Für die Realisierung ihrer Vision eines modularen, kreislaufgerechten Gebäudesystems suchte das Start-up Futur2K einen erfahrenen Planungspartner, der mit den Prinzipien des zirkulären Planens und Bauen vertraut ist und entschied sich für Arup. Ziel war die Entwicklung eines flexiblen, multifunktionalen nutzbaren, skalierbaren, reversiblen und transportierbaren Gebäudesystems.

In der Entwicklungsarbeit mit Futur2K übernahm Arup Architektur- und Ingenieurleistungen des zirkulären Gebäudesystems. Neben der Planung des Tragwerks und der Gebäudehülle zählen dazu auch der Brand-, Schall- und Wärmeschutz, die Lichtplanung, die technische Gebäudeausstattung sowie die Nachhaltigkeitsberatung und das Energiekonzept.

Die Circular Economy verändert die Art und Weise, wie Gebäude geplant, realisiert, betrieben und am Ende ihres Lebenszyklus weiter verwertet werden. Visionäre Produkte wie ADPT zeigen, wie der Weg von der linearen Gegenwart in die zirkuläre Zukunft mit Mut und Kreativität gelingen kann.

Modulare Multifunktionalität

ADPT ist Name und Programm zugleich, denn das System lässt sich hinsichtlich der Größe, Materialien und Ausstattung individuell an die Bedürfnisse der jeweiligen Nutzer und den spezifischen Standort adaptieren. Mit seinen nutzungsoffenen Grundrissen bietet ADPT maximale Flexibilität. Ob Büro-, Wohn- oder Campusgebäude – alles ist möglich. Das Gebäudesystem lässt sich bedarfsgerecht aufstocken, erweitern, verkleinern und umnutzen. Die Module können bei Bedarf sogar problemlos von einem Ort an den anderen verlagert werden.

Maßgeschneiderte Zirkularität

Der Entwurf sieht so wenig High Tech wie nötig und so viel Low Tech wie möglich vor. Wie andere Gebäude auch bestehen die ADPT-Module aus verschiedenen Komponenten mit unterschiedlichen Funktionen und Nutzungsdauern. Da das Tragwerk eine deutlich längere Lebensdauer hat als die Fassaden und Gebäudetechnik oder der Innenausbau, wurden die einzelnen Komponenten im Gebäudedesign voneinander getrennt und für jede von ihnen eine individuelle Designlösung entwickelt, die eine maßgeschneiderte Wiederverwertbarkeit ermöglicht. Während bei der Konzeption des Tragwerks Langlebigkeit im Vordergrund standen, wurden Fassaden und Gebäudetechnik nach den Prinzipien der Wiederverwertbarkeit und des Recyclings konzipiert.

Die ADPT-Module bestehen aus mehreren geschichteten Komponenten mit unterschiedlichen Funktionen, für die jeweils eine individuelle Designlösung entwickelt wurde

Digitale Learning Loops

Das ADPT-System wird mit BIM geplant. Auf der Suche nach der optimalen Lösung können dadurch zu jeder Fragestellung verschiedenen Varianten gemeinsam am virtuellen Gebäude durchgespielt werden. Die Entwicklung vom Prototyp zur Serienreife ist eine zirkuläre Reise mit vielen Learning Loops. BIM hilft dabei, aus jedem die richtigen Schlüsse zu ziehen. Zudem sorgt der digitale Zwilling für Transparenz hinsichtlich der Art, des Werts, der Zirkularität und des ökologischen Fußabdrucks der verbauten Materialien. Sämtliche Komponenten werden mithilfe eines Models abgebildet und mit einer digitalen Materialienbank verbunden. Dieses digitale Kataster erleichtert die spätere Rückführung in den Wertstoffkreislauf – und macht jedes ADPT-Modul zu einem Rohstoffdepot für die nächste Generation von Gebäudemodulen. Bei der Entwicklung des zirkulären Gebäudesystems stehen digitale Themen im Fokus. Neben BIM kommen auch digitale Konfiguratoren und Logbooks zum Einsatz. ADPT wird in einer weitestgehend digitalen Welt entwickelt.

Werkzeug
Toolkit für zirkuläre Gebäude
LocHal, Tilburg

Zirkuläres Pilotprojekt

ADPT ist das erste Produkt, bei dem das von Arup entwickelte Circular Buildings Toolkit eingesetzt wurde. Der zirkuläre Werkzeugkasten ist eine praxisorientierte Hilfestellung, um Planungsprozesse zu optimieren und Gebäude hinsichtlich ihres Ressourcenverbrauchs, CO2-Fußabdrucks und Materialwerts zu validieren.

Kreislaufbasiertes Geschäftsmodell

Das zirkuläre Produktdesign von ADPT ist eingebettet in ein zirkuläres Business-Model, das die Skalierung vom Prototyp zur Serie beschleunigen soll. Neben der Möglichkeit die Gebäudemodule oder Komponenten zu kaufen, können Kunden in Zukunft auch für deren Nutzung bezahlen. Diese Product-as-a-Service Modell reduziert den Ressourcenverbrauch und entlastet damit die Umwelt. Denn jedes Material, das wiederverwendet wird, muss nicht produziert werden und spart somit Rohstoffe, Energie und Treibhausgasemissionen ein. Das ist nicht nur aus ökologischer Sicht sinnvoll, sondern rechnet sich angesichts immer knapper werdender natürlicher Ressourcen und explodierender Rohstoffpreise auch wirtschaftlich

Der erste Prototyp – ein urbanes Exponat

In einem co-kreativen Prozess konzipierten Futur2K und Arup unter Einbeziehung weiterer Experten den ersten Prototypen des modularen, zirkulären Gebäudesystems. Er war Teil des Ausstellungsprojekts Folkzwang und die Stadt, das anlässlich des 100-jährigen Jubiläums des Museums vom 21. Mai bis 07. August 2022 in Essen stattfand. In dem 22 m² großen Prototyp konnten die Besucher die räumliche Qualität von ADPT erleben, die von regenerativen und recyclebaren Materialien wie Holz, Kork und Recyclingfliesen aus Bauabfällen, sowie Überlegungen zu Gesundheit, Wohlbefinden und Komfort der Nutzer geprägt war.

Der erste Prototyp des Gebäudesystems verwendet weitgehend erneuerbare und recycelbare Baumaterialien, darunter Holz, Kork und recycelte Fliesen aus Bauabfällen © Marcus Ebener