1. Resumé
En prioritering af forskning i byggeri og infrastruktur har potentialet til at have en markant effekt både for samfundet og for branchen. 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. Samtidig kan gode, sunde bygninger give bedre folkesundhed, bedre læring og færre sygedage.
2. Samfundsudfordringer og/eller muligheder
Byggeri og anlæg i Danmark skaber de fysiske rammer, som alle danskere bruger hver eneste dag. Det drejer sig om bygninger, veje og broer. 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 resten af erhvervslivet har ordentlige rammer, så de kan drive deres forretning og skabe vækst i hele Danmark. Byggeriet får Danmark til at fungere og hænge sammen.
Byggeri og anlæg har desuden stor betydning for samfundsøkonomien og Danmarks energi- og miljømål, idet der er bundet 5.000 milliarder kr. i mursten, beton og asfalt, at der findes 75.000 km veje og 2.600 km baner i Danmark, at 35 % af al energi går til bygninger, 30 % af alt affald kommer fra byggeindustrien og 40 % af ressourceforbruget er til byggesektoren. Bygge- og anlægsbranchen er desuden et stort erhverv, som beskæftiger 260.000 personer, hvilket svarer til ca. 10 % af alle beskæftigede i Danmark.
Der er derfor potentiale i at investere i forskning i byggeriet. Potentialet ligger i at få mere for de penge, der investeres i bygninger og infrastruktur, 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.
Forslaget relaterer sig til alle 5 overordnede emner i FORSK2020.
3. Forskningsbehov
Der er behov for forskning i en lang række områder for at få udnyttet potentialet. Disse omfatter:
Cirkulær ressourceeffektivitet:
- 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.
- Sporbarhed af materialer gennem levetiden, f.eks. med digitale mærker.
- Fleksible bygninger med multifunktionelle formål.
Byggesektorens industrialisering 4.0:
- Integreret datagrundlag til udvikling af bygningers performance og samspil med brugere. Byggeriet og anvendelse af bygninger og infrastruktur genererer store mængder data, som kan anvendes til at optimere produktion, vedligehold og brug.
- Udvikling af standarder, der muliggør samspil på tværs af teknologier og i hele byggeriets levetid.
- Værdiskabelse gennem intelligente processer, materialer og bygninger og anlæg, eksempelvis intelligente bygninger, der kan styre energiforbrug og indeklima, droner til bygningsundersøgelser og opmåling ved renovering, robotter til tunge løft og VDC til at visualisere et byggeri fra design, over udførelse til drift og vedligehold.
Energieffektive bygninger som en del af energisystemet:
- Drivere ift. energirenovering, dvs., hvad får bygningsejere til at prioritere energirenovering.
- Adfærdens betydning for energireduktioner ift. energiforbrug i praksis.
- Nye teknologier, herunder 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.
Infrastruktur til transport:
- Materialer og konstruktioner, der sikrer bedre holdbarhed og reduceret behov for vedligehold af veje, bane, bro og tunnelkonstruktioner.
- Klimatilpasning af infrastrukturen, f.eks. forsinkelsesbassiner, nedsivningsmuligheder, reservoirs mm.
- Multifunktionelle veje, der kan reducere partikler, producere energi, nedbringe brændselsforbrug, oplade elbiler, lyse mm.
Sundhed og trivsel i fremtidens bygninger:
- Påvirkning af indeklimaet fra partikler, temperaturforhold, CO2, dagslys og overophedning.
- 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.
- Sammenhæng mellem indeklima og læring, helbredelse og livskvalitet.
Ovenstående forskningstemaer er beskrevet mere detaljeret i selvstændige Forsk2025 input indsendt af InnoBYG. Derudover er der behov for forskning i følgende:
- Klimasikring af bygninger og anlæg, herunder design af nye konstruktioner der både har et formål ifm. skybrud og har andre funktioner i dagligdagen.
- Smart cities/sustainable cities der kan opfylde øget behov for boliger ifm. urbaniseringen, og som er bæredygtige og intelligente og giver øget livskvalitet.
Forslaget relaterer sig desuden til flere trends og drivers i rapporten An OECD Horizon Scan og Megatrends and Technology Trends in the Context of Future Research Policy, herunder IoT, Big Data Analytics, Artificial Intelligence, Additive Manufacturing samt Advanced Energy Storage Technologies.
4. Forhold vedrørende udmøntning og implementering af forskningsindsatsen
Forskningen skal være praksisnær og i samarbejde med byggebranchen, som er en fragmenteret sektor kendetegnet ved mange små og mellemstore aktører. Samarbejde mellem aktørerne i byggebranchen er derfor vigtigt, herunder samarbejdet mellem store virksomheder og SMV’er og mellem alle led i værdikæden - fra forsknings- og vidensinstitutioner, bygherrer over rådgivere og udførende til materialeleverandører og –producenter. Derudover er samspillet med offentlige myndigheder som fx kommuner, regioner og styrelser vigtigt.
Byggeriet er stærkt reguleret, og det er vigtigt, at standardisering og regeludmøntning er tænkt ind i forskningen ift. de barrierer, der skal overkommes og ift. de flaskehalse, der kan være for implementeringen.
Endelig er det for flere af de nævnte forskningsområder væsentligt, at der bliver skabt tværfagligt samarbejde mellem de traditionelle byggerelaterede forskningsmiljøer og andre forskningsmiljøer, der har spidskompetencer inden for eksempelvis robotter, droner, sensorer, IT og samfundsforhold.
Internationalt samarbejde er også en vigtig forudsætning for succes. Forslaget relaterer sig til en række af delprogrammerne i Horizon2020, bl.a. inden for sundhed, klima, energi og transport.
5. Danske forudsætninger
Der er stærke forskningsmiljøer på DTU, AAU, Kunstakademiets Arkitektskole og på Teknologisk Institut. De dækker tilsammen forskningsfeltet og har desuden relevante internationale samarbejdspartnere samt et stærkt samspil med virksomhederne og myndighederne i branchen.
Byggebranchens innovationsnetværk, InnoBYG, samler branchen i et stærkt 6 år gammelt netværk med ca. 400 medlemmer fra hele Danmark og fra alle dele i byggeriets værdikæde. InnoBYGs styregruppe består bl.a. af ledelsesrepræsentanter fra DTU, AAU/SBi, Kunstakademiets Arkitektskole, Teknologisk Institut, Dansk Brandteknisk Institut, Dansk Byggeri, Foreningen af Rådgivende Ingeniører, Danske Arkitektvirksomheder, Bygherreforeningen, Håndværksrådet, BAT- kartellet, Tekniq, Gate21 og VELUX.
Virksomheder fra hele byggebranchens værdikæde eksporterer produkter, løsninger og viden samt løser opgaver i udlandet. Den danske byggebranche er i verdensklasse på en række områder, og danske produkter, løsninger og arkitektur ses i hele verden. 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 WINSMART og RIBuild.
Byggebranchen har således tradition for forskningssamarbejde og også 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, der viser, hvor mange virksomheder, der har introduceret nye produkter eller processer. Her er bygge- og anlægsbranchen gået frem fra 2010 til 2014.
6. Mål, effekt og perspektiver
En prioritering af forskning i byggeri og infrastruktur har potentialet til at føre til markante effekter både for samfundet og for branchen. 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 ligesom læring og pædagogik kan understøttes af intelligent byggeri.
Forskningsindsatsen kan bidrage til vækst i eksporten, hvilket 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
Peter Andreas Sattrup, chefkonsulent DANSKE ARK, pas@danskeark.dk, 26 36 38 12
8. Forslagets prioritering
høj