Remanufacturing statt Neubau? Erkenntnisse aus dem #CEresearch Webseminar
Am 5. Februar 2026 stand bei unserem #CEresearch Webseminar ein Thema auf der Agenda, das im Kontext der Energiewende bislang selten konsequent zirkulär betrachtet wird: Energiesysteme im Wohnquartier.
Zu Gast war Martin Gertz von der Westfälische Hochschule Gelsenkirchen. In seinem Vortrag „Energiesysteme im Wohnquartier ganzheitlich denken – Remanufacturing statt Neubau“ gab er Einblicke in aktuelle Forschung zur Lebensdauerverlängerung und techno-ökologischen Bewertung von Quartiersenergiesystemen.
Vom Einbau bis zum Ausbau: Warum wir Energiesysteme zu Ende denken müssen
Viele Einfamilienhäuser und zunehmend auch kleinere Quartiere setzen heute auf einen technologischen Dreiklang aus:
- Photovoltaikanlage
- Batteriespeicher
- Wärmepumpe
Diese Systeme wurden bisher durch staatliche Förderungen attraktiv gemacht und gelten als zukunftsfähige Lösung für eine klimafreundliche Energieversorgung. Doch was passiert, wenn einzelne Komponenten nach 10 oder 15 Jahren ausfallen? Wird repariert? Modernisiert? Oder vollständig ersetzt? In der Praxis dominiert bislang häufig der Neubau. Altanlagen werden selten systematisch auf Reparierbarkeit, Demontagefähigkeit oder Remanufacturing-Potenziale geprüft, obwohl genau hier zentrale Ansätze der Circular Economy liegen.
Die Circular Economy Initiative Deutschland betont, dass Reparatur, Wiederverwendung und Remanufacturing entscheidende Hebel für nachhaltigere Wertschöpfung sind. Gerade im Gebäudesektor, einem der ressourcenintensivsten Bereiche unserer Volkswirtschaft, ist dieses Potenzial erheblich.
Das Forschungsprojekt: Lebensdauer verlängern, aber wie sinnvoll ist das?
Im Forschungsprojekt „Techno-ökologische Maßnahmenbewertung zur Steigerung der Lebensdauer (Repair, Reuse, Remanufacturing)“, gefördert vom Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung im Auftrag des Bundesministerium für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen (Zukunft Bau), untersuchen Martin Gertz und das Projektteam:
- welche technischen Maßnahmen die Lebensdauer von Energiesystemen verlängern,
- wie reparierbar und demontagefreundlich heutige Systeme konstruiert sind,
- welche ökologischen und ökonomischen Effekte daraus entstehen.
Ziel ist es, eine belastbare Bewertungsmethodik zu entwickeln, die technische, ökologische und wirtschaftliche Aspekte miteinander verknüpft.
Die Demontage als Basis einer Ökobilanz
Im Projekt wurde exemplarisch eine Luft-Luft-Wärmepumpe demontiert und analysiert. Aus diesem Modellversuch konnten die Forschenden folgende Erkenntnisse gewinnen: Viele Bauteile sind verschraubt oder gesteckt und damit grundsätzlich demontierbar. Jedoch erschweren Verklebungen (z. B. bei Isolierungen) eine saubere Trennung.
Technisch und regulatorisch anspruchsvoll ist die Reparatur von Kältemittelkreisläufen. Vor einer Reparatur muss das Kältemittel durch einen Fachbetrieb abgesaugt werden, da ein ungewollter Austritt je nach Kältemittel erhebliche Klima- und Umweltwirkungen haben kann. Darüber hinaus ist der Kühlmittelkreislauf häufig verlötet oder verpresst. Das erschwert den Austausch einzelner Komponenten deutlich, weil eine nachträgliche zuverlässige Abdichtung aufwendig ist. Eine weitere praktische Einschränkung ist, dass der Kompressor in vielen Fällen nur als komplette Einheit getauscht werden kann.
Alle Ergebnisse aus der Demontage wurden als Basis für eine exemplarische Ökobilanz genutzt. Die Analyse wurde außerdem durch Informationen verschiedener Stakeholder ergänzt. Möglich wurde dies, weil im Projekt Unternehmen befragt wurden, die an unterschiedlichen Stellen am Lebenszyklus einer Wärmepumpe beteiligt sind, darunter Hersteller, Installationsbetriebe sowie Endkundinnen und Endkunden. In den Gesprächen wurde deutlich, dass Reparierbarkeit nicht nur eine technische Frage ist, sondern auch von regulatorischen Vorgaben, Verfügbarkeit von Ersatzteilen und Qualifikation im Handwerk abhängt.
Ein realistisches Fallbeispiel als Basis der Ökobilanz
Für die Erstellung der Ökobilanz wurde ein Ansatz gewählt, bei dem die gesamte Lebensdauer einer Wärmepumpe betrachtet wurde:
- Rohstoffgewinnung
- Produktion
- Installation
- Nutzung (inkl. Stromverbrauch)
- Reparatur
- zweite Nutzungsphase
Zunächst wurden die verwendeten Rohstoffe aufgelistet. Daraus wurden Materialien in der Ökobilanz abgebildet und Ersatzteilen der Außen- und Inneneinheit zugeordnet. Im nächsten Schritt wurde analysiert, welche Beiträge Fertigung und Installation bilanziell verursachen.
Daraufhin wurde ein Beispielszenario modelliert: Nach der Installation folgt eine erste Nutzungsphase. Während dieser Phase tritt ein Defekt auf und ein Ersatzteil wird getauscht. Anschließend folgt eine zweite Nutzungsphase. Sowohl während der ersten und zweiten Nutzung wird elektrische Energie benötigt. Nach der zweiten Nutzungsphase kommt es zum Ausbau und der Entwertung des Geräts.
Für alle Prozessschritte fallen zudem Transporte an, die in der Bilanz berücksichtigt wurden. Es kristallisierte sich schnell heraus, dass die elektrische Energie einen entscheidenden Einfluss auf die Gesamtbilanz hat.
Zentrale Erkenntnis: Die Nutzung dominiert
Es zeigte sich, dass die CO₂-Bilanz deutlich stärker durch die Betriebsphase beeinflusst als durch die Herstellung oder Installation. Das hängt vor allem mit der langen Nutzungsdauer zusammen, die je nach System und Einsatzbedingungen im Bereich von 10 bis 15 Jahren liegen kann.
Je nachdem, ob die Wärmepumpe mit einem konventionellen Energiemix oder mit einem stärker erneuerbaren Klimamix betrieben wird, unterscheiden sich die Emissionen erheblich. Damit wird deutlich: Die ökologische Bewertung eines Geräts hängt nicht allein an seiner Konstruktion, sondern stark an den Rahmenbedingungen seines Betriebs. In vielen Fällen kann der Strommix einen größeren Einfluss haben als Effizienzunterschiede zwischen Gerätegenerationen.
Drei Szenarien: Lange nutzen oder schneller erneuern?
Im Modell, das das Team um Martin Gertz berechnete, wurden verschiedene Szenarien verglichen:
- sehr lange Lebensdauer durch Reparatur, weniger Neuproduktion, aber geringere Nutzung technischer Effizienzsprünge,
- normale Lebensdauer mit regelmäßiger Erneuerung, wobei Effizienzgewinne neuer Generationen genutzt werden,
- verbesserter Energiemix plus technologische Entwicklung, mit dem stärksten positiver Effekt auf die Gesamtbilanz
Eine sehr lange Nutzung durch konsequente Reparatur reduziert zwar den Bedarf an Neuproduktion. Sie kann jedoch dazu führen, dass Effizienzgewinne neuer Gerätegenerationen nicht genutzt werden. Umgekehrt kann eine reguläre Erneuerung in bestimmten Intervallen ökologisch vorteilhaft sein, wenn der technologische Fortschritt signifikante Effizienzsteigerungen mit sich bringt. Besonders deutlich wurde jedoch, dass der Einfluss eines klimafreundlicheren Strommixes in vielen Fällen den Effekt rein technologischer Verbesserungen übersteigt. Damit verschiebt sich der Fokus von der reinen Gerätefrage hin zu einer systemischen Betrachtung des Energiesystems insgesamt.
Ökologie allein entscheidet nicht: Das Optimierungsmodell
Ein besonders spannender Teil des Vortrags war die Erweiterung um ein ökonomisches Entscheidungsmodell. Denn in der Realität entscheiden Endnutzerinnen und Endnutzer nicht primär auf Basis einer CO₂-Bilanz, sondern anhand von:
- Investitionskosten
- Betriebskosten
- Strompreisentwicklung
- Einspeisevergütung
- persönlicher Zahlungsfähigkeit
Dafür wurde ein Optimierungsmodell (Python-basiert) entwickelt, das über Zeiträume von 30 bis 60 Jahren verschiedene Kombinationen aus Wärmepumpe, Photovoltaik (PV) und Speicher berechnet. Berücksichtigt werden unter anderem:
- stündliche Lastprofile
- Temperaturverläufe
- PV-Erträge
- Nutzerverhalten
- technologische Generationen
- Netzbezug und Einspeisung
Das Modell ermittelt die kostengünstigste Systemstrategie und soll künftig mit der Ökobilanz verknüpft werden.
Erst durch diese Kombination wird sichtbar, wo wirtschaftliche und ökologische Ziele zusammenlaufen und wo Zielkonflikte entstehen? So kann eine Lösung gefunden werden, die sich für die Privatpersonen im Quartier rechnet und einen möglichst hohen ökologischen Nutzen hat.
Komplexität statt einfacher Antworten
In der Diskussion wurde deutlich, wie vielschichtig das Thema ist. Neben CO₂ spielen weitere Umweltindikatoren eine Rolle, etwa Ressourcenverbrauch oder Versauerungspotenziale. Auch Fragen der Lieferkettenresilienz und Materialverfügbarkeit beeinflussen Neubauentscheidungen. Hinzu kommen politische Rahmenbedingungen, Förderanreize und die spezifische Struktur einzelner Quartiere, die sich selbst innerhalb einer Stadt wie z. B. Bottrop erheblich unterscheiden können.
Eine pauschale Antwort auf die Frage „Remanufacturing oder Neubau?“ gibt es daher nicht. Vielmehr braucht es differenzierte, kontextabhängige Bewertungsansätze.
Was nehmen wir mit?
- Energiesysteme müssen über ihren gesamten Lebenszyklus gedacht werden.
- Die Betriebsphase, insbesondere der Strommix, ist ökologisch entscheidend.
- Wirtschaftliche Entscheidungslogiken dürfen in der Circular Economy nicht ausgeblendet werden.
- Bewertungsmodelle müssen ökologische und ökonomische Dimensionen zusammenführen.
Remanufacturing ist dabei keine ideologische Gegenposition zum Neubau, sondern eine ernstzunehmende strategische Option. Seine Sinnhaftigkeit hängt von Strommix, technologischem Fortschritt, Kostenstruktur, Ersatzteil- und Serviceverfügbarkeit sowie dem regulatorischen Rahmen ab.
Ausblick bei #CEresearchNRW
Das Webseminar hat gezeigt, wie viel Forschungs- und Kooperationspotenzial im Bereich zirkulärer Energiesysteme steckt. Neue Projekte, etwa im Bereich Elektronik und Ressourceneffizienz, sind bereits bei weiteren Akteuren in Planung. Es war schön zu sehen, wie das Seminar wieder Forschende miteinander in den Austausch gebracht hat, die zuvor noch keinen Kontakt hatten. Es ist jedes Mal eine Freude, dem Entstehen neuer Netzwerke zuzusehen.
Beim nächsten Termin widmen wir uns dem Thema zirkuläre Technologien im Hochbau. Andreas Kunsmann, CEO der Firma Polycare GmbH, wird Einblicke in das Stecksystem Sembla und Ansätze von Polycare zur Circular Economy geben.
Wir danken Martin Gertz herzlich für die fundierten und praxisnahen Einblicke und freuen uns darauf, viele Teilnehmende auch bei den kommenden Seminaren begrüßen zu dürfen.
Bis dahin,
Ihr CirPEL und Prosperkolleg e.V. Team!