Los detalles sobre la composición de materiales ahora disponibles para todo el stock de edificios de Alemania podrían promover la sostenibilidad
Por Heike Hensel, Instituto Leibniz para el Desarrollo Espacial Ecológico e. V.
Vista de un edificio de oficinas que está siendo demolido. Crédito: Ricardo Vigh
El sector de la construcción es uno de los mayores contaminadores del mundo. Es responsable del enorme consumo de recursos naturales y la emisión de grandes cantidades de gases de efecto invernadero. Al mismo tiempo, genera muchas toneladas de desechos de construcción. Si esto es cambiar, se deben reciclar más materiales de construcción y reutilizar los componentes.
Con el catastrero material de Alemania, los científicos del Instituto de Desarrollo Urbano y Regional de Leibniz ahora están proporcionando una base importante para tal reciclaje en el sector de la construcción. Por primera vez, la información sobre la composición y distribución de materiales de construcción ahora está disponible para todo el stock de edificios en Alemania.
El trabajo se publica en la serie de conferencias de la revista IOP: Earth and Environmental Science.
La industria de la construcción representa casi el 45% del consumo global de recursos. También es uno de los mayores emisores de gases de efecto invernadero como el CO2. Estos no solo se producen mediante edificios de calefacción o enfriamiento, sino también durante la producción de materiales de construcción, su transporte al sitio de construcción y la construcción de los edificios mismos. La proporción de estas “emisiones grises” en las emisiones globales de gases de efecto invernadero está aumentando continuamente.
Es una razón por la cual países como Alemania no cumplen regularmente con los objetivos del acuerdo climático de París en el sector de la construcción. Al mismo tiempo, los edificios contienen enormes cantidades de materiales que se generan como desechos de construcción durante la demolición. En Alemania, esto ascendió a más de 200 millones de toneladas en 2022, más de la mitad de los desechos totales generados.
“Si pudiéramos usar los materiales de construcción por más tiempo y reciclarlos después de que los edificios se hayan demolido, es decir, si pudiéramos construir de manera circular, entonces la industria de la construcción podría hacer una contribución significativa para limitar el cambio climático que causa, conservando recursos y reduciendo la contaminación”, explica el desarrollo de Georg Schiller, el grupo antropogénico y los recursos naturales naturales en el Instituto LEIBNIZ de Ecológica y el Urban y el Instituto Regional y el Regional.
Sin embargo, hasta ahora ha habido una falta de información básica esencial, como información precisa sobre qué materiales se utilizan en edificios, en qué cantidades ocurren y cómo se distribuyen en el stock del edificio.
Material Cadastro Alemania cierra la brecha de información
Con el catastrario material IOER de edificios en Alemania, el Instituto ahora proporciona esta base de datos central por primera vez, cubriendo a todos los municipios de Alemania. Los cálculos para 2022 muestran que los 51.6 millones de edificios en Alemania contienen alrededor de 20.8 mil millones de toneladas de materiales de construcción.
Con una participación del 46%, el concreto es el material de construcción dominante en esta “tienda de materiales”, seguido de ladrillos y ladrillos de lima de arena con poco menos del 10% cada uno. La proporción de materiales de construcción renovables como madera, caña o paja es solo alrededor del 1% del total. También se pueden hacer declaraciones sobre la cantidad de gases de efecto invernadero producidos durante la fabricación de materiales de construcción.
Extrapolado a todo el stock del edificio en Alemania en 2022, hay alrededor de 2.86 mil millones de toneladas de CO2 equivalente en los materiales utilizados, tanto como Alemania emite en total en cuatro años. Junto con la información sobre la demolición regional y la nueva actividad de construcción en los municipios, el registro de materiales permite estimar qué material está disponible para el reciclaje cuando los edificios existentes están demolidos y qué requisitos de material podrían cubrirse para nuevas construcciones y renovaciones. Las cantidades de desechos de construcción esperados también se pueden determinar con la ayuda del registro de material.
Desde tipos de edificios hasta tipos y cantidad de material de construcción
Los modelos de construcción 3D de todo el stock de edificios alemanes, según lo dispuesto por la Agencia Federal de Cartografía y Geodesia (BKG), forman la base para el desarrollo del catastrero material. Estos modelos están enriquecidos con información y datos. Entre otras cosas, los edificios se tipifican de acuerdo con su función. Por ejemplo, los edificios residenciales y no residenciales y otras subcategorías pueden diferenciarse.
“El resultado es una imagen detallada del stock de edificios alemán. Al usar los modelos de construcción 3D, conocemos el volumen del edificio y podemos asignar un tipo específico: edificio residencial o edificio de fábrica, casa unifamiliar o bloque de apartamentos) para cada edificio. Esto a su vez nos dice qué materiales se usan en un edificio y en qué cantidades”, explica Reinhard Schinke, quien desempeñó un papel clave en la creación de la creación del material nacional Cadastre.
Esto se debe a que los indicadores de material pueden asignarse a los tipos de edificios individuales. Estos indicadores de material relacionados con el tipo son el resultado de muchos años de investigación en el IOER.
“Analizamos la construcción típica de un tipo de edificio, por ejemplo, un edificio de fábrica. Desde los cimientos y las paredes hasta los techos y techos, el tipo y la cantidad de materiales que se usan generalmente se determinan para cada componente. Diferenciamos entre un total de 44 grupos de materiales de construcción”, explica Georg Schiller.
Dependiendo del tipo de edificio, a veces se usa más concreto, como en edificios de fábrica o bloques de oficinas de gran altura, o más ladrillo y madera, como en edificios residenciales. Esta composición típica de diferentes edificios se refleja en los indicadores de material desarrollados. Se puede acceder a ellos a través del “entorno del sistema de información construido (ISBE)” del IOER, y forman una base crucial para el valor informativo del catastrario de material nacional. El Cadastre en sí, que vincula Geodata con indicadores de material, está disponible como un conjunto de datos en el nuevo repositorio de datos de IOER IOERDATA.
En su forma actual, el Cadastro de edificios de Material IOER en Alemania se basa en análisis realizados en base a construcción. Por lo tanto, la información proporcionada es valiosa, ya que proporciona valores de referencia para las composiciones típicas de material de construcción de edificios comparables. Esto ya ofrece potencial, especialmente a nivel estratégico, para la expansión de los ciclos materiales regionales al planificar ciudades circulares.
“En combinación con información sobre la demolición y la actividad de la construcción, sería posible, por ejemplo, que las autoridades locales examinen de manera realista qué contribución puede hacer el reciclaje de concreto demolido para cubrir los requisitos de materia prima local y qué posibilidades para la orientación sensata de los instrumentos de control de políticas municipales resultan de esto”, dice Schiller, que describe una aplicación exempararia de la información del Cadastre material.
En principio, el catastrario de edificios de material IOER en Alemania ofrece información básica para una amplia gama de tareas de planificación relacionadas con la gestión eficiente de las existencias de materiales existentes en el stock de edificios, reduciendo así los costos de la adquisición de datos. El método de construcción de los edificios individuales se mantiene necesariamente borrosa.
“El enfoque basado en el tipo descuida las características individuales. Por lo tanto, no es posible proporcionar información exacta sobre la composición material real de un edificio específico a nivel de edificio”, explica Schiller.
Los datos pueden ser utilizados por las autoridades locales, las empresas de arquitectura y los propietarios de acciones de edificios más grandes, así como por empresas consultoras y nuevas empresas en el campo de la construcción circular. Pueden usar la información directamente o enriquecerla con sus propios datos más detallados para derivar modelos comerciales de ella, como el desarrollo de pasaportes de construcción o la creación de conceptos de demolición y reutilización sostenibles como parte de las llamadas “auditorías previas a la demolición”.
Los datos también son de interés para las empresas de reciclaje, ya que les ayuda a estimar mejor el material de demolición futuro y construir modelos comerciales sobre esta base.
Refinamiento de la base de datos, desarrollo adicional de métodos
“En el IOER, hemos estado investigando los cimientos del catastrero material de Alemania durante más de diez años y el trabajo está lejos de ser completo”, explica Schiller.
El trabajo continúa desarrollando aún más los métodos y refinando los datos para expandir el rango de aplicaciones.
“Una mayor diferenciación de los edificios, por ejemplo, teniendo en cuenta su edad, traería una mayor precisión. Después de todo, un bloque de apartamentos de la era wilhelminiana está hecha de materiales de construcción significativamente diferentes que uno que se construyó después del final de la guerra en la década de 1950. Una evaluación de los riesgos contaminantes también podría basarse en esto”, dice el científico.
Al igual que con investigaciones anteriores, el IOER continúa trabajando con una amplia gama de partes interesadas de edificio circular en oficinas de planificación, autoridades e industria, a quienes se dirigen los datos.
Más información: G Schiller et al, desde catastres materiales hasta un modelado de información de la ciudad informada por la materialidad, Serie de conferencias de la PIO: Earth and Environmental Science (2024). Doi: 10.1088/1755-1315/1363/1/012084
Proporcionado por el Instituto Leibniz para el Desarrollo Espacial Ecológico e. V.
Cita: Detalles sobre la composición de materiales ahora disponibles para todo el stock de edificios de Alemania podría promover la sostenibilidad (2025, 7 de abril) Recuperado el 7 de abril de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-04-material-composition-germany-entire-stock.html
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