Rückbaubare Gebäude durch innovative Verbindungssysteme | Klettverbindungen als neuer Ansatz für kreislaufgerechtes Bauen

Die Anforderungen an nachhaltiges und ressourcenschonendes Bauen verändern sich. Gebäude sollen nicht nur langlebig sein, sondern sich auch an neue Nutzungen anpassen lassen. Gleichzeitig gewinnt die Wiederverwendung von Bauteilen im Sinne der Kreislaufwirtschaft zunehmend an Bedeutung.

Forschende der Technischen Universität Graz haben mit dem Projekt ReCon ein Verbindungssystem entwickelt, das diesen Ansatz unterstützt. Mithilfe einer klettverschlussähnlichen Verbindung können Gebäudeteile einfach montiert, gelöst und ausgetauscht werden.

Für die Planung und Konstruktion eröffnet dieser Ansatz neue Möglichkeiten, insbesondere bei Bauteilen mit unterschiedlicher Lebensdauer.

Trennbare Schnittstellen für mehr Flexibilität

Ein Gebäude besteht aus Komponenten, die unterschiedlich lange genutzt werden. Tragende Konstruktionen sind häufig für viele Jahrzehnte ausgelegt. Innenwände, Bodenbeläge, technische Installationen oder Oberflächen müssen dagegen oftmals bereits nach wenigen Jahren erneuert oder an geänderte Anforderungen angepasst werden.

Genau an diesem Punkt setzt das Forschungsprojekt ReCon an. Ziel ist die Entwicklung klar definierter und lösbarer Schnittstellen zwischen langlebigen und kurzlebigen Bauteilen. Dadurch können einzelne Elemente bei Umbauten, Modernisierungen oder Reparaturen gezielt ersetzt werden, ohne angrenzende Konstruktionen zu beschädigen.

Dieses Prinzip reduziert Materialverbrauch und Bauschutt und trägt dazu bei, die Nutzungsdauer von Gebäuden insgesamt zu verlängern.

Klettverschlussprinzip im Bauwesen

Für das Projekt untersuchten die Forschenden zwei unterschiedliche Lösungsansätze.

Zum einen wurden industrielle Klettsysteme auf herkömmliche Beton und Holzbauteile aufgebracht. Zum anderen entwickelten sie Verbindungselemente direkt aus Baustoffen wie Beton, Holz und Papierwerkstoffen.

Das Funktionsprinzip ähnelt einem klassischen Klettverschluss. An den Bauteilen befinden sich Haken oder pilzförmige Verbindungselemente, die sich mit einem passenden Gegenstück verbinden. Dadurch entsteht eine stabile, gleichzeitig jedoch wieder lösbare Verbindung.

Laboruntersuchungen zeigten, dass die entwickelten Systeme eine Haftzugfestigkeit erreichen, die mit industriellen Klettverbindungen vergleichbar ist. Perspektivisch könnten Fertigungsverfahren wie Spritzguss oder Metallstanzteile die Belastbarkeit weiter erhöhen.

Einsatz vor allem im Innenausbau

Die derzeitige Entwicklung richtet sich insbesondere an den Innenausbau. Denkbare Anwendungen sind unter anderem:

• nicht tragende Innenwände
• Gipskarton und Holzbauteile
• Installationswände
• Boden und Wandaufbauten
• austauschbare Ausbauelemente

Gerade in Gebäuden mit häufig wechselnden Nutzungen könnte ein solches Verbindungssystem den Umbau deutlich vereinfachen. Bauteile lassen sich schneller austauschen, ohne benachbarte Konstruktionen zu zerstören. Das reduziert Bauzeiten sowie den Einsatz neuer Materialien.

Digitale Bauteilinformationen unterstützen die Kreislaufwirtschaft

Neben den mechanischen Verbindungssystemen entwickelte das Forschungsteam ein Konzept zur digitalen Dokumentation von Bauteilen. Ziel ist es, Informationen über Materialien und Einbau langfristig verfügbar zu halten.

Dafür wurden zwei Verfahren untersucht:

• RFID Chips, die direkt im Bauteil integriert werden
• QR Codes mit den wichtigsten Bauteilinformationen

Beim späteren Rückbau können diese Informationen mit mobilen Endgeräten ausgelesen werden. So lassen sich Materialzusammensetzung, Herstellungszeitraum oder mögliche Schadstoffe einfacher erfassen. Das erleichtert die Bewertung für eine Wiederverwendung und verbessert gleichzeitig die Planung von Rückbau und Recycling.

Digitale Bauteilpässe und eine eindeutige Dokumentation gelten bereits heute als wichtige Bausteine für eine funktionierende Kreislaufwirtschaft im Bauwesen.

Die Forschung zeigt, dass nachhaltiges Bauen nicht ausschließlich von neuen Baustoffen abhängt. Ebenso entscheidend ist die Art, wie Bauteile miteinander verbunden werden.

Rückbaubare Konstruktionen ermöglichen es, Gebäude flexibel an neue Anforderungen anzupassen, ohne große Mengen an Baumaterial zu entsorgen. Für Planende bedeutet dies, bereits in frühen Planungsphasen den späteren Rückbau und die Wiederverwendung mitzudenken. Das betrifft sowohl die Auswahl geeigneter Verbindungstechniken als auch die digitale Dokumentation der verbauten Materialien.

Mit der zunehmenden Bedeutung zirkulärer Planungsstrategien könnten lösbare Verbindungen künftig stärker in den Fokus von Architektur und Ingenieurwesen rücken.