Forskningsvision: Bygninger og infrastruktur rammerne om det gode liv

Transkript

1 Ref.: FRI/fri 2. juni 2016 Forskningsvision: Bygninger og infrastruktur rammerne om det gode liv 1. Resumé Vi omgiver os med byggeri og infrastruktur det meste af vores tid de danner rammerne for vores sundhed, trivsel, og hvor produktive vi er. Derudover er en meget stor del af vores samfundsværdier bundet i bygninger og infrastruktur. Målet med denne forskningsvision er at vise behovet og værdien af at forske i byggeri og infrastruktur. 2. Samfundsudfordringer og/eller muligheder Byggeri og infrastruktur i Danmark skaber de fysiske rammer, som alle danskere bruger hver eneste dag. Det drejer sig om bygninger, veje, broer, ledninger til transport af energi osv. Alt det, som gør, at danskerne har tag over hovedet, vand i hanen og el i stikkontakten, at de kan tage bilen eller toget på job - eller ud i det fri, og at erhvervslivet har ordentlige rammer, så de kan drive deres forretning og skabe vækst i hele Danmark. Byggeriet og infrastrukturen får Danmark til at fungere og hænge sammen. Høj standard indenfor byggeriet og infrastrukturen er et konkurrenceparameter, som virksomheder kan eksportere videre til udlandet i form af viden og produkter. Men høj standard i byggeriet og infrastrukturen sikrer også, at Danmark kan tiltrække udenlandske virksomheder, hvor en høj standard kræves i deres forretningsmodeller. Byggeri og infrastruktur har stor betydning for samfundsøkonomien og Danmarks energi- og miljømål, idet der er bundet milliarder kr. i mursten, beton, rør, ledninger og asfalt. Der findes km veje og km baner i Danmark. 40 % af al energi går til bygninger. 30 % af alt affald kommer fra byggeindustrien, og 40 % af ressourceforbruget sker i bygge- og anlægsbranchen. Bygge- og anlægsbranchen er et stort erhverv, som beskæftiger personer, hvilket svarer til ca. 10 % af alle beskæftigede i Danmark. Hertil kommer ansatte i energi-, forsyning- og transportsektoren. Der er derfor potentiale i at investere i forskning i byggeriet og Danmarks infrastruktur. Potentialet ligger i at få mere for de penge, der investeres, at undgå værditabet i de penge, der er bundet i bygninger og infrastruktur, at reducere energiforbruget og at mindske affaldsmængderne og ressourceforbruget. Gode, sunde bygninger giver bedre folkesundhed og bedre læring. Og en veludbygget fysisk infrastruktur er nødvendig for vækst og sammenhængskraft i Danmark. 3. Forskningsbehov Nærværende overordnede indspil skal ses som et oplæg til, at bygninger og infrastrukturen får sin egen Forskningsvision i forskningskataloget for De foreslåede temaer kan dog også indpasses i FORSK2020 s forskningsvisioner. Dette er illusteret i nedennævnte figur.

2 Side 2 af 5 Som illusteret i ovennævnte figur er der behov for forskning indenfor en række områder. Disse omfatter bl.a. følgende perspektivrige forskningsområder, som her er gengivet i punktform, men som også er udarbejdet som selvstændige forslag til forskningstemaer: 1. Sundhed og trivsel i fremtidens bygninger Påvirkning af indeklimaet fra fx partikler, luft, lyd og lys Byggeteknikker ved renovering, der er robuste over for brugeradfærd, så indeklimaet ikke forringes Materialers påvirkning af indeklimaet, herunder udvikling af nye materialer til at fremme godt indeklima Indeklimaets betydning for sundhed, trivsel og læring og produktivitet Fleksible bygninger med multifunktionelle formål 2. Værdiskabelse i byggeriet gennem viden og ny teknologi Big data. Integreret datagrundlag til udvikling af bygningers performance og samspil med brugere. Byggeprocessen og driften af bygninger og infrastruktur genererer store mængder data, som dels kan anvendes til at optimere produktion, vedligehold samt brugen af bygninger og infrastruktur, dels til at udvikle nye services Udvikling af standarder, der muliggør samspil på tværs af teknologier og i hele byggeriets levetid Værdiskabelse gennem intelligente processer, materialer og teknologier i bygninger og anlæg, eksempelvis intelligente bygninger der kan styre energiforbrug og indeklima, droner til bygningsundersøgelser og opmåling ved renovering, robotter til tunge løft og digitale designmodeller til at visualisere og simulere et byggeri fra design, over udførelse til drift og vedligehold 3. Cirkulær ressourceeffektivitet i byggebranchen Genanvendelse, udsortering af farlige stoffer, udvikling og dokumentation af nye materialer med genanvendte materialer og metoder til identificering og udsortering af farlige stoffer Design af bygninger og materialer, så de lettere kan repareres, adskilles eller transformeres til nye anvendelsesformål Forretningsmodeller på tværs af værdikæden, f.eks. hvordan affaldsmaterialer nyttiggøres og indgår i nye produkter, herunder forretningsmodeller der understøtter dette.

3 4. Infrastruktur til effektiv transport Materialer og konstruktioner, der sikrer bedre holdbarhed og reduceret behov for vedligehold af veje, bane, bro og tunnelkonstruktioner Reduktion af trængsel Reduktion af generne fra infrastrukturens støj og skadelige stoffer. Klimatilpasning af infrastrukturen - både for at modstå klimakonsekvenserne, men også for at afhjælpe de kommende udfordringer Multifunktionelle veje, der kan reducere partikler, producere energi, nedbringe brændselsforbrug, oplade elbiler, lyse mm. 5. Energieffektive bygninger som en del af energisystemet Adfærdens betydning for energireduktioner ift. energiforbrug i praksis Nye teknologier, materialer og processer til renovering af eksisterende bygninger Bygninger som buffer/lager for vedvarende energi. Hvordan bruges bygningerne mest optimalt? Bygninger som producent af vedvarende energi Bygningers samspil med energisystemet 6. Fremtidens Energisystem med høj forsyningssikkerhed og stabilitet Grøn omstilling betyder flere fluktuerede energikilder, der skal sammentænkes med forsyningssikkerhed Hvor stor skal forsyningssikkerheden være i systemet uden for brugernes matrikel? Skal den være som i dag, eller må brugerne forvente noget andet? Fremtidens energisystem vil være kendetegnet ved at have mange små og store energiproducenter. Forbrugere vil være energiproducenter og/eller være lagre i energisystemet. Hvordan sikres og styres denne situation? Det skal sikres, at der ikke etableres uhensigtsmæssige konkurrencesituationer. Derfor er det centralt, at der forskes i identifikation af nye typer af infrastruktur, information, data, markedspladser mv., som skal være tilgængelig for alle aktører Videnbaseret afdækning af barrierer i den hidtidige regulering, som skal revurderes for at opnå et effektivt energisystem Ovenstående forskningstemaer er beskrevet mere detaljeret i selvstændige Forsk2025 input indsendt af FRI. 4. Forhold vedrørende udmøntning og implementering af forskningsindsatsen Forskningen skal være praksisnær og i samarbejde med byggebranchen, transport- og energisektoren. Byggebranchen og energisektoren er fragmenterede sektorer kendetegnet ved mange små, mellemstore og store aktører. Samarbejde mellem aktørerne er derfor vigtigt mellem alle led i værdikæden/erne - fra forsknings- og videninstitutioner, bygherrer, anlægsejere over rådgivere og udførende til materialeleverandører og producenter. Derudover er samspillet med offentlige myndigheder som kommuner, regioner og styrelser vigtigt. Byggeriet, transport- og energisektoren er stærkt reguleret, og det er vigtigt, at standardisering og regeludmøntning er tænkt ind i forskningen for at overkomme de barrierer og flaskehalse, der kan være for implementeringen af resultater. Endeligt er det for flere af de nævnte forskningsområder væsentligt, at der bliver skabt tværfagligt samarbejde mellem de traditionelle forskningsmiljøer og forskningsmiljøer, der har spidskompetencer inden for eksempelvis robotter, droner, sensorer, IT og samfundsforhold, herunder internationale aktører. 5. Danske forudsætninger Side 3 af 5

4 Der er stærke forskningsmiljøer på DTU, SBi/ AAU, Kunstakademiets Arkitektskole og på Teknologisk Institut. De dækker tilsammen forskningsfeltet og har desuden relevante internationale samarbejdspartnere og et stærkt samspil med virksomhederne og myndighederne i branchen. Byggebranchens innovationsnetværk, InnoBYG, samler branchen i et stærkt netværk, der har eksisteret i 6 år med ca. 400 medlemmer fra hele Danmark og fra alle dele i byggeriets værdikæde. Byggebranchen og energisektoren opererer i et traditionelt hjemmemarked, men der er virksomheder med internationale styrkepositioner, hvor der eksporteres produkter, løsninger og viden til udlandet. Dette omfatter blandt andet løsninger til energibesparende bygninger, arkitektur, anvendelse af digitale værktøjer og projektering og udførelse af større infrastrukturprojekter. En forskningsindsats inden for bygninger og infrastruktur kan styrke og øge den eksisterende eksportsucces, både for enkeltvirksomheder men også som systemeksport, hvor flere virksomheder samarbejder. Aftagersituationen er den, at forskning og innovation i dag sker både i de enkelte virksomheder, hvor processer og produkter forbedres og igennem samarbejder, hvor processer og organisering udfordres. Som eksempel på et større samarbejdsprojekt kan nævnes samfundspartnerskabet REBUS, der skal levere løsninger inden for bygningsrenovering og større EU medfinansierede projekter som WIN -SMART og RIBuild. Området har tradition for forskningssamarbejde og for at lære af udlandet. FRI s rådgivende ingeniører har i dag lige så mange ansatte i udlandet som i Danmark, og danske arkitekter tegner og bygger i hele verden. Danmarks Statistik opstiller et mål for innovation, som defineres ved, hvor mange virksomheder, der har introduceret nye produkter eller processer, og her er bygge- og anlægsbranchen gået frem fra 2010 til Mål, effekt og perspektiver En prioritering af forskning i byggeri og infrastruktur har potentialet til at medføre markante effekter både for samfundet og for branchen/erne. Det drejer sig om merværdi for samfundets investeringer, hvor en øget produktivitet og et lavt omkostningsniveau kan bidrage til vækst og beskæftigelse og til at bevare værdien af de mange milliarder, der er bundet i bygninger og infrastruktur. Forskningsindsatsen kan give et væsentligt bidrag til, at Danmark kan opfylde sine energimål ved at reducere energiforbruget i bygninger og via cirkulær ressourceøkonomi til at mindske affaldsmængderne og ressourceforbruget. Indsatsen byder også ind med bud på klimaudfordringerne ved at klimaoptimere bygninger og bidrage med løsninger på stormflod, skybrud og oversvømmelser. Da vi opholder os i bygninger 21 ud af døgnets 24 timer, er sunde og funktionelle bygninger altafgørende for bedre læring, bedre arbejdsmiljø og mindre sygdom. Tilmed er der potentiale til, at bygninger kan bidrage til sygdomsbekæmpelse med helende arkitektur, og at læring og pædagogik kan understøttes af bygninger med et godt indeklima. Forskningsindsatsen kan bidrage til vækst i eksporten, og det skaber vækst i Danmark. Samtidig er eksport med til at opbygge og udvikle kompetencer, der bidrager positivt til konkurrenceevnen både for den enkelte virksomhed og branchen. 7. Kontaktperson Inge Ebbensgaard, Informationschef i Foreningen af Rådgivende Ingeniører, ime@frinet.dk, Side 4 af 5

5 8. Forslagets prioritering -- Side 5 af 5