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Evaluierung der
Materialzusammensetzung von
Gebäuden
Fritz Kleemann CD Labor für Anthropogene Ressourcen, Institut für Wassergüte,
Ressourcenmanagement und Abfallwirtschaft, TU Wien
4. DGAW- Wissenschaftskonferenz „Abfall- und Ressourcenmanagement“
27.03.-28.03.2014, Münster (Germany)
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Materialzusammensetzung von Gebäuden | Fritz Kleemann 2/21
Inhalt
Einleitung
Methoden
Fallstudie
Ergebnisse
Ausblick
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Materialzusammensetzung von Gebäuden | Fritz Kleemann 3/21
Case Study A des Christian Doppler Labors für Anthropogene Ressources
Resource potential of built infrastructure
Team
• Johann Fellner, Supervisor
• Jakob Lederer, Post Doc
• Philipp Aschenbrenner, Lab
• Fritz Kleemann, PhD Student
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Materialzusammensetzung von Gebäuden | Fritz Kleemann 4/21
Österreich
Hintergrund
- 6,5 Mio. Tonnen Baurestmassen
- 20% des gesamten Abfallaufkommens (ohne Bodenaushub)
- großes Potenzial Ressourcen zu schonen
- Wissen über materielle Zusammensetzung des Lagers zur Abschätzung des
Potenzials nötig
Studie
- Materielle Zusammensetzung von Hochbauten die kurz vor dem Abbruch
stehen
- Ressourcenkataster für Wien
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Materialzusammensetzung von Gebäuden | Fritz Kleemann 5/21
Fragestellungen
- Wie ist die Materialzusammensetzung ausgewählter Gebäude in Wien?
- Wo innerhalb eines Gebäudes lagern welche Materialien und in welcher
Form?
- Lassen sich erhobene Daten mit offiziellen Angaben von
Abbruchunternehmen vergleichen?
Bestimmung des anthropogenen Lagers in Gebäuden
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Materialzusammensetzung von Gebäuden | Fritz Kleemann 6/21
Inhalt
Einleitung
Methoden
Fallstudie
Ergebnisse
Ausblick
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Materialzusammensetzung von Gebäuden | Fritz Kleemann 7/21
zur Bestimmung der Materialzusammensetzung von Gebäuden
Methoden
Es gibt unterschiedliche Ansätze die Materialzusammensetzung festzustellen
- Methode A: Analyse vorhandener Unterlagen
- Bestandspläne
- Abfallkonzept für Baustellen
- Schadstofferkundung von Gebäuden vor Abbrucharbeiten
- Methode B: Begehung und selektive Beprobung
- Beprobung repräsentativer Einheiten
- Erhebung von Steig- und Verteilungsleitungen
- Erhebung von Materialmengen „typischer“ Einbauten
- Gedankliche Schnitte
- Aufnahme einzelner Bereiche
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Materialzusammensetzung von Gebäuden | Fritz Kleemann 8/21
Inhalt
Einleitung
Methoden
Fallstudie
Ergebnisse
Ausblick
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Materialzusammensetzung von Gebäuden | Fritz Kleemann 9/21
Kaiserin Elisabeth Spital
P3
P2
P1
VW
PAT
OP
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Materialzusammensetzung von Gebäuden | Fritz Kleemann 10/21
Kaiserin Elisabeth Spital
Gebäude unterschiedlicher Nutzung, Bauweise, Alter und Größe.
P1 P2 P3 VW PAT OP
Nutzung Spital Spital Spital Verwaltung Spital OP Trakt
Bauweise Ziegel Ziegel Ziegel Ziegel Ziegel
Stahlbeton Stahlbeton
Baujahr 1870 1870 1870 1870 1960 2003
BRI [m3] 13 000 18 000 16 000 15 000 7 200 11 000
BGF [m2] 2 800 3 800 3 400 3 400 2 200 2 500
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Materialzusammensetzung von Gebäuden | Fritz Kleemann 11/21
Inhalt
Einleitung
Methoden
Fallstudie
Ergebnisse
Ausblick
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Materialzusammensetzung von Gebäuden | Fritz Kleemann 12/21
Anwendbarkeit Methode A & B
Methodenanwendung
Umfassende Charakterisierung durch Kombination beider Methoden möglich
- Methode A
- gut geeignet die größte Masse der anfallenden Materialien wie Beton,
Ziegel/Mörtel, Sand und teilweise Stahl zu quantifizieren
- Abhängig von Verfügbarkeit und Qualität der Unterlagen
- nicht geeignet im Spurenmaterialien zu bewerten
- Methode B
- gut geeignet zur Quantifizierung von Materialien die in Form von Installationen und
Einbauten im Gebäude vorliegen
- weniger gut geeignet um Hauptmaterialien zu bewerten
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Materialzusammensetzung von Gebäuden | Fritz Kleemann 13/21
Absolute Materialmengen
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Materialzusammensetzung von Gebäuden | Fritz Kleemann 14/21
Materialgehalt unterschiedlicher Gebäude [kg/m³ BRI]
Vergleich
Wie die Gebäude selbst ist auch deren materielle Zusammensetzung unterschiedlich
Material
mineralisch
Stahl
Aluminium
Kupfer
PVC
Holz
Eternit
andere KS
andere
Summe
P1
430
5,7
0,060
0,25
0,32
3,3
0,03
0,030
0,53
440
P2
400
5,9
0,069
0,17
0,17
3,00
0,13
0,19
0,81
410
P3
440
5,7
0,062
0,10
0,10
3,0
-
0,065
0,76
450
VW
420
3,1
0,0064
0,071
0,15
7,9
-
0,029
0,38
430
OP
320
8,6
0,55
0,24
0,18
0,62
-
1,2
4,4
330
PAT
410
4,6
0,057
0,16
0,21
2,2
-
0,35
1,2
410
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Materialzusammensetzung von Gebäuden | Fritz Kleemann 15/21
Daten von Abbruchunternehmen
Daten der Abbruchunternehmen beinhalten bestimmte Materialien nicht!
Material Daten berrechnet [t] Daten Abbruchfirma [t] Material
Ziegel/Mörtel 24 000 27 000 Baurestmassen
Beton 7 800 7 600 Betonabbruch
Stahl 490 680 FE Metalle verunreinigt
Aluminium 11 6 Aluminiumkabel
Kupfer 13 -
PVC 15 -
Holz 290 290 Altholz
Bitumen 51 70 Dachpappe/Teer
Eternit 4,5 28 Asbestzement
Gips 250 25 Gips
Andere Kunststoffe 52 85 Baustellenabfälle
Andere 21 -
- 9 600 Bodenaushub
Summe 33 000 45 000
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Materialzusammensetzung von Gebäuden | Fritz Kleemann 16/21
Kupferrecycling
Kupferrecycling durch offizielle Belege nicht nachvollziehbar
an
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Materialzusammensetzung von Gebäuden | Fritz Kleemann 17/21
Wiederverwendung
Wiederverwendung erfolgt unsystematisch
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Materialzusammensetzung von Gebäuden | Fritz Kleemann 18/21
Design for recyling
Gebäuderückbau abhängig von Materialverbund
1870 2003
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Materialzusammensetzung von Gebäuden | Fritz Kleemann 19/21
Inhalt
Einleitung
Methoden
Fallstudie
Ergebnisse
Ausblick
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Materialzusammensetzung von Gebäuden | Fritz Kleemann 20/21
Resource potential of built infastructure
Ausblick
- Anwendung der Methode auf weitere Gebäude
- Verknüpfung gebäudespezifischer Materialkennwerte mit GIS-Systemen der
Stadt Wien – Ressourcenkataster
- Zukünftig zu erwartende Materialmengen durch Analyse der Abbruchaktivität
in Wien
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Materialzusammensetzung von Gebäuden | Fritz Kleemann 21/21
Kontakt Fritz Kleemann
Dissertant
Tel: +43 1 58801 22652
Vielen Dank!
Institutsleitung Prof. Helmut Rechberger
Ass. Prof. Johann Fellner