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Urban Mining: Entwicklung einer Methodik zur Ermittlung zukünftiger Rohstoffströme aus Gebäudetechnik

Köhn, Antonia (2019):
Urban Mining: Entwicklung einer Methodik zur Ermittlung zukünftiger Rohstoffströme aus Gebäudetechnik.
Darmstadt, Technische Universität, [Online-Edition: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/8440],
[Ph.D. Thesis]

Abstract

Die Rückgewinnung von Rohstoffen aus der Anthroposphäre (Urban Mining) ist eine wichtige Maßnahme zum Ressourcen- und Umweltschutz. Für die Prospektion, d.h. Verortung der vorhandenen und zukünftig frei werdenden Arten und Mengen an Rohstoffen, fehlen derzeit vielfach vor allem im Gebäudesektor qualifizierte Schätzungen und/oder geeignete Methoden, um diese zu erstellen. Im Rahmen dieser Dissertation wird eine Methode für die Prospektion im Bereich Gebäudetechnik entwickelt, welcher besonders inhomogen ist, allerdings über strategisch und wirtschaftlich interessante Rohstoffe verfügt. Das „dynamische Materialflussmodell“ ermöglicht die Abschätzung derzeitiger und zukünftiger Lagergrößen, Inputs und Outputs von Gebäudetechnik sowie der darin gebundenen Rohstoffe. Dabei können sowohl gebäudetechnikspezifische Aspekte wie Zubau in Bestandsgebäude, Austausch oder Reparatur defekter Geräte, altersabhängige Rohstoffgehalte u.v.m. berücksichtigt werden als auch verschiedene Entwicklungsszenarien und unterschiedliche Detaillierungsgrade der zugrundeliegenden Daten. Als Anwendungsbeispiel erfolgt eine Abschätzung der heutigen und zukünftigen Lager, Inputs und Outputs von Fahrtreppen in Deutschland und den darin enthaltenen Rohstoffen Stahl, Aluminium sowie Kupfer. Ergänzend erfolgt eine Analyse des Status quo der Rohstoffrückgewinnung aus Gebäudetechnik in Deutschland. Dabei werden verschiedene Herausforderungen, beispielsweise Zielkonflikte zwischen ökonomischen und ökologischen Aspekten etc. betrachtet sowie Handlungsempfehlungen entwickelt, um die zukünftige Rückgewinnung optimieren zu können.

Item Type: Ph.D. Thesis
Erschienen: 2019
Creators: Köhn, Antonia
Title: Urban Mining: Entwicklung einer Methodik zur Ermittlung zukünftiger Rohstoffströme aus Gebäudetechnik
Language: German
Abstract:

Die Rückgewinnung von Rohstoffen aus der Anthroposphäre (Urban Mining) ist eine wichtige Maßnahme zum Ressourcen- und Umweltschutz. Für die Prospektion, d.h. Verortung der vorhandenen und zukünftig frei werdenden Arten und Mengen an Rohstoffen, fehlen derzeit vielfach vor allem im Gebäudesektor qualifizierte Schätzungen und/oder geeignete Methoden, um diese zu erstellen. Im Rahmen dieser Dissertation wird eine Methode für die Prospektion im Bereich Gebäudetechnik entwickelt, welcher besonders inhomogen ist, allerdings über strategisch und wirtschaftlich interessante Rohstoffe verfügt. Das „dynamische Materialflussmodell“ ermöglicht die Abschätzung derzeitiger und zukünftiger Lagergrößen, Inputs und Outputs von Gebäudetechnik sowie der darin gebundenen Rohstoffe. Dabei können sowohl gebäudetechnikspezifische Aspekte wie Zubau in Bestandsgebäude, Austausch oder Reparatur defekter Geräte, altersabhängige Rohstoffgehalte u.v.m. berücksichtigt werden als auch verschiedene Entwicklungsszenarien und unterschiedliche Detaillierungsgrade der zugrundeliegenden Daten. Als Anwendungsbeispiel erfolgt eine Abschätzung der heutigen und zukünftigen Lager, Inputs und Outputs von Fahrtreppen in Deutschland und den darin enthaltenen Rohstoffen Stahl, Aluminium sowie Kupfer. Ergänzend erfolgt eine Analyse des Status quo der Rohstoffrückgewinnung aus Gebäudetechnik in Deutschland. Dabei werden verschiedene Herausforderungen, beispielsweise Zielkonflikte zwischen ökonomischen und ökologischen Aspekten etc. betrachtet sowie Handlungsempfehlungen entwickelt, um die zukünftige Rückgewinnung optimieren zu können.

Place of Publication: Darmstadt
Divisions: 13 Department of Civil and Environmental Engineering Sciences
13 Department of Civil and Environmental Engineering Sciences > Institute IWAR
13 Department of Civil and Environmental Engineering Sciences > Institute IWAR > Material Flow Management and Resource Economy
Date Deposited: 03 Mar 2019 20:55
Official URL: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/8440
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-84407
Referees: Schebek, Prof. Dr. Liselotte and Linke, Prof. Dr. Hans Joachim
Refereed / Verteidigung / mdl. Prüfung: 19 December 2018
Alternative Abstract:
Alternative abstract Language
Recovering of raw materials from the anthroposphere (Urban Mining) is a key measure for the protection of natural resources and the environment. However, prospection is currently complicated by a lack of qualified assessments and proper methods to generate these. This applies particularly to the building sector. This thesis develops a method for the prospection in the field of building technology, which appears very inhomogeneous but contains several materials of high economical and strategic interest. The “dynamic material flow model” allows the assessment of current and future stocks, inputs and outputs of building technology and its included materials. Type-specific issues like adding appliances to existing buildings, age-depending types and concentrations of material, replacement or repair of broken appliances and so on can be taken into account as well as different development scenarios and various levels of detail of the available data. The method is applied exemplary to assess current and future stocks, inputs and outputs of escalators in Germany and their included materials steel, aluminium and copper. Additionally, the status quo of the recovering from building technologies in Germany is analysed. Several challenges like conflicts of objectives between economic and ecological aspects are described, whereupon guidance measures for the optimisation are developed.English
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