Zirkuläres Bauen: Gebäude als Materialbanken

Der Bau- und Gebäudesektor verbraucht viele Ressourcen und verursacht beim Bau, Betrieb und Abriss von Gebäuden eine Menge Abfall und Emissionen. In der Schweiz ist er für die Hälfte des Materialverbrauchs, ein Drittel der CO₂-Emissionen und über 80 Prozent des Abfalls verantwortlich. Aufgrund der zunehmenden Ressourcenknappheit und des wachsenden Bewusstseins für Nachhaltigkeit gewinnt deshalb Kreislaufwirtschaft zunehmend an Bedeutung.

Die Umsetzung in der Praxis gestaltet sich allerdings schwierig. Laut Aude Chabrelie, Professorin für nachhaltiges Bauen am Departement Architektur, Holz und Bau der Berner Fachhochschule BFH, liegt das daran, dass die Branche noch weitgehend linear organisiert ist. «Damit zirkuläres Bauen praktisch umsetzbar wird, muss die gesamte Wertschöpfungskette im Bauwesen umgestaltet werden», sagt sie. Um herauszufinden, welche Anpassungen überhaupt nötig sind, brauche es Erfahrungen aus Pilotprojekten.

Kreislaufwirtschaft bei Bahnschwellen

Die BFH erforscht die Kreislaufwirtschaft in mehreren Projekten. Eines davon ist das von Innosuisse geförderte Projekt ReUseB91 unter der Verantwortung von Aude Chabrelie. Ziel ist es, Verfahren zu entwickeln, mit denen gebrauchte Betonbahnschwellen geprüft, aufbereitet und sicher wiederverwendet werden können.

Das Projekt hat Modellcharakter: Mit Vigier Rail als Hersteller und den SBB als Hauptkunden sind die Voraussetzungen für die Umsetzung einer Kreislauflösung laut Chabrelie besonders günstig. Gelinge die Wiederverwendung in diesem vergleichsweise einfachen System, könne dies den Weg für ähnliche Ansätze bei weiteren Bauprodukten ebnen und die Kreislaufwirtschaft im Bauwesen konkret voranbringen.

Eine zentrale Rolle spielt dabei die Lebenszyklusanalyse. Sie soll die ökologischen Vorteile der Wiederverwendung messen und aufzeigen, welchen Beitrag zirkuläre Lösungen zum Erreichen der Klimaziele leisten können. Das Potenzial ist erheblich: Für wiederverwendete Schwellen werden CO₂-Einsparungen von mindestens 80 Prozent erwartet.

«Die Wiederverwendung von Betonbahnschwellen bietet die Chance, Klimaschutz und Ressourceneffizienz mit wirtschaftlichen Vorteilen zu verbinden», sagt Aude Chabrelie. «Unser Ziel ist es, die wissenschaftlichen und technischen Grundlagen für eine praxistaugliche Kreislauflösung zu schaffen.» Noch gebe es jedoch wirtschaftliche, technische und regulatorische Herausforderungen, insbesondere im Bereich der Qualitätssicherung, der Rückverfolgbarkeit und der Nachweisführung für die Wiederverwendung: «Aktuell fehlen die Rahmenbedingungen für die Umsetzung von Kreislauflösungen.»

Obligatorischer digitaler Produktpass

Ein wichtiger Schritt in diese Richtung ist die neue EU-Bauprodukteverordnung (Construction Products Regulation, CPR 2024), die Anfang 2025 in Kraft getreten ist. Sie bildet die Grundlage für die laufende Revision des schweizerischen Bauproduktegesetzes und der Bauprodukteverordnung. Ein Kernstück davon ist die schrittweise Einführung des digitalen Produktpasses (DPP) für Baustoffe. «Vorschriften können dazu beitragen, Ressourcen besser rückverfolgbar zu machen und Informationen über den gesamten Lebenszyklus von Bauprodukten bereitzustellen», sagt die BFH-Professorin. «Verlässliche Angaben zu Eigenschaften, Wartung, Reparatur und Demontage erleichtern die Wiederverwendung gebrauchter Materialien und Bauteile.»

Wichtig für die Förderung von Kreislauflösungen sind gemäss der Expertin aber auch Netzwerke wie das «Netzwerk Bern Baut Zirkulär» (NBBZ), das von den BFH-Professoren Urs-Thomas Gerber und Stephan Wüthrich aufgebaut und koordiniert wird. Sie bringen verschiedene Akteure der Baubranche zusammen und ermöglichen den Austausch über Methoden und praktische Erfahrungen im zirkulären Bauen.

Spezialisierte Aus- und Weiterbildungen

«Rund um die Wiederverwendung von Bauteilen und Baustoffen entstehen neue Kompetenzprofile», sagt Aude Chabrelie. «Dafür braucht es gut ausgebildete Fachkräfte.» Die BFH entwickelt ihre Aus- und Weiterbildungsangebote deshalb laufend weiter und verankert die Kreislaufwirtschaft in Lehre und Praxis.

In den Bachelor- und Masterstudiengängen Architektur, Holztechnik und Bauingenieurwesen ist nachhaltiges Bauen fest integriert. Die Studierenden beschäftigen sich mit Wiederverwendung, Ökobilanzierung, Lebenszyklusbetrachtungen und erneuerbaren Materialien. Auch digitale Methoden wie Building Information Modeling (BIM), mit denen sich Umweltwirkungen bewerten und Bauwerke über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg begleiten lassen, sind Teil der Ausbildung.

2022 lancierte die BFH als Schweizer Pionier den interdisziplinären Masterstudiengang «Circular Innovation and Sustainability». Seit 2025 können Bachelorstudierende ihr Studium mit den Minors «Zirkuläres und nachhaltiges Bauen» oder «Integrales digitales Bauen» ergänzen. Mit dem internationalen Masterstudiengang «Resilient Cities», den die BFH gemeinsam mit Partnerhochschulen der PIONEER-Allianz anbietet, und dem neuen Bachelorstudiengang «Landschaftsarchitektur» stärkt sie ihre Kompetenzen für nachhaltige und ressourcenschonende Stadt- und Landschaftsentwicklung. Dazu gehört auch der zirkuläre Umgang mit Wasser. Zudem bietet die BFH Weiterbildungen wie die CAS «Zirkuläres Bauen» und «Nachhaltiges Bauen» an. Letzteres dient auch als Grundlagenmodul des MAS in nachhaltigem Bauen. Nachhaltige Entwicklung ist für die BFH ein strategisches Themenfeld, mit dem die Hochschule ihr Ausbildungsangebot im Bereich Nachhaltigkeit laufend ausbaut.

Das Thema Kreislaufwirtschaft habe die Ausbildung von Holztechnik-, Architektur- und Bauingenieurstudierenden grundlegend verändert, sagt Aude Chabrelie. Früher habe man sich vor allem auf die Planung, die Tragfähigkeit und die Ausführung von Neubauten konzentriert. «Heute wird der Lebenszyklus von Gebäuden und Materialien stärker in die Ausbildung einbezogen. Die Studierenden lernen zunehmend, wie sie mit dem Gebäudebestand umgehen und bestehende Bauwerke weiter nutzen, umbauen und weiterentwickeln können.»

Steigende Nachfrage nach Ökobilanzen

Darüber hinaus unterstützt die BFH Unternehmen mit Ökobilanzen und Nachhaltigkeitsanalysen. In den letzten fünf Jahren sei die Nachfrage in diesem Bereich stark gestiegen, sagt die Professorin. Die Bandbreite reicht von der Bewertung einzelner Produkte über die Entwicklung von Tools – wie die automatisierte Ökobilanzierung grosser Produktmengen mit Anbindung an Unternehmens-ERP-Systeme – bis hin zur Beurteilung ganzer Gebäude und Immobilien. Die BFH untersucht regelmässig die Umweltwirkungen wiederverwendeter Bausysteme, beispielsweise modularer Holzgebäude. Solche Analysen zeigen auf, unter welchen Bedingungen die Wiederverwendung ökologische Vorteile bringt, und schaffen eine wichtige Grundlage für Entscheidungen im Sinne der Kreislaufwirtschaft.

Auch in den Innosuisse-Flagship-Projekten SwissRenov, Think Earth und SWIRCULAR spielen Ökobilanzen eine zentrale Rolle. Sie dienen als Entscheidungshilfe, indem sie die Umweltwirkungen verschiedener Bau-, Sanierungs- und Wiederverwendungsstrategien transparent vergleichen. Dadurch lassen sich die wirksamsten Massnahmen zur Ressourcenschonung und zur Reduktion von Treibhausgasemissionen identifizieren.

Die Ergebnisse liefern eine wissenschaftliche Grundlage für die nachhaltige Transformation von Industrie- und Gewerbebrachen (SwissRenov), für regeneratives Bauen mit Holz und Lehm (Think Earth) und für die Entwicklung digitaler Lösungen zur Förderung einer kreislauforientierten Bauwirtschaft (SWIRCULAR).

Blick in die Zukunft

Und wie sieht ein vollständig zirkuläres Bauprojekt der Zukunft aus? «Man wird Gebäude als Materialbestand betrachten, den es zu bewahren und umzuwandeln gilt», sagt Aude Chabrelie. Bei jedem Baustoff werde die Langlebigkeit berücksichtigt und ob er sich ohne Qualitätsverlust demontieren, wiederverwenden oder recyceln lässt. Gebäude werden nach Ansicht der Expertin künftig vollständig digital dokumentiert, sodass man jedes verbaute Material und sein Potenzial für ein zweites Leben kennt. Schliesslich werde vermehrt modular gebaut werden: «Damit Gebäude einfach angepasst, umgebaut oder rückgebaut werden können.»