CRADLE TO CRADLE® ECONOMY Geschäftsmodelle und Produktdesign für die digitale Transformation Dr. Peter Mösle, 4. April 2019
CRADLE TO CRADLE® ECONOMY
Geschäftsmodelle und Produktdesign für die digitale Transformation
Dr. Peter Mösle, 4. April 2019
DREES & SOMMER – IHR INNOVATIVER PARTNER FÜR
GRÜN
GESUND
SMART
CIRCULAR
DIGITAL
NACHHALTIG
Your
Asset
Nächste
Generation von
Gebäuden
und Städten
PLANEN
MANAGEN
BAUEN
BETREIBEN
Hintergrund
THE CRADLE OF CRADLE TO CRADLE®
3
Seit 1. Januar 2019 gehen Drees & Sommer und die vormaligeEPEA Internationale Umweltforschung GmbH gemeinsame Wege.Ziel dabei ist es, die Cradle to Cradle® Designprinzipien für dieCircular Economy in allen Industriebranchen zu etablieren.
© Dr. Peter Mösle | 4. April 2019
Status – Wo stehen wir?
BAUEN IM 0. JAHRHUNDERT ― WAS MACHEN WIR BESSER ALS VOR 2.000 JAHREN?
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NACHHALTIGKEIT
© Dr. Peter Mösle | 4. April 20196
Mensch
Nachhaltigkeit
Ökonomie
Gebäudeintelligenz
(passiv & aktiv)
Ressourcen
Material
Methoden
& Prozesse
BAUEN IM 0. JAHRHUNDERT: NACHHALTIGKEIT
7
Mensch
Ökonomie
Gebäudeintelligenz
(passiv & aktiv)
Ressourcen
Material
Methoden
& Prozesse ✓ Fussboden-/Wandheizung
✓ Wasser-Toilette
✓ Solares Bauen
✓ Optimierte Nutzungszonierung
✓ Erneuerbare Energie: Holz
✓ Regenwasser-Nutzung
✓ Beton, Holz
✓ Stein, Marmor, Ziegel
✓ Putze
✓ Trennung Planung + Bau
− geringe bis keine Vorfertigung
✓ Seilzüge, …
✓ Lebenszykluskosten
✓ Dauerhaftigkeit
Antike
0. Jhd.
© Dr. Peter Mösle | 4. April 2019
Status 2019
© Dr. Peter Mösle | 4. April 20199
Kohle, Öl, Gas: je 25% Anteil nach 70 Jahren
Erneuerbare Energie: 25% Anteil nach 25 Jahren
Faktor 3
ENTWICKLUNG DER ROHSTOFFVIELFALT
© Dr. Peter Mösle | 4. April 201910
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▪ HBCD war gängiges Flammschutzmittel für Hartschaum (z.B.: Styropor)
▪ Toxizität lange bekannt
▪ Seit 2015 in EU Verboten
▪ seit 01.10.2016 muss HBCD-haltiges PS als gefährlicher Abfall (Sondermüll) entsorgt werden.
WAS IST DAS ASBEST DER ZUKUNFT?Flammschutzmittel HBCD (Hexabromcyclododecan)
WAS SIND GESUNDE GEBÄUDE?
Menschen halten sich über 90 Prozent ihrer Zeit in Innenräumen auf Über 40 % aller Kinder haben
Allergien. Früher
waren es nur 2 – 3 %.
Jede dritte Person der west-
lichen Welt hat Allergieprobleme.
Lösung: Entwerfe Materialien undProdukte für Innenraumnutzung
Positive Ziele setzen: Gebäude müssen zusätzlichLuftqualitäten verbessern
1. Anstrich
2. Oberputz
3. Haftgrund
4. Unterputz
5. Glasarmierungsgitter
6. EPS Wärmedämmung
7. Befestigungsdübel
8. Klebemörtel
9. Kalksandstein Mauerwerk
10.Mörtel
11.Armierungsstahl
12.Frischwasserrohre Kupfer
13.Elektroinstallationskabel
14.Abwasserrohre PVC
15.EDV und Telefon Installation
16.Gipsputz
17.Armierungsgitter
18.Tapete
19.Innenfarbe
20.…
DOWNCYCLING
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20 meist untrennbare Materialschichten → Downcycling!
IMMOBILIEN- UND BAUWIRTSCHAFT
© Dr. Peter Mösle | 4. April 201914
CO2Wasser RohstoffHolz Energie
Quelle: UNEP, Statistisches Bundesamt
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Abfall
60%
Material-Problem!Energie-Problem!
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Zielwert
Biokapazität der Erde
GLOBALER KLIMAWANDEL
© Dr. Peter Mösle | 4. April 201915
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Rapid reduction
Moderate business as usual
Ecological Footprint
1960 - 2005
2005 – 2050, Scenarios
IMMOBILIEN- UND BAUWIRTSCHAFTNoch viel „von Hand“
Die Bauindustrie ist heute dort wo die Automobil-industrie in der Zeit vor den 70er Jahren war…
▪ Ineffizienz - ca. 50% des Personaleinsatzes auf
Baustellen ist unproduktiv
▪ Verschwendung - ca. 20% des verbrauchten
Materials wird verschwendet
▪ Unberechenbarkeit –nur 30 - 50% der
geplanten Aufgaben werden pro Woche auf den meisten Baustellen abgeschlossen
© Dr. Peter Mösle | 4. April 201916
BAUEN IM 21. JAHRHUNDERT: NACHHALTIGKEIT
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Mensch
Ökonomie
Gebäudeintelligenz
Ressourcen
Material
Methoden
& Prozesse ✓ Flächenheizungen
✓ Wasser-Toilette
− schlechte Luftqualität
✓ tendenziell mehr Tageslicht
✓ Solares Bauen
✓ Optimierte Nutzungszonierung
− vermeintliche Intelligenz
− Fossile Energie: Öl, Gas
− Erneuerbare Energie: Solar, Geothermie, Wind
− tlw. Regenwassernutzung
✓ Beton, Holz
✓ Stein, Marmor, Ziegel
✓ Putze
− Multi-Produkte
✓ Trennung Planung + Bau
− Planung in 2D
− geringe bis keine Vorfertigung
✓ Seilzüge, …
✓ Tendenz zu Lebenszykluskosten
✓ Tendenz zu Dauerhaftigkeit
© Dr. Peter Mösle | 4. April 2019
Heute
21. Jhd- 2019 -
ERFOLGE DER VERGANGENEN 2.000 JAHRE IM BAUWESEN
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Mensch
Ökonomie
Gebäudeintelligenz
Ressourcen
Material
Methoden
& Prozesse
© Dr. Peter Mösle | 4. April 2019
2.000
Jahre
Bauwesen
Aber - in 31 Jahren: Bis zum Jahr 2050 wollen wir eine klimapositive Gesellschaft schaffen.
© Goss Vitalij
Wie erreichen wir 2050 - lebenswert?
CRADLE TO CRADLE® ECONOMYVom Cradle-to-Gate zum Cradle-to-Cradle-Ansatz
Rohstoff-gewinnung
Produkt-herstellung Transport Rückbau Entsorgung Aufbereitung
Recycling-Baustoff
Herstellungs-Phase
Verarbeitung BetriebInstand-setzung
Nutzungs-Phase End-of-Life
Cradle-to-Gate
Cradle-to-Cradle (Circular Economy)
Cradle-to-Grave
Life Cycle = Lineare Economy Bisher noch nicht im Fokus
Perspektive ändern!
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DAS CRADLE-TO-CRADLE®-PRINZIP
Es gibt keinen Abfall, sondern nur noch Nährstoffe!
© Dr. Peter Mösle | 4. April 201923
CRADLE TO CRADLEMethode der Circular Economy
© Dr. Peter Mösle | 4. April 2019
driven by naturedriven bydigitization
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INDUSTRIELLE REVOLUTIONEN
Make → Take →Waste Nährstoff Economy
5.0
Circular Economy
1.0
Elektrifizierung
2.0
Industrialisierung
3.0
Automatisierung
4.0
Digitalisierung
Aufgabe Immobilien- und Bauwirtschaft
= 2.0 + 3.0 + 4.0 + 5.0
IMMOBILEN- UND BAUWIRTSCHAFT 2030
© Dr. Peter Mösle | 4. April 201926
driven bydigitization
Planen und Bauen
EntwickelnFinanzieren
Rücknahme Upcycling
Nutzung Werterhalt
Wo stehen wir heute?
An was arbeitet Drees & Sommer und EPEA im Moment?
Gesunde und smarte Produkte
für den BAUKASTEN
WER BESITZT NOCH DEN DURCHBLICK?
Wer besitzt den Durchblick? Freiwillige Marktsysteme mit unterschiedlichen Anforderungen
© Dr. Peter Mösle | 4. April 201929
• Finden | Gesunde und smarte Bauprodukte
• Bewerten | Assessment-Service für nachhaltige und digitale Gebäude
• Dokumentieren | Bau-Projekte einfach dokumentieren – die digitale Revisionsunterlage
BIM-Produktdatenplattformen
© Dr. Peter Mösle | 4. April 201931
PlanungswerkzeugePlanungsdokumentation
Projektdokumentation
Strukturierte, digitale
Revisionsunterlagen
PRODUKTDATEN PLANUNG BAUAUSFÜHRUNG
Bewerten Finden
Material Passport
Bauprodukte finden, bewerten und für Bau-Projekte dokumentieren.
Dokumentieren
• Sicherheitsdatenblatt
• Technisches Datenblatt
• Wartungsanleitung
• Mengen, Massen
• Reinigung
• Ersatzteilliste
RICHTIGES PRODUKTDESIGN
für den BAUKASTEN
PRODUKTDESIGN: CRADLE TO CRADLE WIRD SICH WELTWEIT DURCHSETZEN
✓ international verfügbar ist
+ über alle Industriesektoren hinweg anwendbar ist
+ einen ganzheitlichen Ansatz wählt
+ eine Positivdefinition zur Gesundheit bis zur Stoffebene betrachtet = Risikovorsorge
Einziges Label weltweit, das
© Dr. Peter Mösle | 4. April 201933
ENTGIFTUNG DER LIEFERKETTE
© Dr. Peter Mösle | 4. April 201934
BEISPIELPRODUKTE NACH C2C
© Dr. Peter Mösle | 4. April 201935
Modularisierte, kreislauffähige
GEBÄUDE – GEBAUT bzw. in BAU
EU-FORSCHUNGSPROJEKT „BUILDINGS AS MATERIAL BANKS“ (2014-2019)
• Interdisziplinäres Forschungsprojekt im EU Programm Horizon 2020 mit 15 Partnern aus Wissenschaft, Industrie und Planung
• Ziel: Entwicklung von Material Passports für Gebäude.PARTNERS
RAG, ESSEN1. C2C GEBÄUDE IN DEUTSCHLAND (2014 - 2017)
SolarenergieBegehbaresDach
Geothermische
Energie
Material Passport
Urban
Gardening
Gesunde Materialien
Platin
39
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1. Holz-Hochhaus in Deutschland nach Cradle to Cradle
© Dr. Peter Mösle | 4. April 2019
© Dr. Peter Mösle | 4. April 201940
Gebäude als…
…Rohstoffdepot!
TOOL: MATERIAL PASSPORT
Energieeffizienz, Bauphysik Gesundheit, Rohstoffe, Rückbau
MATERIAL PASSPORTAuswertung der Daten
Ergebnisblatt für den Neubau Zollverein
➢ 87 bewertete Bauteile
➢ 475 bewertete Materialien
➢ 32.989,10 m² Gesamtfläche
➢ 18.833 t Gesamtmasse
➢ 1.959 kg/m² Masse / Geschossfläche
Material Passport
© Dr. Peter Mösle | 4. April 201942
Take-Home-Messages
1) Cradle to Cradle → Produkt-Design
2) Real Estate erlebt die Industriellen Revolutionen gleichzeitig:
2.0 + 3.0 + 4.0 + 5.0
3) Circular Economy als 5. Industrielle
Revolution heute schon umsetzbar
„TAKE-HOME“ MESSAGES