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Der Bausektor hat, im Hinblick auf eine effiziente und wirtschaftliche Ressourcennutzung, eine sehr große Bedeutung. Allein in Deutschland werden jährlich ca. 550 Millionen Mg <ref name=":0">Bundesverband Baustoffe – Steine und Erden e.V. (2016): Die Nachfrage nach Primär- und Sekundärrohstoffen der Steine- und-Erden-Industrie bis 2035 in Deutschland, URL: <nowiki>https://www.baustoffindustrie.de/fileadmin/user_upload/bbs/Dateien/Downloadarchiv/Rohstoffe/2016-04-07_BBS_Rohstoffstudie.pdf</nowiki>, Zugriff 07.02.2020</ref> mineralische Naturstoffe abgebaut und zur Herstellung von neuen Baustoffen verwendet. Ungefähr die Hälfte werden für den Erhalt und den Neubau der Infrastruktur verwendet. 32 Mrd. € von 86 Mrd. € Umsatz des Baugewerbes stammen aus dem Tiefbau<ref>Destatis (2020): Ausgewählte Zahlen für die Bauwirtschaft - Dezember und Jahr 2018; Destatis Statistisches Bundesamt, https://www.destatis.de/DE/Themen/Branchen-Unternehmen/Bauen/Publikationen/Downloads-Querschnitt/bauwirtschaft-1020210221124.html, letzter Zugriff 25.02.2023</ref>. Gleichzeitig fallen in diesem Sektor ca. 146 Mio. Mg/a vorwiegend mineralische Abfälle an (36 % der Gesamtabfallmenge in Deutschland)<ref>Destatis (2020): Fachserie 19, https://www.destatis.de/DE/Service/Bibliothek/_publikationen-fachserienliste-19.html#353480, letzter Zugriff 25.02.2022</ref>. Zwar werden ca. 90% der Bau- und Abbruchabfälle verwertet<ref name=":0" />; dabei handelt es sich jedoch meist um Maßnahmen im Straßen- und Landschaftsbau oder die Nutzung auf Deponien bzw. im Bergbau als Verfüllmaterial. Um den hohen Ressourcenbedarf des Bausektors langfristig decken zu können, sind somit Maßnahmen zur Steigerung der Ressourceneffizienz z. B. durch Kreislaufführung von Materialien nötig.
  
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Kommunen spielen dabei eine besondere Rolle, da sie die Eigentümerinnen großer Teile der deutschen Infrastrukturanlagen sind. Um diesen Handlungsoptionen zur Verfügung zu stellen wurde das Projekt RekoTi (Ressourcenplan kommunaler Tiefbau) initiiert. Einen zusammenfassenden Einblick in die Fragestellungen des Projektes RekoTi gibt das im Projekt erstellte [https://www.youtube.com/watch?v=F5JMnhSPJ60 '''Video'''] <ref>Stadt Münster (2023): Nachhaltiger Straßenbau durch Asphalt-Recycling, URL: https://www.youtube.com/watch?v=F5JMnhSPJ60, Zugriff: 19.09.2024</ref>.
  
Die Bau- und Immobilienwirtschaft in Deutschland war im Jahr 2021 für 61 % des Ressourcenverbrauchs<ref>Statistisches Bundesamt (destatis) (Hg.) (2024): Umweltökonomische Gesamtrechnungen - Materialflüsse in Millionen Tonnen, URL: https://www.destatis.de/DE/Themen/Gesellschaft-Umwelt/Umwelt/UGR/rohstoffe-materialfluesse-wasser/Tabellen/material-energiefluesse.html, Zugriff: 19.09.2024</ref>, 54 % des Abfallaufkommens<ref>Statistisches Bundesamt (destatis) (Hg.) (2023): Abfallwirtschaft - Kurzübersicht Abfallbilanz - Zeitreihe - Abfallbilanz 2021, URL: https://www.destatis.de/DE/Themen/Gesellschaft-Umwelt/Umwelt/Abfallwirtschaft/Tabellen/liste-abfallbilanz-kurzuebersicht.html#647044, Zugriff: 19.09.2024</ref> und ca. 40 % der CO<sub>2</sub>-Emissionen<ref>Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) (Hg.) (2020): Umweltfußabdruck von Gebäuden in Deutschland - Kurzstudie zu sektorübergreifenden Wirkungen des Handlungsfelds "Errichtung und Nutzung von Hochbauten" auf Klima und Umwelt, Seite 17, BBSR-Online-Publikation Nr. 17/2020, Referat II 5 - Nachhaltiges Bauen, URL: https://www.bbsr.bund.de/BBSR/DE/veroeffentlichungen/bbsr-online/2020/bbsr-online-17-2020.html, Zugriff: 19.09.2024</ref> verantwortlich.
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=== Zielsetzung von RekoTi ===
  
570 Millionen Tonnen mineralische Naturstoffe wie Kies und Sand werden allein in Deutschland jährlich abgebaut und zur Herstellung von neuen Baustoffen verwendet. Dadurch gehen jeden Tag rund 4,5 Hektar an Land verloren - das entspricht einer Größe von etwa sechs Fußballfeldern. Gleichzeitig fehlen für die anfallenden Bauabfälle - rund 219 Millionen Tonnen pro Jahr - hochwertige Verwertungslösungen. Davon betroffen ist nicht nur der Hochbau, sondern auch der kommunale Tiefbau. Jetzt entwickeln Wissenschaftler*innen der Fachhochschule Münster, der Hochschule Karlsruhe und der Ruhr Universität Bochum sowie den Unternehmen Hermann Dallmann Straßen- und Tiefbau GmbH & Co. KG und dem Ingenieurbüro Thomas & Bökamp  Ingenieurgesellschaft mbH und dem Amt für Mobilität und Tiefbau der Stadt Münster praxisnahe Lösungsansätze. "RekoTi - Ressourcenplan kommunaler Tiefbau" heißt das dreijährige Verbundprojekt, das im Februar 2021 gestartet ist und vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird.
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# '''Erfassung des anthropogenen Materiallagers''':
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#* Bestimmung der verbauten Materialmengen und -arten in bestehenden Infrastrukturanlagen.
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#* Entwicklung von Berechnungsmethoden zur Abschätzung der Materialmengen basierend auf vorhandenen Daten.
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# '''Analyse und Optimierung von Bauverfahren''':
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#* Untersuchung alternativer, ressourceneffizienter Bauweisen und Verfahren.
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#* Pilotprojekte, wie z. B. die Erstellung einer Versuchsstrecke in Münster, um die Praxistauglichkeit neuer Bauverfahren zu testen.
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# '''Integration moderner Technologien und Managementansätze''':
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#* Einsatz von Building Information Modeling (BIM) und Geoinformationssystemen (GIS) zur Verbesserung des Datenmanagements und der Entscheidungsprozesse.
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#* Erweiterung bestehender Managementsysteme, z. B. Pavement-Management-Systeme, um ökologische Aspekte.
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# '''Schaffung einer digitalen Toolbox und Leitfaden''':
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#* Entwicklung einer zentralen digitalen Plattform, die alle relevanten Daten und Werkzeuge zur Ressourcennutzung bündelt und auswertbar macht.
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#* Erstellung eines Leitfadens, der die gewonnenen Erkenntnisse und Strategien am Beispiel der Stadt Münster dokumentiert und auf andere Kommunen übertragbar macht.
  
Der Tiefbau, der zentrale Teile der Infrastruktur darstellt, hat neben einer großen ökonomischen Bedeutung auch eine erhebliche Ressourcenrelevanz. Hier ist vor allem die öffentliche Hand auf den verschiedenen Ebenen (Planung, Bau, Betrieb, Erhaltung und Finanzierung) maßgeblicher Hauptakteur. Optimierungen in diesem Bereich besitzen somit direkt eine große gesellschaftliche Relevanz. Im Projekt wird ein systemischer Ansatz zur Steigerung der Ressourceneffizienz durch die Schließung mineralischer Stoffkreisläufe im kommunalen Tiefbau angestrebt. Hierbei wird der effiziente Ressourceneinsatz während des gesamten Wertschöpfungskreislaufs - von der Planung, dem Bau, der Instandhaltung bis zum Rückbau und der Entsorgung, in Verbindung mit rechtlichen und administrativen Vorgaben berücksichtigt. Für den hier verfolgten Forschungsansatz wurden zunächst die besonders ressourcen- und kostenintensiven Sektoren des kommunalen Tiefbaus Verkehrsflächen, Kanalisation und Brücken ausgewählt.
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=== Möglicher Nutzen ===
  
In einer umfassenden '''Bestandsaufnahme''' werden aktuelle Rahmenbedingungen aus den Bereichen Technik, Administration, Ökonomie und Recht erhoben. Ergänzend dazu werden innovative, '''ressourcenspezifische Technologien und Verfahren''' (z. B. Reduzierung der Temperaturen des Asphaltmischgutes, Steigerung der Verwendung von Asphaltgranulat, Asphalteinlagen, Hybridbauweise im Straßenbau) sowie Managementkonzepte (z. B. Straßenerhaltungs- und Stoffstrommanagement) zusammengestellt und weiterentwickelt. Die erfassten Daten werden hinsichtlich der Ressourcenaspekte '''analysiert und bewertet'''. Es werden Defizite und Potenziale (Technik, Administration, Ökonomie) im Hinblick auf eine Steigerung der Ressourceneffizienz bei den mineralischen Stoffströmen herausgearbeitet und in einem rekursiven Prozess zu Optimierungsansätzen abgeleitet. Die Methode '''BIM - Building Information Modeling'''  spielt hierbei eine zentrale Rolle, da sie als verknüpfendes Instrument von den handelnden Akteuren aus den unterschiedlichen Bereichen als Werkzeug genutzt wird, um die Entscheidung für eine optimale Ressourcenstrategie zu unterstützen.
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* '''Effizientes Stoffstrommanagement''':
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** Bereitstellung detaillierter Informationen zu Art, Lage, Menge und Qualität der verbauten Ressourcen.
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** Vorschläge zur Nutzung von Recyclingmaterialien und Schließung von Stoffkreisläufen.
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* '''Ressourceneinsparung und Nachhaltigkeit''':
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** Reduktion des Einsatzes von Primärmaterialien durch Wiederverwendung und Recycling.
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** Nachhaltigere Bau- und Rückbauprozesse durch optimierte Bauverfahren und Materialnutzung.
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* '''Optimierte Entscheidungsprozesse''':
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** Einbindung von Ökobilanzdaten und anderen ökologischen Aspekten in die Planung und Umsetzung von Bauprojekten.
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** Unterstützung durch digitale Werkzeuge und interdisziplinäre Zusammenarbeit.
  
Einen zusammenfassenden Einblick in die Fragestellungen des Projektes RekoTi gibt das im Projekt erstellte Video <ref>Stadt Münster (2023): Nachhaltiger Straßenbau durch Asphalt-Recycling, URL: https://www.youtube.com/watch?v=F5JMnhSPJ60, Zugriff: 19.09.2024</ref>.  <blockquote>'''Unterkapitel:'''
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=== Projektschwerpunkte ===
:[[1.1 Zielsetzung]]
 
  
: [[1.2 Ausgangssituation]]</blockquote>
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# '''Brücken''':
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#* Entwicklung von Methoden zur Abschätzung der Materialmengen basierend auf Basisinformationen.
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#* Untersuchung ressourceneffizienter Bauweisen.
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# '''Kanalisation''':
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#* Nutzung kommunaler Daten und einer spezifischen Datenbank zur Ermittlung der Materialmengen.
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#* Untersuchung grabenloser Verfahren und anderer ressourcenschonender Bauweisen.
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# '''Verkehrswege''':
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#* Entwicklung einer Methodik zur Berechnung der verbauten Massen auf Grundlage öffentlicher und kommunaler Daten.
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#* Realisierung und Monitoring einer Versuchsstrecke zur Evaluierung des Einsatzes von Asphaltgranulat (AG) in einer Asphaltdeckschicht aus u. a. temperaturabgesenktem Splittmastixasphalt (SMA).
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Durch die Zusammenarbeit verschiedener Hochschulen und Unternehmen sowie die Anwendung innovativer Technologien und Managementstrategien, soll RekoTi einen systemischen Ansatz zur Verbesserung der Ressourceneffizienz im Tiefbau bieten und somit einen Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung kommunaler Infrastrukturen leisten.
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== Beispielkommune ==
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Die Beispielkommune für das Projekt RekoTi ist die Stadt Münster. Eine Kommune mit 300.000 Einwohnerinnen und Einwohnern, 302km<sup>2</sup> Fläche (7. größte Stadt Deutschlands), 121 km Straßennetz, 945 km Radwegenetz, 1750 km Kanalnetz und 259 Brücken.
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=== Ausgangssituation der Stadt Münster ===
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Die Stadtverwaltung Münster muss sich während der [https://rekoti.inf.bi.ruhr-uni-bochum.de/w/index.php/Verwaltungsprozesse_M%C3%BCnster Planung], der [https://rekoti.inf.bi.ruhr-uni-bochum.de/w/index.php/Verwaltungsprozesse_M%C3%BCnster Ausschreibung] und der [https://rekoti.inf.bi.ruhr-uni-bochum.de/w/index.php/Verwaltungsprozesse_M%C3%BCnster Baudurchführung] an gewisse Abläufe im Straßen-, Kanal- und Konstruktivem Ingenieurbau halten. Diese können je nach Kommune individuell abweichen. In dem Kapitel [https://rekoti.inf.bi.ruhr-uni-bochum.de/w/index.php/Verwaltungsprozesse_M%C3%BCnster Verwaltungsprozesse Münster] werden die jeweiligen Prozesse detailiert dargestellt. Dabei werden neben der Bauvorbereitung, auch Themen wie die Bauüberwachung und die [https://rekoti.inf.bi.ruhr-uni-bochum.de/w/index.php/Verwaltungsprozesse_M%C3%BCnster Instandhaltung] sowie der [https://rekoti.inf.bi.ruhr-uni-bochum.de/w/index.php/Verwaltungsprozesse_M%C3%BCnster Rückbau] berücksichtigt. Ein weiterer wichtiger Fokus wird ebenfalls auf das umfassende Thema der [https://rekoti.inf.bi.ruhr-uni-bochum.de/w/index.php/Verwaltungsprozesse_M%C3%BCnster Ausschreibung] gelegt. Auch die [https://rekoti.inf.bi.ruhr-uni-bochum.de/w/index.php/Verwaltungsprozesse_M%C3%BCnster Interne und externe Kommunikation] gibt abschließend einen Überblick über die Prozesse innerhalb der Stadtverwaltung Münster. Es lassen sich sogar erste Hemmnisse in den einzelnen Prozessen ableiten.
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Hinzu kommen Ausgangsbedingungen, die alle Kommunen in Deutschland betreffen, wie [https://rekoti.inf.bi.ruhr-uni-bochum.de/w/index.php/1.2.1_Rechtlich,_administrative_Strukturen Rechtlich, administrative Strukturen] oder [https://rekoti.inf.bi.ruhr-uni-bochum.de/w/index.php/1.2.2_Wirtschaftliche_Rahmenbedingungen Wirtschaftliche Rahmenbedingungen]. 
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  <blockquote>'''Unterkapitel:'''
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:[[1.1 Rechtlich, administrative Strukturen]]
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:[[1.2 Wirtschaftliche Rahmenbedingungen]]</blockquote>
 
[[Category:Leitfaden]]
 
[[Category:Leitfaden]]
 
[[Category:Projekt]]
 
[[Category:Projekt]]
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Autor*innen: Franziska Struck
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Stand: September 2024

Aktuelle Version vom 18. Oktober 2024, 09:27 Uhr

Leitfaden


Nächste Kapitel:

2 Lager und Stoffströme | 3 Alternative Maßnahmen und Entscheidungsfindung | 4 Datenmanagement und technische Umsetzung | 5 Ermittlung Ressourceneffizienzpotenziale | 6 Ausblick | 7 Zusammenfassung


Der Bausektor hat, im Hinblick auf eine effiziente und wirtschaftliche Ressourcennutzung, eine sehr große Bedeutung. Allein in Deutschland werden jährlich ca. 550 Millionen Mg [1] mineralische Naturstoffe abgebaut und zur Herstellung von neuen Baustoffen verwendet. Ungefähr die Hälfte werden für den Erhalt und den Neubau der Infrastruktur verwendet. 32 Mrd. € von 86 Mrd. € Umsatz des Baugewerbes stammen aus dem Tiefbau[2]. Gleichzeitig fallen in diesem Sektor ca. 146 Mio. Mg/a vorwiegend mineralische Abfälle an (36 % der Gesamtabfallmenge in Deutschland)[3]. Zwar werden ca. 90% der Bau- und Abbruchabfälle verwertet[1]; dabei handelt es sich jedoch meist um Maßnahmen im Straßen- und Landschaftsbau oder die Nutzung auf Deponien bzw. im Bergbau als Verfüllmaterial. Um den hohen Ressourcenbedarf des Bausektors langfristig decken zu können, sind somit Maßnahmen zur Steigerung der Ressourceneffizienz z. B. durch Kreislaufführung von Materialien nötig.

Kommunen spielen dabei eine besondere Rolle, da sie die Eigentümerinnen großer Teile der deutschen Infrastrukturanlagen sind. Um diesen Handlungsoptionen zur Verfügung zu stellen wurde das Projekt RekoTi (Ressourcenplan kommunaler Tiefbau) initiiert. Einen zusammenfassenden Einblick in die Fragestellungen des Projektes RekoTi gibt das im Projekt erstellte Video [4].

Zielsetzung von RekoTi

  1. Erfassung des anthropogenen Materiallagers:
    • Bestimmung der verbauten Materialmengen und -arten in bestehenden Infrastrukturanlagen.
    • Entwicklung von Berechnungsmethoden zur Abschätzung der Materialmengen basierend auf vorhandenen Daten.
  2. Analyse und Optimierung von Bauverfahren:
    • Untersuchung alternativer, ressourceneffizienter Bauweisen und Verfahren.
    • Pilotprojekte, wie z. B. die Erstellung einer Versuchsstrecke in Münster, um die Praxistauglichkeit neuer Bauverfahren zu testen.
  3. Integration moderner Technologien und Managementansätze:
    • Einsatz von Building Information Modeling (BIM) und Geoinformationssystemen (GIS) zur Verbesserung des Datenmanagements und der Entscheidungsprozesse.
    • Erweiterung bestehender Managementsysteme, z. B. Pavement-Management-Systeme, um ökologische Aspekte.
  4. Schaffung einer digitalen Toolbox und Leitfaden:
    • Entwicklung einer zentralen digitalen Plattform, die alle relevanten Daten und Werkzeuge zur Ressourcennutzung bündelt und auswertbar macht.
    • Erstellung eines Leitfadens, der die gewonnenen Erkenntnisse und Strategien am Beispiel der Stadt Münster dokumentiert und auf andere Kommunen übertragbar macht.

Möglicher Nutzen

  • Effizientes Stoffstrommanagement:
    • Bereitstellung detaillierter Informationen zu Art, Lage, Menge und Qualität der verbauten Ressourcen.
    • Vorschläge zur Nutzung von Recyclingmaterialien und Schließung von Stoffkreisläufen.
  • Ressourceneinsparung und Nachhaltigkeit:
    • Reduktion des Einsatzes von Primärmaterialien durch Wiederverwendung und Recycling.
    • Nachhaltigere Bau- und Rückbauprozesse durch optimierte Bauverfahren und Materialnutzung.
  • Optimierte Entscheidungsprozesse:
    • Einbindung von Ökobilanzdaten und anderen ökologischen Aspekten in die Planung und Umsetzung von Bauprojekten.
    • Unterstützung durch digitale Werkzeuge und interdisziplinäre Zusammenarbeit.

Projektschwerpunkte

  1. Brücken:
    • Entwicklung von Methoden zur Abschätzung der Materialmengen basierend auf Basisinformationen.
    • Untersuchung ressourceneffizienter Bauweisen.
  2. Kanalisation:
    • Nutzung kommunaler Daten und einer spezifischen Datenbank zur Ermittlung der Materialmengen.
    • Untersuchung grabenloser Verfahren und anderer ressourcenschonender Bauweisen.
  3. Verkehrswege:
    • Entwicklung einer Methodik zur Berechnung der verbauten Massen auf Grundlage öffentlicher und kommunaler Daten.
    • Realisierung und Monitoring einer Versuchsstrecke zur Evaluierung des Einsatzes von Asphaltgranulat (AG) in einer Asphaltdeckschicht aus u. a. temperaturabgesenktem Splittmastixasphalt (SMA).

Durch die Zusammenarbeit verschiedener Hochschulen und Unternehmen sowie die Anwendung innovativer Technologien und Managementstrategien, soll RekoTi einen systemischen Ansatz zur Verbesserung der Ressourceneffizienz im Tiefbau bieten und somit einen Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung kommunaler Infrastrukturen leisten.

Beispielkommune

Die Beispielkommune für das Projekt RekoTi ist die Stadt Münster. Eine Kommune mit 300.000 Einwohnerinnen und Einwohnern, 302km2 Fläche (7. größte Stadt Deutschlands), 121 km Straßennetz, 945 km Radwegenetz, 1750 km Kanalnetz und 259 Brücken.

Ausgangssituation der Stadt Münster

Die Stadtverwaltung Münster muss sich während der Planung, der Ausschreibung und der Baudurchführung an gewisse Abläufe im Straßen-, Kanal- und Konstruktivem Ingenieurbau halten. Diese können je nach Kommune individuell abweichen. In dem Kapitel Verwaltungsprozesse Münster werden die jeweiligen Prozesse detailiert dargestellt. Dabei werden neben der Bauvorbereitung, auch Themen wie die Bauüberwachung und die Instandhaltung sowie der Rückbau berücksichtigt. Ein weiterer wichtiger Fokus wird ebenfalls auf das umfassende Thema der Ausschreibung gelegt. Auch die Interne und externe Kommunikation gibt abschließend einen Überblick über die Prozesse innerhalb der Stadtverwaltung Münster. Es lassen sich sogar erste Hemmnisse in den einzelnen Prozessen ableiten.


Hinzu kommen Ausgangsbedingungen, die alle Kommunen in Deutschland betreffen, wie Rechtlich, administrative Strukturen oder Wirtschaftliche Rahmenbedingungen.



Unterkapitel:

1.1 Rechtlich, administrative Strukturen
1.2 Wirtschaftliche Rahmenbedingungen
  1. 1,0 1,1 Bundesverband Baustoffe – Steine und Erden e.V. (2016): Die Nachfrage nach Primär- und Sekundärrohstoffen der Steine- und-Erden-Industrie bis 2035 in Deutschland, URL: https://www.baustoffindustrie.de/fileadmin/user_upload/bbs/Dateien/Downloadarchiv/Rohstoffe/2016-04-07_BBS_Rohstoffstudie.pdf, Zugriff 07.02.2020
  2. Destatis (2020): Ausgewählte Zahlen für die Bauwirtschaft - Dezember und Jahr 2018; Destatis Statistisches Bundesamt, https://www.destatis.de/DE/Themen/Branchen-Unternehmen/Bauen/Publikationen/Downloads-Querschnitt/bauwirtschaft-1020210221124.html, letzter Zugriff 25.02.2023
  3. Destatis (2020): Fachserie 19, https://www.destatis.de/DE/Service/Bibliothek/_publikationen-fachserienliste-19.html#353480, letzter Zugriff 25.02.2022
  4. Stadt Münster (2023): Nachhaltiger Straßenbau durch Asphalt-Recycling, URL: https://www.youtube.com/watch?v=F5JMnhSPJ60, Zugriff: 19.09.2024


Autor*innen: Franziska Struck

Stand: September 2024