RESSOURCENSTRATEGIE "BAUWERK STADT ZÜRICH" - ENERGIE- UND ...
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10 | 2009
ressourcenstrategie
«BAUWERK STADT ZÜRICH»
Materialflüsse und Energiebedarf bis 2050
Nachhaltige Stadt Zürich – auf dem Weg zur
2000-Watt-Gesellschaft
Ein Legislaturschwerpunkt des Stadtrats 25
Impressum Herausgeberin: Stadt Zürich Amt für Hochbauten, Tiefbauamt Broschüre: Dr. Heinrich Gugerli (Projektleitung) Fachstelle nachhaltiges Bauen, Amt für Hochbauten Dr. Stefan Rubli, Martin Schneider Energie- und Ressourcen-Management GmbH, Schlieren Ausschuss Hochbaudepartement LSP 4, Themenfeld 3*: Wiebke Rösler (Vorsitz), Cornelia Mächler, Dr. Heinrich Gugerli (Hochbaudepartement) Roland Stulz (Novatlantis) Projektgruppe LSP 4, Themenfeld 3*: Dr. Heinrich Gugerli (Leitung), Andrea Holenstein, Marc Huber, Virag Kiss, Dr. Annick Lalive d'Epinay, Michael Pöll, Franz Sprecher, Ralph Wyer, Markus Ziegler (Hochbaudepartement), Hansruedi Hug, Toni W. Püntener (Umwelt- und Gesundheits- schutz Zürich), Dr. Stephan Lienin (Sustainserv, Zürich) Begleitgruppe «Ressourceneffiziente Baustoffe»: Dr. Heinrich Gugerli, Werner Hofmann, Dr. Annick Lalive d'Epinay (Amt für Hoch- bauten), Martin Pola, Dirk Göbbels, Martin Horat, Willi Zuberbühler (Tiefbauamt) Beat von Felten, Toni Püntener (Umwelt- schutzfachstelle), Rolf Wagner (AWEL, Kanton Zürich), Prof. Dr. Holger Wallbaum (Professur für Nachhaltiges Bauen, ETH Zürich), Dr. Thomas Lichtensteiger (Eawag, Dübendorf) Fotos: Seite 6: Tiefbauamt, Seite 8: Marc Lendorff, Seite 20: Georg Gisel, Dr. Stefan Rubli Gestaltung: blink design, Zürich Druck: Kyburz AG, Dielsdorf Papier: Recystar, 100% Altpapier Bezug: Stadt Zürich Amt für Hochbauten Lindenhofstrasse 21 8021 Zürich Download als pdf von * LSP 4: Legislaturschwerpunkt www.stadt-zuerich.ch/nachhaltiges-bauen «Nachhaltige Stadt Zürich – auf dem Weg zur 2000-Watt-Gesellschaft» Zürich, Oktober 2009 Themenfeld 3: «Nachhaltiges Planen, Bauen, Bewirtschaften»
Einleitung
«Nachhaltige Stadt Zürich – auf dem Weg zur 2000-Watt-Gesellschaft». Mit diesem
Schwerpunkt hat sich der Stadtrat von Zürich ein herausforderndes Ziel für die Legis-
latur 2006 bis 2010 gesetzt. Das Amt für Hochbauten und das Tiefbauamt der Stadt
Zürich streben deshalb gemeinsam eine langfristig orientierte Ressourcenbewirtschaf-
tung der mineralischen Baustoffflüsse und -lager im Gebäudepark und in der Infra-
struktur an. Dabei soll auch die Entwicklung des Gebäudeparks in Richtung einer
2000-Watt-Gesellschaft mit berücksichtigt werden.
Wie stellt sich die Situation für das «Bauwerk Stadt Zürich» dar, welches im Vergleich
zur übrigen Schweiz durch eine unterschiedliche Zusammensetzung des Gebäude-
parks und eine intensiver genutzte Infrastruktur geprägt ist? Wie könnte die Entwick-
lung bei den mineralischen Baustoffen, der Grauen Energie und dem Energiebedarf für
Raumwärme und Warmwasser über die nächsten Jahrzehnte aussehen? Auf diese
Fragen soll die Ressourcenstrategie Antworten liefern.
Zur Erfassung des Ausgangszustandes wurde der bestehende Gebäudepark und die
Infrastruktur analysiert und ein Ressourcenhaushaltsmodell für den Istzustand aufgestellt.
Anschliessend wurde ein dynamisches Modell aufgebaut, mit dessen Hilfe die Entwick-
lung von Materiallager, -flüssen und Energiebedarf im Bauwerk Stadt Zürich bis 2050 für
unterschiedliche Erneuerungsszenarien aufgezeigt werden konnte.
Aus den Erfahrungen mit der ökologischen und ökonomischen Optimierung von städ-
tischen Rückbauprojekten wurden Benchmarks für die ökologische Leistung sowie
«Best Practice» abgeleitet.
Mit den Erkenntnissen zur Entwicklung des Bauwerks Stadt Zürich und den bisherigen
Erfahrungen aus städtischen Bauprojekten wurde eine Ressourcenstrategie für den
Hoch- und den Tiefbau entwickelt. Für Bauherrschaften und Planende wird das konkrete
Vorgehen in Bauprojekten aufgezeigt.
3
Riesige Berge von Mischabbruchgranulaten
warten auf ihren Einsatz. Sollen die Berge
nicht weiter wachsen, bedarf es weiterer
Anstrengungen in der Anwendung von
mineralischen Recyclingbaustoffen.
In der Schweiz werden heute jährlich rund 50 Millionen
Tonnen mineralische Baustoffe verbaut. Gleichzeitig
fallen 10 Millionen Tonnen mineralische Bauabfälle an,
welche zu 80 % wiederverwertet werden. Die aufberei-
teten Recyclinggranulate werden gegenwärtig zum
grössten Teil in loser Form im Tiefbau eingesetzt. Ist ein
solcher Verwertungsweg auch in Zukunft möglich?
Verschiedene Indizien sprechen dagegen. Schon heute
beklagen sich die in der Aufbereitung von Rückbaumate-
rialien tätigen Unternehmen über mangelnde Absatz-
möglichkeiten für einen Teil ihrer Recyclingprodukte. Da
es sich um ausserordentlich grosse Stoffströme handelt,
ist ein umfassendes Ressourcenmanagement für mine-
ralische Baustoffe wünschenswert.
4
Nachhaltiges Baustoffmanagement:
die Schritte zur Ressourcenstrategie
Mit der Entwicklung unserer Städte wurde im vergangenen Jahrhundert ein Bauwerk mit enormem
Materiallager aufgebaut. Die in den Gebäuden und der Infrastruktur eingebauten Materialien
stellen gewaltige Ressourcenlager dar, welche für zukünftige Bauten genutzt werden können.
Für die Stadt Zürich lagen bisher kaum Informationen zu den Baustofflagern und Materialflüssen
vor. Daher konnte nicht beurteilt werden, ob die mineralischen Baustoffe ressourceneffizient
genutzt werden. Mit welchen Erneuerungsstrategien können die Ziele der 2000-Watt-Gesellschaft
für 2050 erreicht werden und wie wird deren Ressourceneffizienz beurteilt?
Mit dem hier eingesetzten Ressourcenhaushaltmodell können solch komplexe Fragestellungen
beantwortet werden. Somit steht ein effizientes Instrument zur Verfügung, welches dem Amt für
Hochbauten und dem Tiefbauamt der Stadt Zürich als Grundlage zur Entwicklung einer nachhal-
tigen Ressourcenstrategie dient.
1. Schritt: Statisches Modell zur 2. Schritt: Simulation der lang- 3. Schritt: Ausarbeitung der Res-
Erhebung des Istzustandes fristigen Entwicklung sourcenstrategie
Zunächst müssen die Grundlagen für Mit dem dynamischen Ressourcen- Die aus der Simulation der Erneue-
die Entwicklung eines Ressourcen- haushaltmodell wird die zeitliche rungsszenarien gewonnenen Erkennt-
haushaltmodells für mineralische Entwicklung der Materialflüsse und nisse sollen in die Entwicklung einer
Baustoffe geschaffen werden. Dazu -lager auf Grundlage vorgegebener umfassenden Ressourcenstrategie
wurde ein detailliertes Inventar der in Parameter und mittels verschiedener einfliessen. Anhand von konkreten
Gebäuden, Strassen und Infrastruktur- Szenarien für den Zeitraum 1995-2050 Beispielen wird überprüft, ob die
anlagen der Stadt Zürich gelagerten simuliert. Das Ressourcenhaushaltmo- bereits eingeleiteten Massnahmen zur
mineralischen Baumaterialien erstellt. dell ermöglicht zudem, die Entwick- Ressourcenschonung zielführend sind
Da diese Daten nicht direkt verfügbar lung der der Grauen Energie und des und in welchen Bereichen diese
sind, werden die Materiallager mittels Energiebedarfs des Gebäudeparks für künftig noch optimiert werden
eines Modells abgeschätzt. Die Raumwärme und Warmwasser müssen. Ausgehend von den Leitsät-
Materialflüsse, welche durch die aufzuzeigen. Durch die Verknüpfung zen und Oberzielen der Ressourcen-
Erneuerung und Neubauten für das der energetischen Aspekte im strategie wurden die Zielsetzungen
«Bauwerk Stadt Zürich» entstehen, Hochbau mit den Materialflüssen kann abgeleitet und Massnahmen für die
werden daraus abgeleitet. Die Unter- das Modell die komplexen Wechsel- Stadt Zürich sowie weitere Akteure
suchung umfasst die mineralischen wirkungen für die einzelnen Szenarien aufgezeigt.
Baustoffe und Rückbaumaterialien der mit ausreichender Aussagekraft
Kategorien Beton, Mauerwerk, Kies/ aufzeigen. Dies führt zu einem stark
Sand, Belag und Restfraktion (Gips, verbesserten Systemverständnis.
Keramik, Glas).
5
Im Zuge der Neugestaltung der Verkehrsflächen und Leitungslängen
Stadt Zürich ganze Schweiz
Endhaltestelle Wollishofen pro Einwohner
m2/Einwohner m2/Einwohner
wurden die 80 Jahre alten
Strassenfläche 16.4 61.0 Verglichen mit den schweizerischen Daten
Tramgleise erneuert und
Übriger Verkehr 8.2 28.2
gleichzeitig die Wasser- und ergeben sich interessante Unterschiede: In
Schiene 4.4 6.7
Abwasserleitungen saniert. Kunstbauten 1.7 nicht bekannt der Stadt Zürich sind die Verkehrsflächen
und die Leitungslängen deutlich geringer
m/Einwohner m/Einwohner
als auf gesamtschweizerischer Ebene. Der
Wasserversorgung 3.1 6.5 Grund dafür ist die hohe Bebauungsdichte
Abwasserentsorgung 2.5 4.9
im städtischen Raum. Bei der Stromversor-
Gasversorgung 2.2 1.6
Stromversorgung 5.8 5.7 gung sind kaum Unterschiede festzustellen,
Fernwärmeversorgung 0.4 0.0 während die Leitungslängen für Gas- und
Fernwärmeversorgung auf der Ebene
Schweiz geringer sind.
Verkehr und Infrastrukturnetze
Länge Fläche Erneuerungsrate
m m2 % pro Jahr
Über die Hälfte der Verkehrsflächen
Verkehr 2'397'000 10'981'000 2.0 % entfällt auf Strassen, ein Viertel auf
Strassen 781'000 5'878'000 2.0 %
Wege und Parkplätze; lediglich 15 %
Wege, Parkplätze 1'216'000 2'990'000 1.4 %
Schiene (SBB, VBZ, SZU) 400'000 1'470'000 3.2 % beansprucht der Schienenverkehr.
Kunstbauten - 643'000 1.5 % Die Leitungen für Wasser, Abwasser und
Gas weisen je eine vergleichbare Länge
Infrastrukturnetze 5'109'000 - 1.7 %
Wasserversorgung 1'120'000 1.9 % auf, während jene für die Stromversor-
Abwasserentsorgung 927'000 1.0 % gung insgesamt doppelt so lang sind.
Stromversorgung (EWZ) 2'130'000 2.2 %
Die stärkere Belastung der Verkehrs-
Gasversorgung 800'000 1.5 %
Fernwärme 132'000 1.5 % und Infrastruktursysteme im städtischen
Raum führt zu höheren Erneuerungs-
Total 7'506'000 10'981'000 1.8 % raten gegenüber dem schweizerischen
Durchschnitt.
6
Gebäudepark und Infrastrukturbauten
in der Stadt Zürich
In der Stadt Zürich stehen über 55'000 Gebäude. Wie werden diese genutzt und welche
Altersverteilung weist der Gebäudepark auf? Diese Fragen soll das Ressourcenhaus-
haltmodell beantworten. Gleiches gilt für die Infrastruktur. Die Verkehrsfläche bean-
sprucht rund 20 % der Landfläche der Stadt (ohne Wald und Gewässer). Unter der
Strasse befindet sich die Ver- und Entsorgungsinfrastruktur zur Gebäudeerschliessung.
Die Bewirtschaftung der Infrastruktur ist materialintensiv und spielt für das Ressourcen-
management der mineralischen Baustoffe eine bedeutende Rolle.
Mehrfamilienhäuser und Dienstleistungs- Die Bedeutung einer funktionierenden
gebäude dominieren den Gebäudepark. Infrastruktur für eine prosperierende Stadt
Das totale Gebäudevolumen in der Stadt Zürich wird oft unterschätzt – auch hinsichtlich der
betrug im Jahr 2005 rund 166 Millionen m3. Das Materialintensität.
durchschnittliche Gebäude weist ein Volumen Die knapp 800 km Strassen in der Stadt Zürich
von 3'000 m3 sowie eine Grundfläche von 240 m2 beanspruchen rund 50 % der Verkehrsflächen.
auf und verfügt über drei oberirdische Stock- Weitere 25 % entfallen auf die Geh-, Rad- und
werke sowie ein Untergeschoss. Das durch- unbefestigten Wege. Der Schienenverkehr (VBZ,
schnittliche Gebäudealter beträgt 66 Jahre. Die SBB, SZU) weist mit 14 % einen relativ geringen
Mehrfamilienhäuser mit 75 Mio. m 3 (45 %) und Anteil auf. Die Infrastrukturnetze weisen eine
die Dienstleistungegebäude mit 64 Mio. m 3
Gesamtlänge von über 5'000 km auf. Die
haben einen Anteil von über 80% am Gebäude- Leitungslängen für die Wasserversorgung und
volumen in der Stadt Zürich. Einfamilienhäuser, Abwasserentsorgung betragen jeweils ca. 1'000 km.
Produktions- und übrige Gebäuden beanspru- Die Energieversorgung erfolgt über ein Netz von
chen zusammen die restlichen 16 %. insgesamt 3'000 km, wobei alleine für die Strom-
versorgung 2'000 km Leitungen verlegt sind.
Gebäudevolumen nach Nutzung
und Bauperiode
20 Die Aufteilung zeigt den massgeblichen Anteil
der Mehrfamilienhäuser (MFH) und Dienstleis-
16 tungsgebäude (DLG) am Gebäudevolumen in
der Stadt Zürich im Vergleich zu den Einfamilien-
Gebäudevolumen [Mio. m ]
3
12
häusern (EFH), Produktions- (PRG) und
übrigen Gebäuden (Uebr). Der Blick auf die
8 DLG
Altersverteilung nach Nutzungsart zeigt, dass
MFH
der Bestand der Dienstleistungsgebäude
4 jünger ist als derjenige der Ein- und Mehrfami-
Uebr
lienhäuser. Diese Tendenz spiegelt das starke
PRG
0 Wachstum des Dienstleistungssektors in den
vor 1900
1900 - EFH vergangenen Jahrzehnten.
1925 1926 -
1945 1946 -
1965 1966 -
1985 1986 -
Baujahr 2005
7
15.8 % Weitere mineralische
Wohnbauten 37.8 % Baustoffe
25.9 % Mauerwerk
Dienstleistungs-
und übrige Gebäude 34.7 % 31.6 % Beton
Infrastrukturanlagen 27.5 % 26.7 % Kies / Sand
Baustoffvolumen nach Nutzung Baustoffvolumen nach Materialien
Beinahe drei Viertel des mineralischen Die Unterscheidung des gelagerten
Baustoffvolumens, welches insgesamt 51 Materialvolumens nach den einzelnen
Millionen Kubikmeter beträgt, sind in den Baustoffen ergibt die folgende Verteilung:
Gebäuden gelagert. Dabei dominieren die Das Betonlager umfasst knapp einen Drittel
Wohnbauten (37.8 %) und Dienstleistungs- des Volumens, je gut ein Viertel sind Kies/
gebäude (26.8 %). Gut ein Viertel des Sand, welches in loser Form hauptsächlich
Materiallagers befindet sich in den im Tiefbau gelagert ist, sowie Mauerwerk.
Infrastrukturanlagen, je etwa zur Hälfte in Der restliche Sechstel entfällt auf weitere
den Ver- und Entsorgungsnetzen (14.2 %) mineralische Baustoffe wie Gips, Keramik,
und in den Verkehrsbauten (13.3 %). Porzellan usw. und den Asphaltbelag.
Der Gebäudepark in der Stadt Zürich stellt ein riesiges Ressourcen-
lager dar. Dieses gilt es, in der Zukunft auf kluge Weise zu nutzen.
Im Jahr 2050 könnte demnach nicht mehr die Kiesgrube, sondern
der bestehende Gebäudepark die wichtigste Abbaustätte für
mineralische Baustoffe darstellen.
8
Sollen weiterhin Berge versetzt werden ...
Würde das heute in den Infrastrukturbauten und im Gebäudepark gelagerte Material zu einem
Würfel aufgebaut, dann hätte dieser eine Kantenläge von 380 Metern. Er würde damit beinahe die
Höhe des Üetlibergs erreichen. Dieses Material wird grösstenteils aus 20 km bis 40 km entfernten
Lagerstätten gewonnen und wird von dort in die Stadt transportiert. Wir versetzen im weitesten
Sinne Berge! Künftig müssen wir nachhaltiger mit unseren Ressourcen umgehen. Was bedeutet
dies im Umgang mit den mineralischen Baustoffen? Wir können unseren Würfel als ein Bergwerk
betrachten, welches nachhaltig bewirtschaftet wird. Damit werden primäre Ressourcen geschont
und gleichzeitig die Emissionen aufgrund des geringeren Transportaufwandes reduziert.
Materiallager Materialflüsse
Das mineralische Baustofflager in der Stadt Insgesamt flossen im Jahr 2005 über 1.7 Mio.
Zürich von 100 Mio. Tonnen im Jahr 2005 Tonnen Baustoffe in die Stadt Zürich. Über zwei
befindet sich zu über 70 % in den Gebäuden. Drittel des Inputs wurden vom Gebäudepark
Der Betonanteil in den Dienstleistungsgebäuden absorbiert.
ist mit über 50 % deutlich höher als in den Mehr als die Hälfte des Outputs in der Form von
Mehrfamilienhäusern (MFH). Dies ist auf den mineralischen Bauabfällen stammten aus den
höheren Betonanteil in den jüngeren Gebäuden Dienstleistungsgebäuden, welche deutlich
zurückzuführen. Der ältere Gebäudebestand der höhere Sanierungsraten aufweisen. Interessant
MFH weist einen höheren Backsteinanteil auf. ist der relativ hohe Output bei den Produktions-
In den Infrastrukturbauten befinden sich rund gebäuden aufgrund der hohen Rückbauraten in
30 Mio. Tonnen Kies/Sand, Belag und Beton. dieser Gebäudekategorie. Die intensive Erneue-
Jeder Einwohner in der Stadt Zürich beansprucht rungsaktivität führt dazu, dass der Output aus
ein Materiallager von 195 Tonnen. Dies entspricht dem Gebäudepark und der Infrastruktur in etwa
in etwa dem schweizerischen Durchschnitt. gleich hoch sind.
In der Stadt Zürich fallen jährlich rund 1.5 Tonnen
mineralische Bauabfälle pro Einwohner an, rund
doppelt so viel wie auf der Ebene Schweiz.
Begründen lässt sich dies mit den deutlich
höheren Rückbau- und Sanierungsraten im
Gebäudepark der Stadt Zürich
Input GebäudeInput Gebäude Output Gebäude
Output Gebäude Infrastruktur
Input = (In=Out)
Output Materialflüsse der mineralischen
500 Input Gebäude Output Gebäude Infrastruktur
Infrastruktur (In=Out) Baustoffe in der Stadt Zürich
500
Restfraktion Der Input in die Gebäude im Jahr 2005 wird
400 Restfraktion
Belag
400 Belag dominiert durch den Bedarf der Mehrfami-
Kies,
Kies,Sand
Sand
Mauerwerk
Mauerwerk lienhäuser (MFH) und Dienstleistungs-
Beton
1'000 Tonnen/Jahr
Beton
300
300 gebäude (DLG), der Output durch die
Rückbaumaterialien aus den DLG sowie in
200 geringerem Masse den MFH und Produk-
200
tionsgebäuden (PRG). Bei der Infrastruktur
100 wird im Modell davon ausgegangen, dass
100 der Input und der Output gleich gross sind.
0 Am meisten Material wird für den Strassen-
Wasser
Abwasser
Strasse
EFH
MFH
DLG
PRG
Uebr
EFH
MFH
DLG
PRG
Uebr
Schiene
Energie Energie
unterhalt eingesetzt.
0
Wasser
Abwasser
Strasse
EFH
MFH
DLG
PRG
Uebr
EFH
MFH
DLG
PRG
Uebr
Schiene
9
Alle mineralischen Baustoffe 2005
Anhand des vollständigen Materialfluss-
schemas wird sofort erkennbar, wo die
grössten Stoffflüsse anfallen. Diese
Informationen bilden die Voraussetzung für
die Entwicklung einer Ressourcenstrategie,
weil nun bekannt ist, an welchen Stellen
geplante Massnahmen die grössten
Wirkungen erzielen.
Nur Beton: 2005 «real» und 2005,
wenn 50 % des Betons für Gebäude
RC-Beton wäre
Betonlager und -flüsse im Jahr 2005, wenn
50 % des Betons für Gebäude RC-Beton
wäre (rote Pfeile und Werte) im Vergleich zu
realen Werten (schwarz). In diesem Falle
könnten die heute «exportierten» 95'000
Tonnen in der Stadt wieder verwendet
werden und es müssten zusätzlich 140'000
Tonnen an RC-Baustoffen aus dem Umland
importiert werden.
10... oder geht es in Zukunft auch anders?
Die Stadt Zürich bewirtschaftet rund 4'000 stadteigene Bauten. Diese umfassen rund 11 % des
totalen Gebäudevolumens in der Stadt Zürich. Im Bereich des nachhaltigen Baustoffmanagements
will das Amt für Hochbauten ein Vorbild für andere grosse öffentliche und private Bauherrschaften
sein. Möglichst viele der anfallenden Rückbaumaterialien sollen aufbereitet und wieder verwertet
werden. Aus diesem Grund fordert das Amt für Hochbauten bei der Ausschreibung von Neubau-
projekten explizit den Einsatz von Recyclingbeton. Damit soll die Botschaft vermittelt werden,
dass Recyclingbeton im grossen Ausmass und für ein breites Anwendungsspektrum einsetzbar
ist. Folgt ein Grossteil der Bauherrschaften diesem Beispiel, tragen diese mit ihrem Handeln zur
Schonung der mineralischen Ressourcen bei. Ein erster Schritt zur Motivation der Bauherr-
schaften ist, dass der Einsatz von Recyclingbeton für die Zertifizierung nach MINERGIE-ECO
unabdingbar ist. In Zukunft müssen somit keine «Berge» versetzt werden!
Betonlager und -flüsse in der Stadt Das Betonrecycling hat noch Veränderte Handlungsstrategie
Zürich erhebliches Potenzial! beim Einsatz von RC-Beton
Der jährliche Betonbedarf in der Stadt Der Betonabbruch aus dem Bauwerk Die Konsequenzen der Erhöhung des
Zürich betrug 2005 880'000 Tonnen. wird auf der Baustelle aussortiert und Anteils von RC-Beton im Hochbau von
680'000 Tonnen Beton wurden aus gelangt von dort in die Aufbereitungs- 20 % auf 50 % sind frappant:
primärer Gesteinskörnung hergestellt. anlagen (> 80 %) oder Deponien (< 20 %). • Die Nachfrage nach RC-Beton im
Die restlichen 200'000 Tonnen sind Im Materialflussschema ist zu erken- Hochbau würde sich gegenüber
Betongranulate, die in loser oder nen, dass heute zwei Drittel des heute um den Faktor 2.5 erhöhen.
gebundener Form wiederverwertet Betongranulates wieder in die Stadt • Der Bedarf an Primärbeton würde
werden. Beinahe 90 % des Betons Zürich zurückfliessen. Der Rest von jährlich 680'000 Tonnen auf
gelangten in den Hochbau und dort gelangt in die Agglomeration. Das Amt 440‘000 Tonnen reduziert.
vor allem in die Mehrfamilienhäuser für Hochbauten fördert den Einsatz • Um RC-Beton zu produzieren
und Dienstleistungsgebäude. Die von Recyclingbeton stark. Dies ist müssten entweder über 90'000
Betonlager waren mit 39 Mio. Tonnen einer der Gründe, weshalb der Rück- Tonnen Betongranulate aus der
enorm. Der Materialfluss aus dem fluss von RC-Beton in den Gebäude- Region akquiriert werden …
«Bauwerk Stadt Zürich» war mit park mit über 150'000 Tonnen pro • … oder es werden weitere RC-Kom-
jährlich 380‘000 Tonnen deutlich Jahr schon heute relativ hoch ist. Wie ponenten, wie Mischabbruch-
kleiner als der Input von 880'000 würden sich nun die Recyclingflüsse granulate eingesetzt.
Tonnen pro Jahr. ändern, wenn alle Bauherrschaften so
handeln würden?
«Der eingesetzte Recycling-Beton weist bei Konstrukti- Vorgaben der Stadt Zürich für den
onsbeton einen Gehalt an Recyclinggesteinskörnung von Einsatz von RC-Beton im Hochbau
mindestens 50 Massen-%, bei Füll-, Hüll- und Unterlags- Wenn alle öffentlichen und privaten
beton einen Gehalt an Recyclinggesteinskörnung von Bauherrschaften den Einsatz von Recyc-
mindestens 80 Massen-% auf. Für Hinterfüllungen sind lingbeton mit entsprechenden Vorgaben
nach Möglichkeit Recyclingmaterialien (z.B. Recycling- fordern würden, könnte sich die Stadt Zürich
Kiessand) zu verwenden.» zu grossen Teilen selbst mit mineralischen
Baustoffen versorgen. Ob generell
> siehe «Weiterführende Informationen» auf Seite 23. RC-Beton eingesetzt werden soll, liegt im
Bedingungen für Werkleistungen (Hochbau). Entscheidungsbereich der Bauherrschaft.
Vor- und Nachteile von Recyclingbeton:
> siehe «Weiterführende Informationen» auf
Seite 23. Beton aus recyclierter Gesteins-
körnung.
11Spezifischer Flächenbedarf
Prognostizierte Entwicklung für
EBF pro Einwohner bzw. pro Beschäftigte
Wohnen und Arbeiten nach den
drei Wirtschaftssektoren für die
Jahre 1990 bis 2050. Die Punkte
zeigen die entsprechenden Werte
aus dem Projekt ECO2-Rechner
für die Stadt Zürich.
Gebäudevolumen
Prognostizierte Entwicklung
des Gebäudebestands nach
Nutzungsart. Bei den grauen
Gebäudevolumen in Mio m 3
Punkte handelt es sich um die
von Statistik Stadt Zürich
ausgewiesenen Werte der Jahre
1995 bis 2006. Der Gebäudebe-
stand wächst bis ins Jahr 2050
um 25 %.
Sanierung Neubau Energiestandard
Angenommene Entwicklung der
Anteile der Energiestandards für
die Sanierung und den Neubau.
Anteile in %
Diese Verteilung wurde in allen
Szenarien verwendet.
12Dynamische Simulation Gebäudepark:
Grundlagen und Erneuerungsszenarien
Die heutige und die kommenden Generationen stehen vor der Herausforderung, den Gebäudepark
in Richtung der Zielvorstellung «2000-Watt-Gesellschaft» weiter zu entwickeln. Ein wichtiger
Faktor ist dabei die Erneuerungsgeschwindigkeit: Welche Sanierungs- und Rückbauraten sind
anzustreben? Welche Energieverbräuche und mineralischen Materialflüsse sind mit dem Transfor-
mationsprozess verbunden? Lassen sich die Ziele über den Weg der Sanierungs- oder Ersatzneu-
bautätigkeit überhaupt erreichen? Das dynamische Modell schafft die Basis, um solche Fragestel-
lungen zu beantworten. Auf welchen Grundlagen basiert nun dieses Modell und welche
Rahmenbedingungen wurden für die einzelnen Szenarien definiert?
Exogene Faktoren bei der Entwick- Bewirtschaftung des Gebäudeparks Erneuerungsszenarien für den
lung des Gebäudeparks und Ermittlung des Energiebedarfs Gebäudepark
Kern des dynamischen Modells ist die Die Bewirtschaftung des Gebäude- Drei Erneuerungsszenarien zeigen die
Beschreibung der Veränderung des parks wird über die Sanierungs-, Auswirkungen stark erhöhter Sanie-
Gebäudebestandes für den Zeitraum Ersatzneubau- und Neubautätigkeit rungs- und Rückbauraten auf die
1995-2050. Das totale Gebäudevolu- auf Jahresbasis modelliert. Bei jedem Entwicklung des Gebäudeparks. Im
men wird durch die prognostizierte Eingriff in den Gebäudepark wird der Referenzszenario KONSTANT werden
Entwicklung exogener Faktoren zuvor definierte, spezifische und die Sanierungs- und Rückbauraten
bestimmt: Wohnbevölkerung, Arbeits- zeitabhängige Energiestandard mit konstant auf dem heutigen Stand
plätze und deren spezifischer Flächen- erfasst. Damit lässt sich später der belassen. Beim Szenario SANIEREN
bedarf. Daraus lässt sich die jährliche Energiebedarf des Gebäudeparks werden die Sanierungsraten jeweils
Nachfrage nach Gebäudevolumen für Raumwärme und Warmwasser linear bis ins Jahr 2050 erhöht. Im
ableiten, welche durch Neubauten ermitteln. Die Materiallager und Szenario ERSETZEN wird die Rück-
oder Ersatzneubauten gedeckt werden Materialflüsse werden analog zum baurate massiv erhöht. Dies lässt sich
muss. Der Gebäudebestand wächst statischen Modell über die Verände- mit den sehr tiefen Ausgangswerten
bis ins Jahr 2050 für alle Szenarien um rung des Gebäudebestandes ausge- begründen.
40 Mio. m 3. wertet.
Sanierungs- und Rückbauraten
Startwerte Endwerte Endwerte Endwerte
1995 2050 2050 2050 Start- und Endwerte der jährlichen
für alle Szenarien KONSTANT SANIEREN ERSETZEN Sanierungs- und Rückbauraten der drei
Rate in % Faktor Faktor Faktor Szenarien. Hervorzuheben ist, dass die
Rückbauraten sowohl für «Wohnen» als
Sanierung
auch «Nichtwohnen» um etwa eine
Wohnen 1.39 1.0 3.0 1.0
Grössenordnung tiefer liegen als die
Nichtwohnen 4.40 1.0 1.5 1.0
entsprechenden Sanierungsraten.
Rückbau Eine jährliche Sanierungsrate von 2 %
Wohnen 0.13 1.0 1.0 4.0 bedeutet beispielsweise, dass im Zeitraum
Nichtwohnen 0.50 1.0 1.0 3.0 von 50 Jahren der ganze Gebäudepark
saniert würde. Bei einer Rückbaurate von
0.2 % werden 10 % der Gebäude rückgebaut.
1314
Mio. Tonnen
Endenergiebedarf 2005=100 Tonnen Lager in Mio. Tonnen Gebäudevolumen in Mio.
Endenergiebedarf
Endenergiebedarf indexiert, 2005=100
indexiert,2005=100
Endenergiebedarf indexiert,
indexiert, 2005=100
Mio.Mio. Tonnen Lager in Mio. Tonnen Gebäudevolumen in Kubikmeter
Mio. Kubikmeter
00
00 25
0.3
25
25 50
0.6
50 0.9
50 75
75 1.2
75 100 125
100 1.5
100 125
125 0 0 0.3 0.3 0.6 0.6 0.9 0.9 1.2 1.2 1.5 1.5 0 35 70 105 140 0 50
25 50 75 100 125 0 35 70 105 140 0 50 100 100 150 150 200 200
●
●●
●●
●
●
●●
●
●
●
●
7%
●
●
●
●
2000
●●
●
●
7%
●
●●
2000
●
2000
●
2000
●
2000
●
Lager in Mio. Tonnen
●
7%
Gebäudevolumen in Mio. Kubikmeter
●
●
2000 2000 2000 20002000
7%
●
●
7%
●
2000
●●●
●
●●
Mio. Tonnen
●
●
●
●
2010
●●
●
●
2010
2010
2010 2010 2010 0 35 70 105 140 50 100 150 200
2020
2010 2010 2010 20102010 0
2020 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5
Jahr
Jahr
2030 2020
Beton
2020
Daten
2020
2030 2020
2020 2020 20202020
● Daten
2020
Beton
2020
Jahr
Jahr
Jahr
Jahr
Neubau
Jahr
2000
Jahr
Jahr
Jahr
2040 2000
Jahr
Lager in Mio. Tonnen
Jahr
Gebäudevolumen in Mio. Kubikmeter
Verhältnis
2040
2030
2030 2000
2030 2030
Verhältnis
Mio. Tonnen
Daten
2030 2030 2030 20302030
Daten
Daten
8%
56
Konstant
Berechnung
2050
8%
56
Berechnung
2050 2010 35 70 105 140 2010
2040
2040 2040
2010 0 2040 0 50 100 150 200
2040 2040 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 2040 20402040 0
Verhältnis
Verhältnis
Verhältnis
Graue
0%
Min. Restfraktion
0% 25% 25% 50%50% 75%75% 100%
100% 2020
Beton
Min. Restfraktion
2020
8%
56
Berechnung
8%
56
113
2020
8%
0.98
2050 2050
Berechnung
56
0.98
2050 2050
Berechnung
2050
Jahr
113
0.98
Jahr
Neubau Neubau
Verhältnis 2050 2050
2000
20502050
Jahr
VerhältnisGraue
GraueEnergie
Energiezu
zuEndenergie
Endenergieinin%
% 2000
Rückbaumaterialien
und Rückbauraten
2000 2030 2030
Rückbaumaterialien
Endenergiebedarf indexiert, 2005=100 2030
GraueGraue
Endenergiebedarf
0% 100%
Graue
Energie
0% 25%
25% 50% 50% 75% 75% 100%
Graue
Endenergiebedarf
00% 25 50 75 100 125 2010 2010
Rückbau (=Ersatzneubau)
2010 2040 2040
Rückbau (=Ersatzneubau)
2040
zu
Lager in Mio. Tonnen
pro
Tonnen Tonnen Gebäudevolumen in Mio.
Konstante Sanierungs-
Min. Restfraktion
Verhältnis Graue Mio.
Energie
Endenergiebedarf
Verhältnis Graue Endenergie
indexiert,
Energie zu 2005=100
zu Endenergie in %
in % Mio.Mio. Tonnen Lager in Mio. Tonnen Gebäudevolumen in Kubikmeter
Mio. Kubikmeter
●
2020
●
Beton
2020
●
Endenergiebedarf indexiert, 2005=100
Endenergiebedarf
●
113
●
2020 2050
●
2050
Endenergiebedarf
●
7%
●
Jahr
2000
Jahr
0.98
Neubau
●
2050
●
●
25 50 75 100 125 0 35 70 105 140
●
0.3 0.6 0.9 1.2
Belag
Jahr
000 25 50 75 100 1.5
125 0
für
0 0 0.3 0.3 0.6 0.6 0.9 0.9 1.2 1.2 1.5 1.5 0 35 70 105 140 0 50 50 100 100 150 150 200 200
Belag
2030
Endenergiebedarf
2030
Rückbaumaterialien
Endenergiebedarf
EnergieEnergie
Endenergiebedarf
2010 2030
aus der Stadt
Energie
Energie
●
der Stadt
●●
●●
●
●
●
●
●
●
7%
Rückbau (=Ersatzneubau)
2020
●
2040
●
2000
aus
2040
●
zu
●
●
7%
●
pro
zu
proEinwohner
●
2000
●
2000
pro
2000
●
2040
2000
zuEndenergie
●
Lager in Mio. Tonnen
Jahr
Einwohner
Gebäudevolumen in Mio. Kubikmeter
●
indexiert, 2005=100 2000 2000 20002000
Min. Restfraktion
Endenergie
2030
2010
Endenergiebedarf
Endenergiebedarf indexiert,
Mio. Tonnen 2005=100 Mio. Tonnen
Endenergiebedarf
Endenergiebedarf
113
2010
Endenergiebedarf
2050 2050
Zürich,
2010
0.98
2010 0 25 50 75 125 2050
2010 0 35 70 105 140 50 100 150 200
Mauerwerk Belag
2040
2020 25 50 75 100
100 125 2010 2010 20102010 0
Verhältnis
0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5
Zürich,für
2020 00 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5
aus Rückbaumaterialien
fürRaumwärme für
Jahr
56
Raumwärme
Jahr
2050 2020
der Stadt
2030
2020 2020
Altbestand,
2030 2020 2020 20202020
●
●
(indexiert,
●
●
MauerwerkMauerwerk
Rückbau (=Ersatzneubau)
Jahr
ininProzent
Jahr
●
aus
Jahr
Jahr
●
Berechnungund
2000
Jahr
Jahr
Jahr
●
2040 2000
●
8% 7%
Lager in Mio. Tonnen
●
Gebäudevolumen in Mio. Kubikmeter
●
2000
7%
20400% 25% 50% 75% 100% 2000
●
●
7%
2030
●
2030
2000
2000 2030
●
●
●
Mio. Tonnen
proEinwohner
●
●
●
2030 2030 20302030
Einwohner
●
●
zuEndenergie
Einwohner
●
43
Prozentder
14%
Endenergie
Endenergie
2050
43
14%
2010
Zürich,
2050Verhältnis Graue Energie zu Endenergie in %
2010 35 70 105 140 2010
saniert
50 100 150 200
Belag
2010
derin
2010
2040 2040 0
Modellresultat
saniert
2040
Rückbaumaterialien aus der Stadt Zürich, Modellresultat
in
2010 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5
in
2040 2040 20402040 0
Modellresultat
0%
0% 25% 25% 50% 50% 75% 75% 100%
100% 2020
der Stadt
2020
Graue Energie
2020
Altbestand,Altbestand,
Altbestand,Altbestand,
2020
113
2020
1.09
2050
1.09
2020
2050 2050
Altbestand, nicht saniert
Mauerwerk
Jahr
113
1.09
Jahr
Verhältnis 2050 2050 20502050
fürRaumwärme
Jahr
2000
Jahr
VerhältnisGraue
GraueEnergie
EnergiezuzuEndenergie
Endenergieinin%
%
Raumwärme
Jahr
2000
Jahr
Raumwärme
Jahr
2000 2030 2030
undWarmwasser
2030 Endenergiebedarf indexiert, 2005=100
Kies, Sand
2030
Sanieren
(indexiert,Energiestatistik
Warmwasser
2030 2030
nicht saniertnicht
Endenergie
Energiestatistik
(indexiert,
(indexiert,
Endenergie
(indexiert,
Prozent
2010 2010
Prozent
0 25 50 75 100 125
saniert
und
Endenergiebedarfpro
2010 2040
und
2040
rungstätigkeit
2040
und
2040 2040
Modellresultat
2040 Tonnen Lager in Mio. Tonnen Gebäudevolumen in Mio.
Stadt
Endenergiebedarf
Mio. Tonnen 2005=100 Mio.Mio. Tonnen Lager in Mio. Tonnen Gebäudevolumen in Kubikmeter
Mio. Kubikmeter
●
2020
Stadt
●
2020
43
Prozentder
●
Endenergiebedarf indexiert,
indexiert, 2005=100
14%
●
Altbestand,
43
der
113
14%
●
2050 2050
43
2020
14%
●
2050 2050
●
7%
●
Jahr
2000
Jahr
1.09
Verstärkte Sanie-
●
2050
0.98
●
25 50 75 100 125 0 35 70 105 140
●
2050 0 0 0.3 0.6 0.9
Jahr
0 25 50 75 1.2 100 1.5 125 0 0 0.3 0.3 0.6 0.6 0.9 0.9 1.2 1.2 1.5 1.5 0 35 70 105 140 0 50 50 100 100 150 150 200 200
2030 2030 0
Kies, Sand Kies, Sand
Rückbaumaterialien
2010
Vergleich der verschiedenen Umbauszenarien
2030
saniertnicht
●
0% 25% 50% 100%
Zürich)
●●
0% 25% 50% 75%
75% 100%
●●
proEinwohner
Zürich)
●
●
●
●
Altbestand, saniert
●
●
7%
Einwohner
2020
●
2040
●
2000 2040
●
●
●
7%
●
●
2000
●
2000
●
2040
Zürich, Modellresultat
2000
●
Lager in Mio. Tonnen
für Raumwärme
Jahr
Gebäudevolumen in Mio. Kubikmeter
●
2000 Verhältnis Graue Energie zu Endenergie in %
Energie
Verhältnis Graue Mio. zu Endenergie in % 2000 Mio. Tonnen 2000 20002000
2030
2010 Tonnen
113
2010 2050 2050
saniert
Warmwasser
2010
Warmwasser
1.09
2010 2050
2010
Warmwasser
Energiestatistik
0 35 70 105 140 50 100 150 200
Energiestatistik
2040
2020 2010 2010 20102010 0
Energiestatistik
derEndenergie
0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5
Endenergie
2020 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5
Endenergie
Kies, Sand
Jahr
43
14%
Jahr
(indexiert)
2050 2020
pro
2030
2020
der Stadt
2020
aus(indexiert)
pro
2030 2020 2020 20202020
Altbestand 1995
1995
Jahr
Jahr
Jahr
Jahr
2000
Jahr
Jahr
Jahr
2040 2000
Stadt
Lager in Mio. Tonnen
Stadt
2040
2030
2000 Endenergiebedarf
25% indexiert,
50%Mio.75%
0% Endenergiebedarf Tonnen100%
indexiert, 2005=100
2005=100 2000
2030 Mio. Tonnen 2030 Gebäudevolumen in Mio. Kubikmeter
2030 2030 20302030
51
16%
2050
51
16%
Altbestand Altbestand
2050Verhältnis Graue Energie zu Endenergie in % 2010 2010
Zürich,
2010
2040 000 25
25
0.3 50
0.6
50 0.9 75
75 100
1.2 125
100 1.5125 2040
2010 0 2040 0 35 70 105 140 50 100 150 200
2040 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 2040 20402040 0
0%
zu Endenergie in Prozent der Endenergie
0% 25% 25% 50%50% 75% 75% 100%
100% 2020 2020
●
1995
126
StadtZürich)
2020
1.44
2050
●
1.44
2020
2050 2050
Zürich)
●
●
Jahr
Zürich)
126
1.44
●
Jahr
2050 2050 20502050
proEinwohner
Verhältnis Graue Energie zu Endenergie in %
●
Einwohner
●
2000
Einwohner
Jahr
2000
●
7%
Jahr
●
2000 Verhältnis Graue Energie zu Endenergie in %
●
2000
7%
●
●
7%
2030
●
2000 2000 2030
●
●
●
Endenergiebedarf indexiert, 2005=100
●
●
●●
●
2030 2030
●
2010
20100 25 50 75 100 125 2010 2010
2010 2010 2040 2040
2040 2040
Modellresultat
Tonnen
Mio.Mio. Lager in Mio. Tonnen Gebäudevolumen in Mio.
Endenergiebedarf
Mio. Tonnen 2005=100 Tonnen Lager in Mio. Tonnen Gebäudevolumen in Kubikmeter
Mio. Kubikmeter
●
2020
Daten Endenergiebedarf pro Einwohner (indexiert, Energiestatistik Stadt Zürich)
●
2020 2020
●
2020Endenergiebedarf indexiert,
indexiert, 2005=100
●
2020
126
Altbestand 1995
●
2020 2050
●
2050
●
7%
●
Jahr
2000
Jahr
1.44
●
2050
1.09
Jahr
●
Jahr
25 50 75 100 125 0 35 70 105 140
●
Jahr
2050 0 0 0.3 0.6 0.9
Jahr
0
Jahr
Verstärkte
(indexiert)
0 25 50 75 1.2 100 1.5125 0 0 0.3 0.3 0.6 0.6 0.9 0.9 1.2 1.2 1.5 1.5 0 35 70 105 140 50 50 100 100 150 150 200 200
(indexiert)
2030 2030 2030 0
(indexiert)
2030
2030
2010 2030
Ersetzen
●
●●
●●
●
●
●
●
●
●
7%
2020
●
2040 2040
●
2000 2040
●
●
2040
●
7%
●
2040
●
2000
●
2000 2000
●
2040
2000
●
Lager in Mio. Tonnen
Jahr
Gebäudevolumen in Mio. Kubikmeter
●
2000 2000 20002000
und Warmwasser pro Einwohner (indexiert)
2030
2010 Mio. Tonnen Mio. Tonnen
51
16%
51
16%
2050
126
51
2010
16%
2050 2050 2050
0.98
Rückbautätigkeit
2050 2010
1.44
2010
2040 2050
2010
2010 2010 0 35 70 105 140 20102010 0 50 100 150 200
2020
2020 0 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5
0.3 0.6 0.9 1.2 1.5
Jahr
51
16%
Jahr
2050
2030 0%
2020 0% 25%
25% 50% 50% 75% 100%
75% 100% 2020 2020
2030 2020 2020 20202020
Jahr
Jahr
Jahr
Jahr
2000
Jahr
Jahr
Jahr
2040 Verhältnis Graue Energie % Lager in Mio. Tonnen 2000 Gebäudevolumen in Mio. Kubikmeter
20400%
2030
2000 Verhältnis 50%Mio.
25% Graue 75%
Energie zu 100%
Tonnen
zu Endenergie
Endenergie in
in % 2000
2030 Mio. Tonnen 2030
2030 2030 20302030
40
26%
2050
40
26%
2050Verhältnis Graue Energie zu Endenergie in % 2010 35 70 105 140 2010
2010
2040 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 2040
2010 0 2040 0 50 100 150 200
2040 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 2040 20402040 0
0%
0% 25% 25% 50% 50% 75%75% 100%100% 2020 2020
126
2020
1.65
2050
1.65
2020
2050 2050
Jahr
126
1.65
Jahr
Verhältnis Graue zu in % 2050 2050
2000
20502050
Jahr
GraueEnergie
Energie zuEndenergie
Endenergie 2000
Jahr
2000 Verhältnis
Endenergiebedarf
Endenergiebedarf indexiert,
indexiert, 2005=100in %
2005=100 2000 2030 2030
Endenergiebedarf indexiert, 2005=100 2030
2030
0
20100 0 2525
25 5050 50 757575 100 100 125125 2010 2010
100 125 2010 2040 2040
2040 2040
●
2020
●
2020
●
2020
●
●
126
●
●
2020 2050
●
2050
●
●
●
7%
●
●
Jahr
2000
Jahr
1.65
●
●
2050
1.44
●
2050
Jahr
●
●
●
7%
Jahr
●
●
2000
7%
●
●
7%
●
2000 2030
●
●
●
2030
●
●
●
2030
führt
●
2010
●
beim
2030
●
2010
2010
2020 2040 2040
2040
Rückbaumaterialien aus der Stadt Zürich, Modellresultat
2040
Jahr
Angaben
2030
2020
2020 Mio. Tonnen
126
Bereits im
2050 2050
1.09
2050
1.65
2050
Jahr
Einsparung
Jahr
2040
Jahr
bäudeparks
intensivierte
Infrastruktur
Infrastruktur
2030
2030 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5
40
26%
2050
Szenario
Materiallager
2040
2040
und KONSTANT.
0% 25%
beinahe halbiert.
2000 50%Mio.75%
Tonnen100%
Raumwärme und
40
26%
Ersatzneubauten.
40
26%
2050
26%
2050
Gebäudevolumen
Verhältnis Graue Energie zu Endenergie in %
Energie verbunden.
2010 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5
0%
0% 25% 25% 50% 50% 75% 100%
75% 100%
Rückbaumaterialien
2020
Jahr
2000 Verhältnis
Verhältnis Graue
Graue Energie
Energie zu
zu Endenergie
Endenergie in %
in %
stark ausgebaut werden.
2030
wird der Energiebedarf für
ERSETZEN.
2010
Endenergie pro Einwohner
2040
Recyclingkapazitäten künftig
Gebäudevolumens unsaniert.
Bewirtschaftung müssten die
ist beim Szenario
zum Lager inklusive
Angaben zum Lager inklusive
beinahe. Für eine nachhaltige
Beim Szenario ERSETZEN er-
Beim Szenario KONSTANT ist
2020
Beim Szenario SANIEREN wird
beinahe der gesamte Bestand
40Warmwasser
Die
Beim Szenario ERSETZEN ver-
deutlichen Zunahme an Grauer
über den Szenarien SANIEREN
SANIEREN deutlich grösser als
zu einem 25-%-Anteil von
auch 2050 noch ein Viertel des
höht sich das Materiallager des
ist zudem mit einer
1.65
Szenario KONSTANT
2050
Jahr
doppeln sich die Rückbauflüsse
Gebäudeparks um 12 % gegen-
Die zusätzliche
Erneuerung des Ge-
saniert. Das Szenario ERSETZEN
2030
2040
1.44
2050
Mio. TonnenDynamische Simulation Gebäudepark:
Erneuerungsszenarien im Vergleich
Erfolgt die Bewirtschaftung mit den heutigen Sanierungs- und Rückbauraten (Szenario KON-
STANT), werden bis ins Jahr 2050 rund 80 % des Gebäudeparks energetisch saniert sein. Damit
lässt sich das Ziel der 2000-Watt-Gesellschaft aber noch nicht erreichen. Die weiteren Szenarien
sind vielversprechender: In Zukunft müssen die Erneuerung des Gebäudeparks beschleunigt und
sowohl Gebäudesanierungen als auch Ersatzneubauten forciert werden.
Gebäudepark und Materiallager Materialflüsse Energiebedarf und Graue Energie
Beim Szenario KONSTANT sind auch Beim Szenario ERSETZEN ist die Der Energiebedarf pro Einwohner
2050 noch 40 Mio. m 3 an Gebäudevo- Materialintensität deutlich grösser als reduziert sich bis 2050 im Szenario
lumen unsaniert. Im Szenario SANIE- beim Szenario KONSTANT. Für die KONSTANT im Vergleich zu 2005
REN verbleiben bis 2050 rund 5 % Entwicklung einer Ressourcenstrate- (100 %) auf 56 %. Beim Szenario
des Gebäudeparks in einem unsa- gie spielen neben den Inputflüssen vor SANIEREN fällt die Reduktion des
nierten Zustand. Schlechter schneidet allem die Outputflüsse, welche in Energiebedarfs auf 43 % deutlich
das Szenario ERSETZEN ab, bei dem Form von Rückbaumaterialien grösser aus als beim Szenario
bis zum Jahr 2050 rund 17 % des anfallen, eine wesentliche Rolle. ERSETZEN, bei dem der Energiever-
Gebäudeparks noch keine Sanierung Während der Materialfluss aus dem brauch noch 51 % beträgt. Somit wird
durchlaufen haben. Dies ist auf die im Rückbau von 0.8 Mio. Tonnen pro Jahr bei der Endenergie pro Person für
Vergleich zu den Sanierungsraten um beim Szenario KONSTANT praktisch Raumwärme und Warmwasser bei den
rund eine Grössenordnung tieferen unverändert bleibt, steigt dieser beim Szenarien SANIEREN und ERSETZEN
Ersatzneubauraten zurückzuführen. Szenario SANIEREN bis 2050 leicht an die für die Primärenergie in der
Das Materiallager steigt bei den auf 1.1 Mio. Tonnen. Ganz anders 2000-Watt-Gesellschaft im Jahr 2050
Szenarien KONSTANT und SANIEREN sieht die Situation beim Szenario ingesamt angestrebte Absenkung auf
bis 2050 um 33 Mio. Tonnen an. Das ERSETZEN aus: Hier ist beinahe mit 55% erreicht. Dabei bleibt die zu
Szenario ERSETZEN ergibt eine einer Verdopplung der Rückbauflüsse erwartende strukturelle Veränderung
Zunahme von 46 Mio. Tonnen. Dieses auf 1.4 Mio. Tonnen pro Jahr zu der Wärmeversorgung in Richtung
Szenario ist somit deutlich material- rechnen. Ein materialintensiver Umbau eines vermehrten Einsatzes erneuer-
intensiver. Interessanterweise ist das des Gebäudeparks lässt sich nur barer Energieträger noch unberück-
Lagerwachstum bei allen Szenarien rechtfertigen, wenn dies gleichzeitig sichtigt. Allerdings wird die zusätz-
hauptsächlich auf die Zunahme des zu einer deutlichen Reduktion des liche Reduktion der Betriebsenergie
Betonlagers zurückzuführen. Begrün- Energiebedarfs führt. bei den Szenarien SANIEREN und
den lässt sich dies mit dem deutlich ERSETZEN mit einer deutlichen
höheren Betonanteil in den zukünftig Zunahme an Grauer Energie erkauft.
erstellten Gebäuden.
15Rückbau der Wohnsiedlung
Bernerstrasse, an deren Stelle
der Ersatzneubau Werdwies
erstellt wurde, und externe
Aufbereitung des Recycling-
materials
Materialflussschema
Die Materialflüsse in Tonnen für
Rückbau und Aushub beim
Ersatzneubau Werdwies mit
Verwertungsprozessen (blaue
Kästchen), Entsorgungsprozes-
sen (orange Kästchen) und
Zielprozessen für verwertete
Materialien in der Region Zürich
(grüne Kästchen). Das zurück-
gebaute Gebäudevolumen
betrug 60'000 m 3 und das
Aushubvolumen 32'000 m 3.
16Rückbau konkret:
Controlling der Bauabfallentsorgung am
Beispiel der Wohnsiedlung Werdwies
Das Amt für Hochbauten hat die Herausforderungen im Bereich des Ressourcen- und Baustoffma-
nagements bereits früh erkannt und handelt entsprechend. Heute werden bei grösseren Baupro-
jekten bereits bei der Planung der Rückbau- und Aushubarbeiten Fachleute aus dem Stoffflussbe-
reich beigezogen. Dabei werden Konzepte für eine effiziente Materialbewirtschaftung entwickelt,
deren ökologisches wie auch ökonomisches Sparpotenzial erheblich ist. Voraussetzung für die
Umsetzung ist, dass Bauherr, Planende und Bauleitung den ökologischen Kriterien bei der Aus-
wahl der Unternehmen genügend Gewicht geben. Ein Controlling während der Ausführung ist
unerlässlich, um zu gewährleisten, dass die Vorgaben auch tatsächlich umgesetzt werden.
Das Vorgehen wird anhand des Ersatzneubaus Wohnsiedlung Werdwies veranschaulicht.
Materialbewirtschaftungskonzept Ökologische Vorgaben Controlling der Bauabfallentsorgung
Im Materialbewirtschaftungskonzept Die Vorgaben werden in den Zu- Das Controlling ermöglicht eine
werden die ökologischen, ökono- schlagskriterien für die Submission detaillierte Auswertung der Material-
mischen und logistischen Rahmenbe- der Rückbau- und Aushubarbeiten flüsse und der Emissionen durch die
dingungen abgeklärt. Für die beste- berücksichtigt. Bei der Vergabe Transporte. Die systematische
hende Wohnsiedlung, welche dem wurden die ökologischen Kriterien Erfassung der von der Baustelle der
Ersatzneubau weichen musste, wurde gleich stark gewichtet wie die Qualität Wohnsiedlung Werdwies abtranspor-
das Rückbaukonzept vor der Submis- und der Preis. Das Angebot, welches tierten Materialmengen ergab einen
sion festgelegt. Bei grösseren den Zuschlag erhielt, schnitt bei den totalen Materialfluss von 82'000
Projekten ist die Zwischenlagerung ökologischen Kriterien am besten ab Tonnen. Das Aushubmaterial bean-
und Aufbereitung vor Ort der externen und war zugleich auch am preisgün- spruchte mit 51'100 Tonnen (62 %)
Aufbereitung gegenüberzustellen, stigsten. Dank der kurzen Distanz zum den grössten Anteil. Von den 31'100
wobei Kosten, Etappierung, logi- Aufbereitungsplatz konnte der Tonnen Bauabfall sind 11'600 Tonnen
stischer Aufwand und Transportdi- Unternehmer die Transportkosten und Betonabbruch und 14'500 Tonnen
stanzen einzubeziehen sind. Beim die Emissionen tief halten. Die Mischabbruch. Über 90 % der
Projekt Werdwies führte die Beurtei- Annahme, dass ökologisch vorteilhafte Bauabfälle und 50 % des Aushubma-
lung der Kosten und Transporte zum Lösungen teurer sind, trifft somit beim terials konnten verwertet werden.
Entscheid für eine externe Aufberei- Beispiel Werdwies und auch für
tung. weitere Projekte nicht zu.
Kriterien Bemerkungen Ökologische Vorgaben
Transparenz des Sind die angegebenen Entsorgungs- und Verwertungswege
Entsorgungskonzepts nachvollziehbar? Diese sind eine Voraussetzung für eine
Muldenkonzept auf der Baustelle? hohe ökologische Leistung: Zuschlagskrite-
Qualität des Wie hoch sind die Verwertungsanteile pro Fraktion? rien für die Rückbau- und Aushubarbeiten
Entsorgungskonzepts Wie werden die Materialien verwertet?
Was sind die Anwendungen der RC-Produkte? beim Ersatzneubau Wohnsiedlung Werdwies
Transportdistanzen Distanzen zu den Verwertungs- und Entsorgungsplätzen? (Submission BKP 112, 201).
Evtl. Potenzial von Rückfuhren?
Fahrzeuge Welche Fahrzeuge werden eingesetzt? Kapazitäten?
Welche EURO-Norm haben die Fahrzeuge?
Verwendung von schwefelarmen Dieseltreibstoffen oder Biodiesel?
Partikelfilter vorhanden oder nicht?
Umwelt- und Zertifizierung (ISO 9001 und 14001)
Qualitätsmanagement Mitgliedschaft in Verbänden (FSKB, ARV usw.)
Controlling Ist der Unternehmer gewillt, mit dem externen Beauftragten
zusammenzuarbeiten, die Daten korrekt zu erheben und in
Excel-Tabellen einzutragen?
17Auch Rückbauarbeiten können
mit einer gewissen Ästhetik
verbunden sein. Rückbau
während der Sanierung des
Schulhauses Milchbuck.
Projekt Massnahmen Entsorgte Verwer- Fahrten Durchschnittlliche Spezifische Spezifischer
Material- tungs- Anzahl Transport- CO2-Emissi- Endenergie-
menge quote distanzen onen verbrauch
t % km/Fahrt g/t MJ/t
Rückbau Wohnsiedlung Ökologische Kriterien
Werdwies Bewirtschaftungskonzept 31'000 91 2'190 13 1'194 16
Controlling
Rückbau Wohnsiedlung Controlling
Brunnenhof 7'800 87 440 21 1'410 20
Rückbau Schulhaus Ökologische Kriterien
Falletschen Controlling 8'300 93 470 23 1'566 21
Rückbau Stadion Letzigrund Ökologische Kriterien
Bewirtschaftungskonzept 46'200 99 2'854 8.4 649 9
Controlling
Instandsetzung Verwaltungs- Controlling
zentrum Werd 3'670 61 656 21 4'632 63
Instandsetzung Schulhaus Controlling
Milchbuck 2'800 75 267 43 5'020 68
Instandsetzung Spital Triemli, Controlling
Behandlungstrakt 2'912 24 286 41 4'808 65
Instandsetzung Amtshaus Ökologische Kriterien
Parkring Controlling 1'072 88 80 30 2'799 38
Wirkung von Umweltmassnahmen
Die Gegenüberstellung von Massnahmen
und umweltrelevanten Parametern von
verschiedenen Instandsetzungs- und
Rückbauprojekten zeigt, dass mit der
Kombination von Bewirtschaftungskonzept,
ökologischen Vorgaben und Controlling
bessere Resultate erzielt werden als mit
einem ausschliesslichen Controlling der
Bauabfallentsorgung.
18Rückbau konkret:
Best Practice für Bauabfallentsorgung
Dank der umfangreichen Datenbasis von Sanierungs- und Rückbauprojekten, bei denen das
Amt für Hochbauten ein Controlling der Bauabfallentsorgung durchführen liess, können die
umweltrelevanten Parameter miteinander verglichen werden. Damit lässt sich überprüfen,
ob die eingeleiteten Massnahmen Wirkung zeigen und in welchen Bereichen allenfalls
Optimierungspotenzial besteht. Die Datenerfassung bei solchen Projekten bietet weitere
Vorteile: So kann ein Benchmark für künftige Projekte entwickelt werden. Gleichzeitig ist
eine Qualitätssicherung der Bauabfälle möglich. Denn nur qualitativ hochstehende Rückbau-
stoffe sind im Markt für Gesteinskörnungen konkurrenzfähig.
Materialflüsse und Transporte Ökologische Submissionskriterien Bewirtschaftungskonzept
Vor allem bei Sanierungen gilt es, die Die Beachtung von ökologischen Die frühzeitige Erarbeitung eines
Materialflüsse und Transporte besser Kriterien in der Submission führt zu Materialbewirtschaftungskonzepts
zu lenken. Bei den Rückbauprojekten besseren Umweltleistungen. Werden führt zu erheblichen ökologischen und
können heute über 90 Massenprozent ökologische Vergabekriterien bei der ökonomischen Vorteilen. Diese
verwertet werden. Im Gegensatz dazu Submission von Sanierungen, Massnahme wurde bei den Rückbau-
variieren die Verwertungsquoten bei Rückbau- und auch Aushubarbeiten projekten Wohnsiedlung Werdwies und
den Sanierungsprojekten mit Werten verwendet, steigen die Verwertungs- Stadion Letzigrund umgesetzt. Auch
zwischen 24 % und 88 % sehr stark. quoten und die Umweltbelastungen hier zeigen sich die Auswirkungen
Dies ist darauf zurückzuführen, dass sinken. So konnte bei der Sanierung beim Projektvergleich: Die durch-
bei Sanierungen der Rohbau bestehen des Amtshauses Parkring aufgrund schnittliche Fahrdistanz beim Projekt
bleibt, was zu einem höheren Anteil an der «ökologischen Kriterien» die Werdwies konnte um 30 % auf 13 km
nicht verwertbaren Materialien (Kunst- Verwertungsquote auf gegen 90 % und beim Stadion Letzigrund um über
stoffe, Verbundstoffe, Kork, Bodenbe- erhöht und der spezifische Energiever- 60 % auf 8.4 km reduziert werden.
läge usw.) führt. brauch für die Transporte von durch- Beim Stadion Letzigrund beinhaltete
Bei Sanierungen ist der Transportauf- schnittlich 65 auf 38 Megajoule pro das Materialbewirtschaftungskonzept
wand für die Bauabfälle um Faktoren Tonne Rückbaumaterial reduziert auch die Entsorgung von ca. 350'000 m3
grösser als bei Rückbauprojekten. werden. Aushubmaterial. Das komplexe, aber
Die bei Sanierungen tätigen Rückbau- gut funktionierende Konzept führte zu
unternehmen verfügen oft über keine Kosteneinsparungen im siebenstelligen
eigenen Aufbereitungsanlagen und Bereich.
entsorgen häufiger in weit entfernten
Deponien.
Benchmark
Umweltparameter Art des Bauvorhabens Benchmark
Verwertungsquote bei Rückbauten > 90 % Die Anzahl der untersuchten Projekte
bei Sanierungen > 75 %
erlaubt es, Benchmarks für verschiedene
Durchschnittliche Transport- Rückbauten und < 20 km Umweltparameter festzulegen, die als
distanzen (Einweg) Sanierungen
Zielgrössen für Sanierungs- und Rückbau-
Spezifische CO2-Emissionen Rückbauten < 1'500 g/t projekte dienen.
pro Tonne Bauabfall Sanierungen < 3'000 g/t
Spezifischer Endenergiever- Rückbauten < 20 MJ/t
brauch pro Tonne Bauabfall Sanierungen < 40 MJ/t
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