M-DAB - Materialressourcen der Stadt digitalisieren, analysieren und nachhaltig bewirtschaften

Im Forschungsvorhaben wird untersucht, wie uns digitale Technologien unterstützen können die bestehenden und zukünftigen Materialressourcen im Bauwesen qualitativ (Baustoffe und deren Recycling) und quantitativ (Baustoffmengen) festzumachen.

Kurzbeschreibung

Status

In Vorbereitung

Ausgangssituation/Motivation

Die österreichische Metropolregion Wien wächst. Die steigende Bevölkerung fordert Politik und Verwaltung auf, nachhaltige Gebäude, leistbar und für hohe Lebensqualität bereitzustellen.

Baumaterialien und Bauweise prägen die Gebäudesubstanz einer Errichtungsphase der Stadtentwicklung und definieren den Abfall bzw. die Ressourcen der Zukunft. Doch das Wissen über Mengen und Qualitäten dieser gebundenen Ressourcen bzw. Abfallstoffe ist unzureichend.

Immerhin betragen Abfälle aus dem Bauwesen rund 70% (ca. 44 Mio. Tonnen) des österreichweiten, jährlichen Abfallaufkommens. Neben umweltpolitischen Interessen liegt es auch im wirtschaftlichen Interesse praxistaugliche Prozesse zu verwirklichen, um diese Ressourcen besser zu verwerten.

Inhalte und Zielsetzungen

Die qualitative und quantitative Bestimmung von Ressourcen erlaubt wirtschaftliche Parameter von Abfallbeseitigung und Ressourcen-Rückgewinnung material- und bauteilgenau zu berechnen und deren zukünftige Verfügbarkeit zu prognostizieren. Als Folge entsteht höhere Transparenz von Folgekosten bei der Schadstoffbeseitigung und Planbarkeit im Bereich der Rohstoffrückgewinnung.

Durch die Ergebnisse des Forschungsvorhabens können zeitlich und räumlich Materialressourcen und Entsorgungskosten festgestellt werden. Innerhalb von Planungsszenarien wird so simulierbar, wie diese Ressourcen nachhaltig eingesetzt werden können, eine bessere Recycling-Bilanz erreicht werden kann und die gebaute Zukunft nach wirtschaftlichen und ökologischen Aspekten ressourceneffizient gestaltet werden kann.

Zur strategischen Planungsunterstützung für unterschiedliche Stakeholdergruppen der ausführenden Planungsdisziplinen als auch der Verwaltung und Politik (insbesondere im Bereich Abfallwirtschaft, Stadtentwicklung und Umweltschutz) wird ein Planungstool entwickelt, das visuell die automatisierten Berechnungs- und Simulationsergebnisse aufbereitet und als Kommunikations- und Entscheidungsgrundlage bereitstellt.

Methodische Vorgehensweise

Die im Wiener Gebäudepark "verbauten" Ressourcen werden durch und in Erweiterung von existierender Datenbanken (MA 23, TU-IWR-FAR) analysiert und kategorisiert. Diese Informationen fließen in ein maßgeschneidertes dynamisches Visualisierungs- und Simulationstool ein. 

Mittels einer Szenarioanalyse (business as usuall (BAU) und explorative Szenarien) werden die Informationen (Mengengerüst nach Kategorien, wirtschaftlicher Nutzen, Kosten, lokale Verfügbarkeit) in die Zukunft projiziert und relevante Elemente für einen morphologischen Kasten identifiziert.

Die hieraus gewonnenen Parameter fließen in das Visualisierungs- und Simulationstool ein, sodass dynamische Simulationen möglich werden. Eine BIM Schnittstelle wird definiert, um langfristig die Datenlage zu verbessern und in das Visualisierungs- und Simulationstool einzubinden.

Erwartete Ergebnisse

Für die ausführenden Planungsdisziplinen, deren Auftraggeberinnen und Auftraggeber, sowie für Beteiligte der Immobilienwirtschaft (Eigentum und Verwaltung), werden durch die qualitativen und quantitativen Projektergebnisse schlummernde Ressourcen und Kosten sichtbar gemacht.

Gleichzeitig wird im Projekt ein Prozessentwurf formuliert, der eine in der Praxis anwendbare Erfassung bauteil- und bauwerkspezifischer Rohstoffressourcen ermöglicht, aus denen sich die bauwerkspezifischen Entsorgungs- und Recyclingkosten bzw. Recyclingerlösen erstmalig bereits bei der Bauwerkserrichtung ermitteln lassen. Technisch wird dies durch eine Erweiterung der BIM basierten Schnittstelle IFC realisiert.

Der im Projekt entwickelte automatisierte Prozessentwurf erlaubt eine stetige Steigerung des Detaillierungsgrades von Datenbasis, Simulation und dadurch präzise Prognosen über den gesamten Lifecycle-Process von Gebäudebeständen und somit für die Umsetzung effizienter (Vor-Ort-) Recyclingprozesse.

Projektbeteiligte

Projektleitung

TU Wien, Institut für Raumplanung, Forschungsbereich Örtliche Raumplanung - DI Dr. Julia Forster

Projekt- bzw. KooperationspartnerInnen

  • TU Wien, Institut für Wassergüte, Ressourcenmanagement und Abfallwirtschaft, Forschungsbereich Ressourcenmanagement und Abfallwirtschaft: Associate Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Johann Fellner
  • TU Wien, Institut für Architekturwissenschaften, Forschungsbereich Digitale Architektur und Raumplanung: Privatdoz. Dipl.-Ing. Dr.techn. Gabriel Wurzer
  • SIDE - Studio for Information Design, DI Erich Kotroczo
  • DI Dr. Mathias Mitteregger

Kontaktadresse

DI Dr. Julia Forster
Tel.: +43 (1) 58801 280431
E-Mail: julia.forster@tuwien.ac.at
Web: https://simlab.tuwien.ac.at/