Urban Mining: Umsetzbar oder reine Theorie?

Seit dem Jahr 2011 wollen wir mit unserem Blog Urban Mining das Bewusstsein für die unendlichen Rohstoffschätze in den Städten wecken. Dabei ist es uns ein besonderes Anliegen mit unterschiedlichen Ansätzen eine Diskussion zum Thema in Gang zu bringen. Wir freuen uns auch besonders, wenn Wissenschafter die Chance nutzen, um auf unserem Blog ihre Auseinandersetzung mit Urban Mining zu präsentieren. Einer, der das nachfolgend macht, ist Johannes Riese. Seine Bachelorarbeit beschäftigt sich mit der Frage der praktischen Umsetzbarkeit von Urban Mining. Oder ist alles nur reine Theorie?

Das Abstract

Urban Mining stellt eine Idee dar, um die Rohstoffe, welche in einer Stadt verbaut wurden, wieder nutzbar zu machen. Dabei geht es nicht nur um die Rohstoffe in Gebäuden und der Infrastruktur, sondern auch um Ressourcen, welche in Produkten des täglichen Lebens stecken. Der Vorgang an sich sollte eigentlich sehr geordnet und organisiert ablaufen. Er beginnt bereits bei der Planung von Bauwerken, Produkten und Konsumgütern und verläuft über die Zerlegung bis zur Wiederverwertung der gewonnenen Rohstoffe.

Vier Säulen

Effektives Urban Mining stützt sich auf vier Säulen. Die erste Säule ist das Design von Bauwerken und Produkten. Diese sollten so entworfen werden, dass sie nach ihren Lebenszyklen leicht zu demontieren sind. Die zweite Säule sind Informationen über Ressourcen. Ein Plan sollte zeigen, wo sich welcher Stoff in welcher Menge befindet, um die Demontage möglichst effizient durchzuführen. Ein professionell geführter Gebäudepass wäre eine Möglichkeit. Ein Ressourcenkataster zur Ergänzung zeigt verschiedene Ressourcen in den Gebäuden gesammelt für ganze Stadtteile, Städte oder Staaten. Diese gesammelten Informationen können die Effizienz im Baugewerbe deutlich erhöhen und die Abhängigkeit von Importen entsprechend senken. Säule Nummer drei ist die urbane Prospektion und meint die Findung und Kartierung von Rohstoffen. Allerdings gibt es derzeit kaum Methoden hierfür. Die vierte Säule ist die Technologie zur Trennung und Rückgewinnung. In vielen Stoffverbünden sind Stoffe heute fast unzertrennlich miteinander verschmolzen. Es gilt Technologien zu entwickeln, um diese Auftrennung in einzelne Stoffe zu ermöglichen.

 

Die Probleme des Urban Mining

Im Straßenbau werden heute bereits ca. zwei Drittel rezykliertes Material verwendet. Bei Gebäuden ist dies komplizierter. Die Stoffe müssen nach Nutzen und Schaden aufgeteilt und der jeweiligen Verwendung oder Entsorgung zugeführt werden. Die Schritte bestehen aus der Sammlung von Material, der Identifizierung von Stofftypen, der Zerlegung in Stoffgruppen, der Sortierung der einzelnen Stoffe, der Abtrennung von Verunreinigungen und letztlich aus der Produktion neuer, nutzbarer Ressourcen. Werden Gebäude selektiv und optional abgebaut, können ganze Stücke des Gebäudes wiederverwendet werden. Es ist möglich die Stoffe zu trennen, da das Gebäude von Hand zerlegt wird. Bislang existieren quasi keine Technologien für die detaillierte Auftrennung. Somit bleibt dies weiterhin teure Handarbeit. Bei den derzeit stark florierenden Erneuerbaren Energien, ist die Thematik der Wiederverwertung besonders pikant. Solarmodule können zwar zu ca. 90% recycelt werden, allerdings bezieht sich dies auf das Glas, den Aluminiumrahmen und das verbaute Kupfer. Die Seltenen Erden und Gewürzmetalle welche verbaut sind, können technologisch noch nicht zurück gewonnen werden und gehen nach der Nutzung unweigerlich verloren. Die Auftrennung der Verbundstoffe, aus denen die Rotoren von Windkraftanlagen bestehen, ist bisher ebenfalls quasi unmöglich.

Querschnitt der eigenen Befragung in Augsburg

Für eine Befragung waren ein Architekt, Mitarbeiter des Hochbauamtes, des Stadtplanungsamtes, des Umweltamtes und des Landratsamtes in Augsburg bereit. Es sollte ermittelt werden, ob und wie Urban Mining in meiner Studienstadt Augsburg umgesetzt wird. Die folgenden Aussagen stellen einen Querschnitt durch die Befragung dar.

Für Gebäude, welche im Zuge einer Sanierung beispielsweise untersucht werden, wird ein Register mit den verbauten Materialien erstellt. Allerdings wurden im Krieg zerstörte Gebäude, selten planmäßig aufgebaut. Der verwendete Schutt ist oftmals mit gefährlichen Stoffen versetzt. Dieser Umstand macht einen Gebäudepass im eigentlichen Sinne extrem schwierig.

Ein Gebäudepass wird nicht kommen. Dies scheitert schon am Datenschutz. Die Software epiqr vom Fraunhofer-Institut wäre eine Möglichkeit, ist aber mit 500.000 Euro deutlich zu teuer für die öffentliche Verwaltung. Hinzu käme eine benötigte eigene Abteilung, welche die Datenbank pflegt. Die Kosten für Projekte wären durch solch eine Software sehr transparent, was die Realisierung vieler Projekte unmöglich machen würde, da die zuständigen Stellen sehr leichten Überblick über die Gesamtkosten bekämen.

Bisher bezieht sich die Dokumentation auf die eingesetzten Materialien beim Bau. Die Fülle an Regeln und Richtlinien macht eine vollständige Dokumentation allerdings unmöglich. Die Frage ist auch, wo diese Informationen gelagert werden und ob sie noch existieren, wenn das Gebäude zurückgebaut wird. Fraglich ist ebenfalls, ob die für den Rückbau Verantwortlichen Lust und Zeit haben, die Informationen zu suchen.

Die aktuelle Gesetzeslage ist nur für die Entsorgung nach dem Abbruch relevant. Es gibt keine Gesetze oder Richtlinien, welche den Rückbau schon bei der Planung festlegen.

Die Bereitschaft, nötige Informationen zur Verfügung zu stellen, um Urban Mining voranzutreiben, ist allgemein gering. Als Begründung dient meist der Datenschutz hinsichtlich der vielen unterschiedlichen Interessen an einem Grundstück/Bauwerk/Produkt. Die Eigentümer wollen meist nicht, dass Informationen über das Eigentum öffentlich werden.

 

Fazit der Bachelorarbeit

Urban Mining ist eine gute und erstrebenswerte Sache. Darin waren sich auch die Befragten einig. Die komplexe Bürokratie, der Datenschutz, die unzureichende Planung und die modernen, hochtechnologischen Verbundstoffe in Gegenüberstellung zu den regelrecht zurückgebliebenen Technologien des Rückbaus, lassen Urban Mining allerdings größtenteils ein Gedankenexperiment bleiben. Sowohl Forschung und Entwicklung, als auch Politik und Gesetzgebung benötigen Reformen und Neuausrichtungen, um den enormen Abbau von Primärrohstoffen mit Hilfe von Urban Mining durch mehrere Lebenszyklen von Produkten und Stoffen zu reduzieren.

Johannes Riese

Abstract der Bachelorarbeit: Urban Mining – praktisch umsetzbar oder nur theoretisches Konstrukt? An der Universität Augsburg, Fakultät für Angewandte Informatik, Institut für Geographie; Autor: Johannes Riese B. Sc.; Korrektor: Dr. Simon Meißner

Hier können Sie die Langfassung der Bachelorarbeit downloaden.

Zum Studienautor: Johannes Riese B. Sc. studierte Geografie an der Universität Augsburg und absolvierte Nebenfächer in Geoinformatik, Erneuerbare Energien, Standortentwicklung und Ressourcenmanagement. Nach seinem universitären Abschluss ist er als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Humangeographie an der Uni Augsburg tätig.

Urban mining: practically feasible or just theory?

We have writing our Blog Urban Mining since 2011 in an effort to raise awareness for the unlimited raw materials available in cities. In so doing, we find it especially important to accommodate different approaches with a view to launching a debate on this topic. It gives us pleasure when scientists take the opportunity to present their take on urban mining in our blog. One of them, who has joined us to present his view below, is Johannes Riese. In his bachelor’s thesis, he explores the feasibility of urban mining. Or is it all just theory?

Abstract

Urban mining is based on the idea that the raw materials used for construction in a city can be reused. These include not only the raw materials in the buildings and infrastructure, but also the resources in the products we use in our daily lives. The process per se is actually very neat and well-organised. It begins early on when structures, products and consumer goods are in the planning stage and continues on to the disassembly stage and recovery of the extracted raw materials.

Conclusion of the bachelor’s thesis:

Urban mining is good and desirable. All the respondents agree on that. The complicated bureaucracy, privacy issues, inadequate planning and the composite materials, which are modern and sophisticated as opposed to the dismantling technologies, which are downright backward, have caused urban mining, for the most part, to remain a mere thought experiment. Both research and development, as well as politics and legislation, need to be reformed and realigned with the help of urban mining in order to reduce the massive exploitation of primary raw materials, ensuring that products and materials are retained through several lifecycles.

 

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