Der Bausektor hat in Deutschland neben einer großen ökonomischen Bedeutung, vor allem in Bezug auf eine effiziente Ressourcennutzung, eine sehr große Relevanz. Allein in Deutschland werden ca. 550 Millionen Mg/a mineralische Naturstoffe abgebaut und zur Herstellung von Baustoffen verwendet. Dies ist mit erheblichen Umweltbeeinflussungen verbunden. Der hohe Rohstoffbedarf, bei gleichzeitig zunehmender Verknappung des Angebotes in Deutschland, führt dazu, dass auch mineralische Rohstoffe bereits importiert werden. Daneben werden im Bausektor vermehrt Kunststoffe und Metalle eingesetzt, für die ebenfalls die Steigerung der Ressourceneffizienz erforderlich ist. Gleichzeitig fallen in diesem Bereich 50 % der in Deutschland anfallenden Abfälle an. Besonders für den Bausektor besteht die Forderung auf politischer sowie gesellschaftlicher Ebene nach einem Wandel von der linearen zu einer zirkulären Wertschöpfung, unter Nutzung moderner, IT-gestützter Prozesse und Technologien.

Ziel ist es, aufbauend auf den bisherigen Forschungsaktivitäten in diesem Sektor, ein interdisziplinäres Zentrum für Zirkuläre Wertschöpfung im Bauwesen (ZWiB) an der FH Münster aufzubauen. Dies verlangt auf verschiedenen Handlungsebenen (technisch, wirtschaftlich, gesellschaftlich) eine Vielzahl neuer, zukunftsfähiger Strategien, die den gesamten Lebenszyklus von Bauwerken im Hoch- und Tiefbau adressieren. Die bisherigen Forschungsarbeiten zeigen, dass, um eine Zirkularität im Bauwesen zu ermöglichen und entsprechende Strategien aufzubauen, in verschiedenen Handlungsfeldern zwingend detaillierte Informationen benötigt werden. Diese müssen über den gesamten Lebenszyklus von Bauwerken zur Verfügung stehen, um die jeweiligen Akteure bei Entscheidungen handlungsfähig zu machen. Um diese essentiellen Grundlagen zu schaffen und entsprechende Strategien umzusetzen, bieten die aktuellen Entwicklungen im Bereich der Digitalisierung eine Vielzahl von Optionen, die vor dem Hintergrund der hier verfolgten Zielstellung eingesetzt werden können. So werden digitale Instrumente wie Building Information Modeling (BIM) heute bereits in der Planungs- und Genehmigungsphase eingesetzt, um Gebäude- und Bauteilinformationen digital zu erfassen. Die integrale BIM-gestützte Planung von Bauwerken über alle Gewerke führt im Ergebnis zu dessen exakter Beschreibung im Sinne eines digitalen Zwillings. Sie ermöglicht damit die Speicherung aller Informationen zum Bauwerk, die in nachfolgenden Phasen genutzt, gepflegt und erweitert werden könnten. Die gezielte Aufnahme, Entwicklung und Nutzung für die Aspekte der zirkulären Wertschöpfung fehlen jedoch bislang. Zusätzlich besteht die Notwendigkeit, digitale Instrumente (in Verbindung mit GIS) zur Beschreibung von anthropogenen Lagern und der Entwicklung von regionalen Stoffstrommanagementkonzepten zu etablieren.

Ziele des mit dem Projekt verfolgten Forschungsansatzes sind:

• Identifikation der in den einzelnen Phasen des Lebenszyklus eines Bauwerks vorhandenen Defizite/Potenziale bei der zirkulären Wertschöpfung vor dem Hintergrund der Digitalisierung
• Definition von Anforderungsprofilen (z.B. Datensätze, Formate) für verschiedenen Lebenszyklusphasen eines Bauwerks, um digitale Methoden und Instrumente einsetzen zu können
• Entwicklung digitaler Werkzeuge zur durchgängigen Datenbereitstellung
• Optimierungsansätze zur umfassenden Einbindung und Nutzung der Digitalisierung bei der Schließung von Kreisläufen im Bauwesen. Aufgrund der Vielzahl der handelnden Akteure im Bauwesen mit unterschiedlichem Aufgabenumfang und -tiefe (z. B. Generalunternehmer oder Teilgewerk), aber auch bedingt durch die (wirtschaftliche) Relevanz für die unterschiedlichsten Bereiche der Gesellschaft, ist dafür eine inter- und transdisziplinäre Zusammenarbeit erforderlich

Arbeitspaket 1:

Identifikation der in einzelnen Phasen des Lebenszyklus vorhandenen Defizite/Potenziale hinsichtlich der Digitalisierung

Arbeitspaket 2:

Definition von Anforderungsprofilen für die Lebenszyklusphasen mit denen eine Digitalisierung unterstützt werden kann

Arbeitspaket 3:

Weiterentwicklung praxistauglicher digitaler Werkzeuge und Methoden zur durchgängigen Datenbereitstellung

Arbeitspaket 4:

Erarbeitung von Optimierungsansätzen zur Einbindung und Nutzung der Digitalisierung bei der Schließung von Kreisläufen