Digitaler Framework zur kreislauforientierten Wiederverwendung von Bestandstragwerken für vertikale Produktionen

Projektbeschreibung:

Das starke Wachstum der österreichischen Industrie führt zu erhöhter Bautätigkeit und Flächenversiegelung. Der Bausektor verursacht 60% der Rohstoffextraktion, 40% der energiebezogenen CO2-Emissionen und 70% des Abfallaufkommens in Ö - Fakten, welche zur nachhaltigen Wiederverwendung bereits vorhandener Infrastrukturaufrufen. Trotz mehr als 82200 bestehender Industrie- und Lagergebäude, 20000 ha ungenutzter Industrieflächen, sowie 6000 Industrie Gebäudebrachen, werden Neuansiedlungen/Erweiterungen selten in Bestandsstrukturen integriert. Die Umsetzung von vertikalen Produktionsprozessen und vertikaler Ertüchtigung von Industriegebäuden können Abfallaufkommen und Bodenversiegelung stark reduzieren. Die Tragstruktur ist von entscheidender Bedeutung. Es fehlen meist Informationen über die Tragfähig- und Gebrauchstauglichkeit für die Wiederverwendung und Methoden zur präzisen Erfassung und lebenszyklusorientierten Bewertung von Tragwerksbeständen.
Hauptziel von RE:STOCK INDUSTRY ist die Entwicklung einer digitalen Methodik zur Erfassung, Modellierung und Analyse von Bestandstragwerken, um ihr Potential für Wiederverwendung, Modernisierung und Ertüchtigung bei vertikalen Erweiterungen unter Berücksichtigung von kreislaufwirtschaftlichen Aspekten zu bestimmen. Reale Use-Cases in Stahl- und Stahlbetonskelettbauweisen werden durch LIDAR-Scans und Photogrammetrie erfasst. Durch neue KI-Algorithmen wird automatisiert ein as-built-FEM (Finite Elemente Methode) Modell generiert, das neben der traditionellen Tragwerksanalyse auch der kreislauforientierten Dokumentation und Bewertung der Re-Use-Fähigkeit des Tragwerks dient. Neue Konzepte für vertikale Produktionsprozesse im Bestand sowie Ansätze für vertikale Ertüchtigungen der Industriegebäude werden als 3D-Nutzungsmodelle in die FEM-Modelle integriert. Modernisierungs- und Ertüchtigungsmaßnahmen können so mit Kosten- und Nachhaltigkeitsfeedback abgebildet und die Re-Use-Fähigkeit bestehender Strukturen für neue Nutzung bewertet werden. Eine interaktive Augmented-Reality (AR) Anwendung ermöglicht die Visualisierung der Re-Use-Konzepte am Bauplatz und fördert die Entscheidung für Ertüchtigung anstelle von Abbruch und Neubau. Die Innovation liegt in der Kopplung verschiedener Methoden in einem Framework: Anwendung von KI-Algorithmen zur automatisierten Generierung von as-built-FEM Modellen aus Scandaten, Integration von vertikalen 3D-Nutzungskonzepten in die Tragwerksanalyse, Methoden zur Bewertung und Dokumentation tragwerksrelevanter Informationen zur Wiederverwendbarkeit des Gebäudes sowie Integration von AR-Technologie als visuelle Entscheidungshilfe zur Bestandsbewertung. Der Hauptnutzen besteht darin, den Tragwerksbestand gezielt bei Neunutzung wiederzuverwenden, anstatt zu Recyceln oder Entsorgen. Die Lösungen können auf andere Gebäudetypen ausgeweitet werden, in denen eine Analyse bestehender Strukturen für die Wiederverwendung erforderlich ist - Büro-, Schul-, Wohngebäude. Das breite Markt-und Kundenspektrum besteht aus Industrieunternehmen und Gemeinden (Gebäudebesitzer), Architekten, Produktions- und Tragwerksplaner, sowie Unternehmen der digitalen Infrastrukturinspektion und Bedarfsplanung. Durch das interdisziplinäre Konsortium aus Forschern, erfahrenen Planern und Anwendern, wird hoher Innovationsgrad und praxisrelevante Umsetzung sichergestellt.

*Für bessere Lesbarkeit wird das generische Maskulinum verwendet. Weibliche und weitere Geschlechteridentitäten sind ausdrücklich mitgemeint