Quelle: Institut für Stahlbau, RWTH Aachen
Die Wiederverwendung tragender Stahlbauteile ist ein wichtiger Hebel für ressourcenschonendes und emissionsarmes Bauen. Viele Bauteile besitzen auch nach der ersten Nutzungsphase ein hohes Tragfähigkeitspotenzial. Die Entscheidung über ihre Wiederverwendung ist jedoch anspruchsvoll. Dabei müssen Bauteilzustand, Werkstoffeigenschaften, Geometrie und Anschlussdetails bewertet und zugleich normative Anforderungen sowie wirtschaftliche Randbedingungen berücksichtigt werden. Fehlen belastbare Informationen, wird Wiederverwendung zum Einzelfall mit hohem Prüf- und Nachweisaufwand; häufig wird dann der einfachere Weg des Recyclings gewählt.
Das Forschungsprojekt EvaSteel entwickelt eine Methodik zur Bewertung der Wiederverwendbarkeit von Stahlbauteilen im Hoch- und Anlagenbau. Ziel ist es, eine datenbasierte Entscheidungsgrundlage zu schaffen, mit der gebrauchte Bauteile hinsichtlich ihrer technischen Eignung und Wirtschaftlichkeit nachvollziehbar bewertet werden können. Wiederverwendung und Recycling werden gleichwertig betrachtet: Entscheidend ist, welcher Verwertungsweg im Einzelfall auf Basis belastbarer Daten sinnvoll ist.
Zentrales Element ist der digitale Bauteilpass. Er bündelt Informationen zu Geometrie, Werkstoffeigenschaften, Zustand, Nutzungshistorie und Nachhaltigkeit und macht sie über den Lebenszyklus verfügbar. Bei Bestandsbauteilen werden vorhandene Unterlagen, Prüfzeugnisse, Planungsdaten und Inspektionsergebnisse zusammengeführt; fehlende Informationen werden durch Messungen, Prüfungen und digitale Erfassungsmethoden ergänzt. Für neue Stahlbauteile kann der Bauteilpass bereits bei Herstellung, Lieferung oder Einbau angelegt werden. So werden Daten von Beginn an erfasst, fortgeschrieben und für Instandhaltung, Bewertung, Rückbau oder Wiederverwendung verfügbar gemacht. Eine BIM-Schnittstelle verknüpft die Informationen mit Gebäudemodellen und macht sie in Planung, Ausführung, Betrieb und Rückbau nutzbar.
Neben der Dokumentation ist die verlässliche Zustandsbewertung entscheidend. Hierzu werden vorhandene Informationen mit Inspektions- und Prüfergebnissen zusammengeführt. Werkstoffkennwerte, sichtbare Schäden, Anschlussdetails und geometrische Merkmale fließen gemeinsam in die Bewertung ein, um Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit und mögliche Einschränkungen der Wiederverwendung beurteilen zu können.
Zur Unterstützung der Bestandserfassung kommen digitale Verfahren zum Einsatz. Drohnenbefliegungen ermöglichen eine visuelle Dokumentation schwer zugänglicher Bereiche. Die Bilddaten können mit KI-gestützten Verfahren ausgewertet werden, um Schäden wie Korrosion, Risse oder Verformungen zu erkennen, zu klassifizieren und zu dokumentieren. Zugleich lassen sich Anschlüsse, Verbindungsmittel und geometrische Merkmale erfassen und in den digitalen Bauteilpass überführen.
Die im digitalen Bauteilpass gebündelten Daten schaffen die Grundlage für nachvollziehbare Bewertungsprozesse. Sie ermöglichen es, Bauteile nicht nur einzeln zu dokumentieren, sondern ihre Wiederverwendbarkeit systematisch anhand technischer, ökologischer und wirtschaftlicher Kriterien einzuordnen. Dabei wird transparent, welche Informationen bereits vorliegen, wo Unsicherheiten bestehen und welche zusätzlichen Untersuchungen für eine belastbare Entscheidung erforderlich sind. Durch die BIM-Anbindung können diese Informationen in digitale Planungs- und Rückbauprozesse integriert sowie perspektivisch für Bauteilhandel und digitale Plattformen nutzbar gemacht werden.
EvaSteel leistet damit einen Beitrag dazu, Wiederverwendung im Stahlbau vom Einzelfall zu einem planbaren Prozess weiterzuentwickeln. Die Verbindung aus digitaler Dokumentation, strukturierter Zustandsbewertung und lebenszyklusorientierter Datennutzung schafft die Voraussetzung, um Stahlbauteile sicherer einzuschätzen, Ressourcen zu schonen und Kreislaufwirtschaft bereits in Herstellung, Planung und Betrieb mitzudenken.
EvaSteel: www.stb.rwth-aachen.de/cms/stb/Forschung/Forschungsprojekte/EvaSteel/~bnnhfy/EvaSteel/
