Das statische Modell

Das statische Modell wird für einen Kanton für jeweils ein Jahr erstellt. Es bildet die Basis für die weiteren Modelle.

Das statische Modell ist zweistufig aufgebaut. Die räumliche und zeitliche Abgrenzung des Systems ist üblicherweise die Kantonsgrenze für ein bestimmtes Bezugsjahr. Die Prozesse und Materialflüsse im System bilden die wichtigsten Verflechtungen der mineralischen Materialien ab. Der Abstraktionsgrad ist gross, es geht also nicht darum, 'Die Realität' zu berechnen, sondern die Abhängigkeiten und grossen Materialflüsse zu modellieren.

Stufe 1: Das BAUWERK

Grundlage des KAR-Modells ist immer das Bauwerk, d.h. der gesamte Hoch- und Tiefbau (in der Grafik mit 'HB + TB' abgekürzt). Das Bauwerk umfasst somit den gesamten Gebäudebestand so wie gebaute Infrastruktur. Mit geeigneten Faktoren kann aus dem Bestand das verbaute mineralische Material im Bauwerk abgeschätzt werden. Damit erhält man eine Grössenordnung des Materiallagers von Beton, Backstein, Gips, Belag etc., das im Bauwerk vorhanden ist.

Die Veränderung des Materiallagers durch Neubau, Sanierung und Rückbau generiert die Materialflüsse, welche uns für das Modell interessieren: Den Bedarf von Baustoffen (Input), den Anfall von Rückbaumaterial aus Sanierung und Rückbau (Output) so wie den Anfall von Aushub aus dem Neubau von Gebäuden und Strassen (Output).

Wenn diese drei Materialflüsse bekannt sind, können anschliessend die weiteren Stoffflüsse innerhalb des Systems berechnet werden. Das geschieht in der zweiten Stufe.

Stufe 2: Die Stofffluss-Analyse (SFA)

Die weiteren Prozesse innerhalb des Systems beschreiben, was mit den unterschiedlichen Materialien im System geschieht: Abbau von Primärmaterial, Aufbereitung von Primär- und Rückbaumaterial, Importe und Exporte, Ablagerung und Deponierung.

In diesem Schritt werden nun die Resultate des Modells mit bekannten Werten (Kiesstatistik, Statistiken des BfS, Angaben von Verbänden etc.) abgeglichen, d.h. das Modell wird kalibriert. Dazu werden sogenannte Transferparameter entsprechend angepasst. Sie geben an, wieviel eines Materials zum nächsten Prozess gelangt. Das kann zum Beispiel der Anteil von Rückbaumaterial sein, der in die Aufbereitung geht. Wenn dieser Anteil erhöht wird, dann sinkt (im Modell) der Materialfluss in die Deponie. Wird hingegen der Export von Rückbaumaterial erhöht, dann sinken die beiden Flüsse 'Rückbaumaterial in die Aufbereitung' und 'Rückbaumaterial in die Deponie'.

Die Daten

Grundlagedaten für das BAUWERK

Hochbau

Angaben zum Gebäudebestand (Baujahr, Volumen und Nutzungstyp), wie sie typischerweise bei Gebäudeversicherungen zu erhalten sind.

Tiefbau

Für den Tiefbau fliessen die Längen und Breiten der Strassen (differenziert nach Klassen), die Länge des Schienennetzes, die Längen von Trinkwasser, Abwasser und den Energienetzen in das Modell ein. Multipliziert mit 'typischen' Querschnitten des jeweiligen Systems erhalten wir das gesamte Volumen im Tiefbau.

BAUWERK

Für das ganze BAUWERK werden die Faktoren zur Materialisierung benötigt. Diese stammen einerseits aus konkreten Bemessungswerten (z.B Dicke des Belags einer Kantonsstrasse) und aus Literaturwerten (z.B. Anteil von Beton in einem Mehrfamilienhaus mit Baujahr 1972).
Mit diesen Faktoren kann das Volumen der Gebäude und Infrastruktur multipliziert werden und daraus resultiert das im Bauwerk gelagerte Materialvolumen. Mit der entsprechenden Dichte kann aus dem Volumen auf Tonnen umgerechnet werden.

Spezfische Daten für die SFA

Die Daten für das statische Modell liefern im allgemeinen die Kantone. Das sind Angaben zu den Mengen von abgebautem Kies, abgelgertem Aushub, …

Weitere wichtige Angaben können von den statistischen Ämtern in Erfahrung gebracht werden (Neubauten, Rückbauten, …)

Die Resultate des statischen Modells werden in jedem Fall mit den zuständigen Personen besprochen. Deren Expertenwissen fliesst ebenfalls in die Modellierung mit ein.

Quellen