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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WDVS

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