Kreislaufwirtschaft im Bauwesen – Nachhaltige Innovationen am AIT
Die Bauindustrie ist einer der größten Energieverbraucher weltweit – doch sie birgt enormes Potenzial für eine nachhaltige Zukunft. Das Austrian Institute of Technology (AIT) treibt mit innovativen Forschungsprojekten und praxisnahen Lösungen die Transformation hin zu Kreislaufwirtschaft im Bau voran. Gemeinsam mit Partnern aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik entwickeln wir neue Konzepte für ressourcenschonendes und zirkuläres Bauen.
Warum Kreislaufwirtschaft im Bauwesen?
Innerhalb der EU ist die Bauindustrie für fast 40 % der Emissionen und ein Drittel des gesamten Abfalls verantwortlich. Gleichzeitig werden bisher nur etwa 40 % der Bauabfälle recycelt oder wiederverwendet. Die Umsetzung einer Kreislaufwirtschaft in der Baubranche ermöglicht:
- Reduktion von CO₂-Emissionen durch ressourcenschonende Bauweisen
- Optimierung der Materialkreisläufe durch den Einsatz von recycelten und biobasierten Baustoffen
- Wirtschaftliche Vorteile durch innovative Geschäftsmodelle und effiziente Nutzung von Sekundärmaterialien
- Langlebigere Gebäude durch nachhaltige Planung und Rückbaukonzepte
Zirkuläre Technologien für eine nachhaltige Zukunft
Welche zirkulären Technologien haben sich als besonders effektiv erwiesen, und wie können sie zur Revitalisierung von Standorten beitragen? Diese Frage stellt sich oft, doch es gibt keine „One-Size-Fits-All“-Lösung. Der Erfolg hängt von den spezifischen Standortbedingungen und der vorhandenen Bausubstanz ab.
Unser Ansatz umfasst drei wesentliche Ebenen der Zirkularität:
Unser Ansatz umfasst drei wesentliche Ebenen der Zirkularität:
- Energiezirkularität – Effizientes Management von Energieflüssen, einschließlich Themen wie Logistik.
- Informationszirkularität – Nutzung von Daten zur Optimierung von Entscheidungsprozessen.
- Materialzirkularität – Schaffung geschlossener Materialkreisläufe, um Abfälle zu minimieren und Ressourcen effizient zu nutzen.
Unser Ansatz für Kreislaufwirtschaft im Bau
Am AIT arbeiten wir an konkreten Lösungen für eine nachhaltige Bauwirtschaft. Unser Forschungsfokus umfasst:
- Design für den Rückbau – Gebäude von Anfang an für eine Wiederverwendung planen
- Materialkreisläufe schließen – Wiederverwertung und Recycling von Baumaterialien
- Digitale Technologien nutzen – Smarte Datenmanagement-Systeme für effiziente Materialverwaltung
- Zirkuläre Geschäftsmodelle entwickeln – Neue Ansätze für eine nachhaltige Bauwirtschaft
Aktuelle Akzeptanz und Integration von zirkulären Praktiken im Bauwesen
In den letzten Jahren hat das Interesse an zirkulären Baukonzepten zugenommen. Dennoch bleibt der Einsatz von Sekundärmaterialien gering, während der Verbrauch von Primärmaterialien weiterhin steigt. Um die Akzeptanz zirkulärer Konzepte zu erhöhen, sind mutige Maßnahmen notwendig:
- Kreislaufinfrastruktur – Ausbau von Recyclingzentren und spezialisierten Rückbauunternehmen.
- Bewusstsein und Weiterbildung – Schulungsprogramme und Zertifizierungen für alle Akteure der Bauwirtschaft.
- Finanzierungsmodelle – Anpassung von Finanzierung und Versicherungen, um zirkuläre Projekte zu fördern.
Wissenschaft und Praxis Hand in Hand – Für systemische Veränderungen hin zu Kreislaufwirtschaft im Bau
Die Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Praxis ist entscheidend, um zirkuläre Konzepte erfolgreich in der Bauwirtschaft zu verankern. Wir setzen auf innovative Ansätze wie Pop-up Labs auf Baustellen und Echtzeitsimulationen im City Intelligence Lab, um die komplexen Herausforderungen der Kreislaufwirtschaft zu bewältigen. Diese interdisziplinären Methoden fördern ein gemeinsames Verständnis und unterstützen fundierte Entscheidungen.
Europäische Rahmenbedingungen und regulatorische Entwicklungen
Die Europäische Union unterstützt den Wandel hin zu einer Kreislaufwirtschaft mit einer Vielzahl von Maßnahmen:
- Circular Economy Action Plan – Fördert Ressourceneffizienz und Dekarbonisierung im Bausektor
- Abfallrahmenrichtlinie (WFD) – Ziel: 70 % Wiederverwertung von Bau- und Abbruchabfällen
- EPBD & EED – Dekarbonisierung der gesamten Gebäudestruktur bis 2050
- Level(s) – Einheitlicher europäischer Bewertungsrahmen für nachhaltige Gebäude
- Neue Bauprodukteverordnung 2024 – Nachhaltigkeitsbewertung von Bauprodukten
- Kreislaufwirtschaftsstrategie Österreichs – Nationale Strategie zur Förderung von Ressourcenschonung und Materialeffizienz im Bauwesen
- Kreislaufwirtschaftsstrategie der Stadt Wien – Lokale Maßnahmen zur nachhaltigen Stadtentwicklung und zur Förderung zirkulärer Bauweisen
Gemeinsam für Kreislaufwirtschaft im Bau
Das AIT ist Ihr Partner für innovative Lösungen im Bereich nachhaltiges Bauen. Mit interdisziplinären Forschungsansätzen, modernen Simulationsmethoden und praxisnahen Projekten gestalten wir gemeinsam mit Unternehmen, Kommunen und der Wissenschaft die Zukunft des Bauens.
Unsere Services für Kreislaufwirtschaft im Bau
Kostenoptimale Auslegung
Komplexe Energieversorgungsanlagen, die Verschneidung von Strom und Wärme durch z. B. den Einsatz von Wärmepumpen und die Berücksichtigung von Lebenszykluskosten, machen eine händisch erstellte, kostenoptimale Auslegung extrem aufwändig und mit hohen Unsicherheiten behaftet. Das AIT nutzt erprobte Methoden aus der Industrie und Kraftwerkstechnik, um auch im Gebäude kostenoptimale Gesamtlösungen zu schaffen.
Innovative Energiekonzepte
Komplexe thermische und elektrische Energieversorgungsanlagen, die Kopplung von Strom und Wärme (z.B. Wärmepumpen), dezentrale Energieerzeugung und Speicherung (z.B. Photovoltaik und Batteriespeicher) unter Berücksichtigung von Lebenszykluskosten machen die kostenoptimale Planung besonders herausfordernd. Wir greifen auf umfangreiches Expertenwissen aus der numerischen Optimierung zurück um diese vielschichtige Herausforderung zu lösen und kostenoptimale, individuelle Gesamtlösungen für Gebäude zu entwickeln.
Inbetriebnahme-Test (Controller-In-The-Loop CIL)
Hoher Zeitdruck, häufige Änderungen von Planungsanforderungen und die Trennung der Fachbereiche Haustechnik/MSR sind Ursache vielfältige Fehler in den Regelstrategien von HLK Anlagen. Am einzigartigen Digitalen Regler-Prüfstand des AIT können Regelstrategien für Gebäudeautomatisierungen bereits in einer frühen Projektphase getestet, Problem identifiziert und behoben (rapid prototyping) sowie Regelkreise verbessert werden. Damit werden Inbetriebnahmezeiten maßgeblich verkürzt, Probleme im Betrieb reduziert, die Zufriedenheit der Nutzer*nnen gesteigert und Kosten reduziert.
Monitoring und Betriebsoptimierung
Methoden der intelligenten Messdatenverarbeitung (Data Analytics) und Modellbildung (maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz) erlauben Betreibern von Gebäuden, Anlagen und Komponenten den datenbasierten Nachweis der Effizienz ihrer Anlagen, eine frühzeitige Problem- und Fehlererkennung (für z. B. Fernwartung) und das Ableiten von Verbesserungsmaßnahmen im Betrieb.
