Innowacyjne rozwiązania pomagające w rozwijaniu opartego na obiegu zamkniętym sektora budowlanego
Sektor budowlany zużywa duże ilości zasobów, a jednocześnie generuje znaczne ilości odpadów. Odpady budowlane i rozbiórkowe, stanowiące około 25–30 % wszystkich odpadów, są w istocie największym strumieniem odpadów w UE. Problem polega na tym, że wśród tych odpadów znajdują się cenne składniki i materiały, które można by poddać recyklingowi i ponownie wykorzystać. „Ponieważ sektor ten nie dysponuje możliwościami skutecznego sortowania i oddzielania tych potencjalnie użytecznych materiałów od tego, co faktycznie stanowi odpady, cenne składniki i materiały często nie są segregowane w sposób umożliwiający ich ponowne wykorzystanie w wysokiej jakości lub recykling w obiegu zamkniętym”, mówi Timo Hartmann, profesor inżynierii w Instytucie Inżynierii Lądowej(odnośnik otworzy się w nowym oknie) na Uniwersytecie Technicznym w Berlinie(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (TU Berlin). W ramach finansowanego przez UE projektu Reincarnate(odnośnik otworzy się w nowym oknie) Hartmann kieruje działaniami mającymi na celu pomoc sektorowi budowlanemu w zapobieganiu powstawaniu odpadów, wydłużaniu okresu użytkowania budynków i elementów konstrukcyjnych oraz umożliwieniu wysokiej jakości ponownego wykorzystania i recyklingu materiałów budowlanych. „Celem projektu Reincarnate jest sprawienie, aby budynki oraz wyroby i materiały budowlane pozostawały cennymi zasobami przez cały cykl życia, zamiast stawać się odpadami po zakończeniu użytkowania”, dodaje.
Rozwiązania cyfrowe umożliwiają rozwijanie budownictwa o obiegu zamkniętym
W tym celu w ramach projektu wykorzystano kombinację rozwiązań cyfrowych, w tym modelowanie informacji o budynku (BIM), cyfrowe zarządzanie informacjami, model informacji o potencjale obiegu zamkniętego(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (CP-IM), ocenę materiałów i budynków, internet rzeczy i technologie śledzenia, planowanie ponownego wykorzystania i recyklingu oraz automatyzację z wykorzystaniem robotów. „Projekt Reincarnate przyczynia się do rozwoju tej dziedziny dzięki pokazaniu, w jaki sposób informacje cyfrowe i oceny fizyczne można połączyć w praktyczne cykle pracy w budownictwie o obiegu zamkniętym, aby określić, co można zachować, ponownie wykorzystać lub poddać recyklingowi, oraz jak można to wdrożyć w praktyce”, wyjaśnia Hartmann. Wykorzystując różne kombinacje tych technologii, w projekcie opracowano na przykład rozwiązania do śledzenia komponentów, kontroli i wyceny budynków oraz renowacji w obiegu zamkniętym i planowania przepływu wartości. Powstały także oparte na danych i uczeniu maszynowym metody oceny materiałów pochodzących z recyklingu oraz wspierające ocenę materiałów i elementów.
Rozwiązania zademonstrowane z użyciem różnych materiałów, budynków i etapów cyklu życia
Rozwiązania opracowane w ramach projektu zostały zebrane i zweryfikowane w ramach ośmiu przypadków demonstracyjnych(odnośnik otworzy się w nowym oknie), obejmujących różne materiały, budynki i etapy cyklu życia. Jedna z tych demonstracji skupiała się na zamkniętym obiegu wartości, w ramach którego szkło płaskie z istniejących budynków jest odzyskiwane, przetwarzane i wykorzystywane do produkcji nowego szkła płaskiego, które można ponownie zainstalować jako element okienny. W demonstracji tej osiągnięto 91-procentowy wskaźnik recyklingu szkła płaskiego na szkło płaskie oraz uzyskano deklarację o zakończeniu statusu odpadu, potwierdzającą, że odzyskany materiał spełnia określone normy produktowe i w związku z tym nie jest już klasyfikowany jako odpad. Inne demonstracje dotyczyły budowy miniaturowego domu z wykorzystaniem materiałów i produktów pochodzących z ponownego użycia, śledzenia prefabrykowanych elementów w oparciu o model BIM oraz nieniszczącego wykrywania pęknięć w konstrukcjach murowanych.
Solidny fundament komercjalizacji
Zdaniem Hartmanna pomyślne zakończenie tych różnorodnych demonstracji stanowi solidny fundament, w oparciu o który wyniki tego projektu badawczego będzie można wykorzystać nie tylko w jego ramach. „Kolejnym krokiem jest wykorzystanie zademonstrowanych rozwiązań poprzez dalsze wdrażanie, powielanie i rozwój”, dodaje. „Obejmuje to zastosowanie CP-IM i poszczególnych innowacji w kolejnych projektach budowlanych, dopracowanie najbardziej dojrzałych technologii w kierunku zastosowań operacyjnych i komercyjnych oraz kontynuację badań w obszarach wymagających dalszego rozwoju”.
