynamischen Stückliste werden die vom Bauherrn und Architekten formulierten Ambitionen und die Vorgaben aus dem Pflichtenheft in allen Projektphasen erfasst. Neben den Kosten kann der ökologische Fußabdruck in CO2eq oder der prozentuale Anteil nachwachsender Rohstoffe als Steuerungsinstrument verwendet werden.

Die Erntekarte des Projekts wird aus allen uns bekannten Quellen gespeist. Zur Auswahl der Materialien verwenden wir den Entscheidungsbaum mit dem Ziel die CO2 Emissionen zu begrenzen. Dabei wird vorzugsweise mit wiederverwendeten Materialien gearbeitet, sofern diese verfügbar und einsetzbar sind.

Zusammen mit dem Entwurf übergeben wir die Materialliste als Einkaufsliste an den Bauunternehmer. Die Einkaufsliste ist ein wichtiges Instrument um eine möglichst zirkuläre Ausführung zu gewährleisten. Wenn möglich, kann dies auch im Bauteam geschehen, in dem Bauherr, Architekt und Bauunternehmer eng zusammenarbeiten.

Nach der Fertigstellung werden alle verwendeten Materialien in einem Materialpass erfasst. Dabei handelt es sich um eine digitale Repräsentation aller Elemente, bis hin zu den verwendeten Rohstoffen. Während der gesamten Lebensdauer des Gebäudes hilft der Pass bei Entscheidungen über die Instandhaltung. Darüber hinaus dient er später als Informationsquelle über das zukünftige Angebot von wiederverwendbaren Materialien.

Strategie
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Schematic representation of a circular building process.
Interior of one of the offices of Q-dance.
Interior of one of the offices of Q-dance.

Strategie
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Schematic representation of the demountable construction of KEVN.
Façade of KEVN in Eindhoven. Photo by Frank Hanswijk
Façade of KEVN in Eindhoven.

Demontierbare Konstruktion

Die demontierbare Konstruktion nimmt einen wichtigen Platz innerhalb der zirkulären Baumethode ein. Die Materialien können dann nicht nur einmal, sondern vielfach wiederverwendet werden. Dazu müssen Gebäude und Gebäudeelemente entsprechend geplant und gebaut werden. Superuse entwirft daher so viel wie möglich "trocken", also mit lösbaren Verbindungen, die dafür sorgen, dass Materialien und Bauelemente im Unterhalt oder am Ende ihrer Lebensdauer ohne Beschädigung getrennt werden können.

Superuse hat diese Strategie bei der Gestaltung des ‘KEVN’-Pavillons auf verschiedene Weise angewandt.

_ Der Pavillon ist nicht auf einem Pfahlfundament gebaut. Stattdessen befinden sich im Boden drei Schichten vorgefertigter ‘Stelcon’-Betonplatten, die für das nötige Gewicht sorgen. Dazwischen befinden sich Stahlprofile, die mit den Leimholzbindern verschraubt sind, sowie Dämm- und Sandschicht.
_ Die Haupttragstruktur mit Bindern und Balken ist vollständig verschraubt.
_ Für die Fassade wurde ein nicht-tragendes Vorhangfassadensystem aus Glas und Stahl gewählt. Das Glas kann mit Klemmleisten und Dichtgummis befestigt werden, wodurch keine Klebeverbindungen notwendig sind.
_ Das Dachpaket wird "lose" verlegt. Die Ausnahme bildet die aufgeklebte Dachabdichtung, die später für das sortenreine Recycling gelöst werden kann.
_ Alle Installationen für Heizung und Strom wurden von anderen Einbauten getrennt angelegt.

Daher ist der ‘KEVN’-Pavillon als Bausatz konzipiert, der leicht demontiert und an anderer Stelle wieder zusammengebaut werden kann. Dies nützt sowohl dem Werterhalt der Materialien, als auch der Umwelt.

Materialorientierter Entwurf

Beim materialorientierten Entwurf lässt sich der Architekt von den verfügbaren wiederverwendbaren Materialien inspirieren und leiten. Wir gehen von einer hochwertigen Wiederverwendung aus. Das bedeutet, dass das Material ohne große Bearbeitung wieder in seiner ursprünglichen Funktion oder in einer höherwertigen Funktion eingesetzt werden kann.

In der Konzept- oder Vorentwurfsphase dient das wiederverwendbare Material mit all seinen charakteristischen Eigenschaften (wie Größe, Form, Farbe, Witterungsbeständigkeit, Haltbarkeit) als Inspiration. Manchmal steht das Material bereits in dieser frühen Phase fest. Andernfalls arbeitet Superuse mit Materialien, die erfahrungsgemäß jederzeit verfügbar sind. Die detaillierte technische Ausarbeitung des Entwurfs ist erst nach Ankauf der notwendigen Materialien möglich. Dazu muss es möglich sein, den Entwurf auch spät in der Entwurfsphase noch anzupassen. Aus diesem Grund spricht Superuse von einem dynamischen definitiven Entwurf. Dies setzt die enge und vertrauensvolle Zusammenarbeit zwischen Architekt, Bauunternehmer und Auftraggeber voraus. Wenn der Entwurf bereits feststeht und erst danach nach geeigneten Materialien gesucht wird, sind die Erfolgsaussichten geringer.

Die ‘Blade Made’-Projekte von Superuse sind ein gutes Beispiel für materialorientiertes Design. Die Eigenschaften der Windturbinenblätter werden durch die neu gewählten Anwendungen optimal genutzt. Die Form der Blätter eignet sich für ein ergonomisches Sitzobjekt, wie es bei ‘REwind’ und ‘Wikado’ eingesetzt wird. Die Form ermöglicht es außerdem mit wenigen einfachen Eingriffen sehr vielfältige und fantasievolle Spielelemente zu schaffen, auf die Kinder klettern oder in denen sie spielen können. Das Material der Flügel ist robust, wetterfest und vandalismussicher, ideal für einen Spielplatz oder Außenmöbel.

Strategie
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Blade Made playground Wikado in Rotterdam. Photo by Denis Guzzo.
Blade Made playground Wikado in Rotterdam.
Blade turned into climbing structure.
Blade turned into climbing structure.

Strategie
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Villa Welpeloo
Villa Welpeloo in Enschede.

Lizenzen und Garantien

Gegenwärtig gibt es nur wenige Anbieter, die Garantien für wiederverwendete Materialien bieten. Um das Vertrauen der Kunden zu stärken, müssen andere Vorgehensweisen entwickelt werden. Je nach Projektumfang kann eine bestimmte Strategie gewählt werden.

Geteilte Verantwortung;
In einem Bauteam aus Architekt, Bauunternehmer und Bauherr wird gemeinsam über die wiederzuverwendenden Materialien entschieden. Durch ihr Fachwissen sind sie in der Lage den Einsatz gemeinsam zu verantworten. Bei einigen Materialien genügt der gesunde Menschenverstand, um eine sichere und nachhaltige Anwendung zu gewährleisten.

Externe Bewertung;
Sollte der gesunde Menschenverstand oder das gemeinsame Fachwissen nicht ausreichen, um ein Material sicher einzusetzen, kann es von einer externen Zertifizierungsstelle geprüft werden. Dies kann z. B. zur Erlangung einer Brandschutzbescheinigung oder einer Gleichwertigkeitserklärung genutzt werden, wobei die Eignung von einer externen Partei bewertet wird.

Materialvorrat anlegen;
Bei Materialien, die leicht verschleißen oder empfindlich auf Beanspruchung reagieren, kann es sinnvoll sein, einen kleinen Vorrat an Ersatzteilen im Gebäude aufzubewahren. Beispiele hierfür sind Fassadenverkleidungen oder spezielle Glasgrößen.

In der ‘Villa Welpeloo’ wurden alle oben genannten Strategien angewandt. Die Berechnungen des Statikers ergaben, dass der Stahl der schlechtesten Qualität aus dem Baujahr der Textilmaschine stark genug war, um das Gebäude zu tragen. Für den Fall, dass die Fassade aufgrund von Schäden gewartet werden muss, wurden zusätzliche Leisten gekauft.

Kolofon

Texte von Superuse;
Jos de Krieger, Karola van Rooyen, Lizanne Dirkx, Frank Feder (ff-arch.eu)

Fotografie;
Allard van der Hoek, Denis Guzzo, Frank Hanswijk, verschiedene Superusers

Erntekarten;
Grafisch Lyceum Rotterdam, Bas Schellekens

Besonderen Dank an;
Creative Industries Funds NL, Sally Below (sbca Berlin), Nicola Borgmann (Architekturgalerie München), Beate Engelhorn (Haus der Architektur, Graz)

Standorte

Superuse Rotterdam
Maasboulevard 100 (BlueCity)
3063NS Rotterdam

+3110 4664 444
info@superuse-studios.com

Superuse Amsterdam
Korte Papaverweg 2c
(De Ceuvel)
1032KB Amsterdam

Superuse China
No.1 North, 3818 Warehouse
798 Art District, Beijing

+86 1324 1111 711
info@superuse-studios.cn


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Korte Papaverweg 2c
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