Datenbasis für einen nachhaltigeren Umgang mit Ressourcen geschaffen
In der Agenda 2030 haben sich die Vereinten Nationen auf Ziele für eine nachhaltige Entwicklung verst?ndigt. Ein zentraler Aspekt in der globalen Nachhaltigkeitsdiskussion ist der Umgang mit Ressourcen. Juniorprofessor David Frantz von der Universit?t Trier hat nun in einer Studie den Ressourcenverbrauch für den Bau von Geb?uden und Mobilit?tsinfrastruktur in den USA untersucht. Gemeinsam mit Forschenden der Universit?t für Bodenkultur Wien und der Humboldt-Universit?t zu Berlin hat er dazu die Masse der Bebauung vermessen und gewogen. Das Gesamtgewicht bel?uft sich auf etwa 130 Gigatonnen, also 130 Milliarden Tonnen.
Auf den Bau oder Erhalt von Geb?uden und Mobilit?tsinfrastruktur entfallen inzwischen fast 60 Prozent der weltweiten Ressourcenentnahme, verbunden mit weiteren negativen Folgen für Umwelt, Klima und biologische Vielfalt, wie Versiegelung von Oberfl?chen, Verbrauch fruchtbaren Bodens und Sch?digung biologischer Vielfalt. Andererseits sind die Bauwerke für wirtschaftliche Prozesse wie Produktion, Handel, Mobilit?t und Konsum sowie gesellschaftliche Dienstleistungen wie Wohnen, Mobilit?t, Wasser- und Energieversorgung unerl?sslich.
Für die Suche nach L?sungswegen aus diesem Dilemma stellen die von dem Forschungsteam um JProf. Dr. David Frantz erarbeitete detaillierte Datenbasis und die neu entwickelten Methoden eine hervorragende Grundlage für künftige Planungen und Untersuchungen dar. ?Unsere Forschungsergebnisse sollen zu einem besseren Verst?ndnis beitragen, wie Ressourcen in unterschiedlichen R?umen effizienter genutzt werden k?nnen und wie der ?bergang zu einer nachhaltigeren Kreislaufwirtschaft mit l?ngerer Lebensdauer der Baubest?nde in Verbindung mit vermehrter Wiederverwendung, Reparatur und Recycling gelingen k?nnte“, erkl?rt David Frantz.
So zeigt die Studie, dass dicht bebaute Siedlungen pro Kopf einen wesentlich geringeren Materialverbrauch aufweisen. Dagegen sind Regionen mit geringer Bev?lkerungsdichte pro Kopf ressourcenintensiver, weil die erforderlichen Bauwerke und Infrastrukturen von weniger Menschen genutzt werden. Dieses Ungleichgewicht wird durch Abwanderungstendenzen in die St?dte versch?rft.
?Unsere Untersuchung zeigt zum Beispiel, dass in den USA die St?dte vor allem in den Randzonen wachsen, wo Wohngebiete mit Einfamilienh?usern auf relativ gro?en Grundstücken entstehen. Damit ist ein enormer Ressourcenverbrauch verbunden. In l?ndlichen Gebieten mit Abwanderung l?sst sich dagegen zeigen, dass Teile der Infrastruktur wie beispielweise Stra?en m?glicherweise nicht mehr gebraucht werden“, so David Frantz.
In der Studie arbeiteten die Wissenschaftler:innen mit Mitteln der satellitengestützten Erdbeobachtung, die sie mit Open-Source-Geodaten, beispielsweise aus OpenStreetMap, und 三亿体育·(中国)官方网站 aus der industriellen ?kologie und dem Ingenieurwesen kombinierten. Auf diesem Weg konnten sie eine Sch?tzung der gesamten Materialbest?nde der Festlandsgebiete der USA in hoher Aufl?sung erstellen. Insofern stellt das Projekt gegenüber ?hnlich ausgerichteten Vorg?ngerstudien, die nur eine grobe r?umliche Aufl?sung erreichten, auf unvollst?ndigen Geodaten basierten und sowohl r?umlich als auch thematisch auf Teilgebiete beschr?nkt waren, einen markanten Fortschritt dar.
Die Studie fokussiert sich auf die USA, weil am Beispiel der global führenden Wirtschaftsnation die Effekte der Ressourcennutzung besonders deutlich sichtbar werden. So übertrifft in den USA die für Bauwerke verwendete Masse die gesamte pflanzliche Biomasse mittlerweile um das 2,6-Fache. W?hrend weltweit die für Geb?ude und Infrastruktur aufgewendete Materialmasse vor zwei Jahren erstmals h?her war als die gesamte pflanzliche Biomasse, vollzog sich dieser bedenkliche ?berholvorgang in den USA bereits einige Jahre früher.
HU-Team wurde mit dem? Open-Access-Preis 2022 für Naturwissenschaften ausgezeichnet
David Frantz, Erstautor der Studie, war von 2017 bis 2021 PostDoc im Earth Observation Lab des Geographischen Instituts an der Humboldt-Universit?t zu Berlin (HU). In dieser Zeit entwickelte das HU-Team um Prof. Dr. Patrick Hostert den methodischen Ansatz zur Verknüpfung von Satellitendaten, Open-Source-Geodaten und Daten zu Materialbest?nden von Geb?uden und Infrastruktur. Hostert und sein Team des Earth Observation Lab wurden 2022 für die konsequente Umsetzung von Grunds?tzen zur freien Zug?nglichkeit von Daten, Software und Karten mit dem Open-Access-Preis 2022 für Naturwissenschaften an der Humboldt-Universit?t zu Berlin ausgezeichnet.
Die Studie
David Frantz, Franz Schug, Dominik Wiedenhofer, André Baumgart, Doris Virág, SamCooper, Camila Gómez-Medina, Fabian Lehmann, Thomas Udelhoven, Sebastian van der Linden, Patrick Hostert, Helmut Haberl:
Unveiling patterns in human dominated landscapes through mapping the mass of US built structures.
In: Nature Communications. DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-023-43755-5
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Zur vollst?ndigen Pressemitteilung der Universit?t Trier
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