Urban Mining Kataster Graz UMKAT Graz

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1 Urban Mining Kataster Graz UMKAT Graz Das Schlagwort Urban Mining gewinnt zunehmend an Bedeutung. Vor allem die anthropogenen Lager, wie z.b. Gebäude und Netzwerke sollen in Zukunft vermehrt als Rohstoffquelle genutzt und damit ein wesentlicher Beitrag zur Ressourcenschonung geleistet werden. Um die in der Infrastruktur der Stadt Graz gespeicherten Ressourcen zu identifizieren und darzustellen wurde ein sogenannter Urban Mining Kataster (UMKAT) entwickelt. In einem ausgewählten Projektgebiet in Graz-Eggenberg wurde mit Hilfe des städtischen Geoinformationssystems (GIS) die Materialzusammensetzung der vorhandenen Bau- und Netzwerke (Straße, Kanal, Schiene, etc.) ermittelt, quantifiziert, bewertet und visualisiert. Der Urban Mining Kataster ist ein Instrument zur Abfallvermeidung und dient als Hilfsmittel, um Rohstoffe möglichst in regionalen Kreisläufen zu halten. Dieses Projekt wurde von Umweltamt und Vermessungsamt der Stadt Graz in Kooperation mit der Ressourcen Management Agentur (RMA) durchgeführt und vom Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft (BMLFUW), dem Land Steiermark, der Stadt Graz und dem Österreichischen Städtebund finanziert. Allgemein In der Anthroposphäre werden die von der Gesellschaft genutzten langlebigen Güter und Stoffe eingelagert. Diese werden am Ende ihrer Nutzungsdauer zu Abfall, der entweder verwertet oder entsorgt wird. Die massenmäßig relevantesten Güter in der Anthroposphäre sind die mineralischen Materialien (v.a. Beton, Ziegel, Sand, Kies und Natursteine). Nur rund 10 % dieser laufend konsumierten Rohstoffe fallen als Abfall an, der Rest verbleibt im Lager in der Anthroposphäre. Der Lagerbestand Österreichs von rund Mio. t (457 t pro Einwohner und Jahr) wächst jährlich um 2,4 %. Kommunen benötigen eine Wissensbasis über das Rohstofflager in Bezug auf die Zusammensetzung und die Masse, um dieses steuern zu können. Ziel und Zweck ist es Deponievolumen zu schonen, Wertstoffe zurück zu gewinnen, Schadstoffe aus zu schleusen, Primärrohstoffe ein zu sparen, sowie die lokale Wirtschaft zu fördern. Urban Mining untersucht die Städte nach menschgemachten Minen. Durch die Nutzung dieser urbanen Minen müssen weniger Primärrohstoffe abgebaut bzw. importiert werden. Einerseits kann die Abhängigkeit von importierten Ressourcen reduziert werden und andererseits wird durch die Aufbereitung und den Wiedereinsatz von Sekundärrohstoffen die regionale Wertschöpfungskette unterstützt. Der entwickelte Kataster (UMKAT) macht das Urban Mining Potential sichtbar und liefert die Grundlage für weitere Nutzungsmöglichkeiten. DI Anneliese Kapfenberger-Pock/Dr DI Alexandra Loidl 1

2 Zielsetzung Ziel des Projektes ist die Identifizierung, Quantifizierung, Bewertung und Visualisierung der anthropogenen Lagerstätten, deren gegenwärtige Nutzung und deren vorhandene Nutzungspotenziale. Dazu wird eine Systematik zur Identifizierung, Kategorisierung, Bewertung und Quantifizierung der relevanten anthropogenen Lager in Regionen entwickelt und es werden die ersten Schritte gesetzt, um das Urban Mining Potenzial sichtbar und nutzbar zu machen um gegenwärtig ungenutzte Potenziale zu lokalisieren. In einem Testgebiet wurde die GIS-basierte Visualisierung erprobt und dessen Praxistauglichkeit überprüft. Folgende Materialien wurden analysiert: Zementgebundene Baustoffe (v.a. Beton), Stein/Kies/Sand, Keramische Baustoffe (v.a. Ziegel), Mineralische Dämmstoffe (v.a. Stein- und Glaswolle), Holz, Erdölbasierte Baustoffe (v.a. Dichtungen, EPS, XPS), Eisen/Stahl, Kupfer, Blei, Aluminium, Zink, Schadstoffe (v.a. Asbest, FCKW, PVC). Das anthropogene Lager Große anthropogene Lager sind vor allem in der Infrastruktur (Bauwerke, Straßennetz, Verund Entsorgungsnetze etc.) zu finden. In diesem Bereich lagern große Mengen an mineralischen Baustoffen, aber auch Metalle, Holz und Kunststoffe. Insbesondere der Bereich des Hochbaus verfügt über ein hohes, noch ungenutztes Potenzial für Urban Mining, denn gegenwärtig werden nach Schätzungen etwa 60% der anfallenden Baurestmassen im Hochbau deponiert. Analyseverfahren Mit Hilfe des städtischen Geoinformationssystems wurde im ausgewählten Projektgebiet Graz- Eggenberg das anthropogene Lager der Gebäude und Netzwerke untersucht. Für die Bewertung des Gebäudebestandes bildet der Katasterbestand des Bundesamtes für Eich- und Vermessungswesen (BEV), ergänzt durch terrestrische Vermessungen und photogrammetrische Auswertungen (Basis: Bildflug 2011), die graphische Grundlage. Diese wurde mit Sachinformationen aus dem Adress-, Gebäude-, und Wohnungsregister (AGWR) der Statistik Austria und eines im Stadtvermessungsamt generierten 3-D Modells erweitert und durch eine Feldbegehung überprüft, korrigiert und vervollständigt (z.b. Bauperiode, Nutzungsart, Gebäudevolumen, Geschosse, Dachform und deckung, Art der Wärmedämmung, Fenstermaterial und größe, Foto ). Basierend auf der spezifischen Materialzusammensetzung je Gebäudekategorie (Bauperiode und Nutzungsart) und dem Volumen des Gebäudes wurde das Gebäudelager im Projektgebiet je nach Materialart ermittelt und quantifiziert. DI Anneliese Kapfenberger-Pock/Dr DI Alexandra Loidl 2

3 Neben den Gebäuden wurden auch die vorhandenen Netzwerke untersucht und gesondert je nach Leitungsart und Material bewertet und berechnet (Straßen, Straßenbahn, Telekommunikation, Strom, Wasser, Kanal, Fernwärme, Gas, ) Durch Aufsummation der einzelnen Layer pro Material liegt das anthropogene Lager der Bauund Netzwerke im Projektgebiet als Rasterergebnis vor. Neben dem Lagerbestand [t/m²] der Bau- und Netzwerke, wird auch der Gesamt- Sekundärrohstoffwert und die Entsorgungskosten aller Materialien [ /m²] ermittelt. UMKAT im WebGIS - Abfrage der Sekundärrohstoffwerte bzw. der Entsorgungskosten pro m² DI Anneliese Kapfenberger-Pock/Dr DI Alexandra Loidl 3

4 Projektergebnis Als Ergebnis des Pilotprojektes liegen nunmehr im städtischen Geoinformationssystem das Urban Mining Potenzial der Bau- und Netzwerke, sowie die Sekundärrohstofferlöse und die Entsorgungskosten vor, die mittels einer webbasierten Applikation (WebOffice - Synergis Wien) aus Gründen des Datenschutzes nur für amtsinterne Anwendungen bzw. dem/der InhaberIn der Immobilie zur Verfügung stehen. UMKAT im WebGIS - Abfrage aller erfassten und berechneten Werte pro Gebäude UMKAT im WebGIS Detailabfrage Beton bzw. Kupferwert an einer Position (Rasterweite: 1m x 1m) DI Anneliese Kapfenberger-Pock/Dr DI Alexandra Loidl 4

5 Eine Visualisierung des Gebäudelagers wird auch 3-dimensional mit Hilfe eines Web Viewers (CityEngine - Esri) ermöglicht. Dabei werden, basierend auf der mittleren Dichte, die Gebäude- Materialien als Volumina dargestellt, wobei die Massenbaustoffe Holz, Beton, Ziegel die Gebäudeflächen auffüllen, alle weiteren Materialien abhängig vom Volumen als Säulen skaliert dargestellt werden. Herzlichen Dank für die Hilfeleistung der Firma Synergis. UMKAT 3D mit WebViewer (CityEngine) DI Anneliese Kapfenberger-Pock/Dr DI Alexandra Loidl 5

6 UMKAT 3D mit WebViewer (CityEngine) Legende UMKAT 3D mit WebViewer (CityEngine) - Detailabfrage der Materialvolumen DI Anneliese Kapfenberger-Pock/Dr DI Alexandra Loidl 6