Ein Mischmethodenansatz zur Ableitung von Bauproduktanforderungen für zirkuläre Sanierungsstrategien bei Wohngebäuden

Abstract

Der Gebäudesektor steht im Zuge des Klimawandels vor erheblichen Transformationsherausforderungen. Obwohl zirkuläre Sanierungsstrategien dabei als zentraler Hebel zur Dekarbonisierung des Gebäudebestands gelten, bestehen weiterhin multidimensionale Hemmnisse hinsichtlich ihrer Umsetzung. Gleichzeitig ist das Forschungsfeld der Umsetzbarkeit zirkulärer Sanierungsstrategien durch geringe wissenschaftliche Vernetzung, uneinheitliche Terminologien sowie das Fehlen eines konsistenten theoretischen Bezugsrahmens geprägt.Vor diesem Hintergrund verfolgt die vorliegende Arbeit das Ziel, die Umsetzbarkeit zirkulärer Sanierungsstrategien systematisch zu analysieren, bestehende Einflussfaktoren in ein konsistentes Ordnungsraster zu überführen und daraus konkrete Gestaltungsvorgaben für Bauprodukte abzuleiten. Hierzu wird ein explorativer, sequenzieller Mischmethodenansatz im Sinne der Designwissenschaften nach Herbert Simon angewandt. Das Forschungsfeld wird zunächst anhand von 47 Publikationen bibliometrisch analysiert, anschließend qualitativ innerhalb einer soziokulturellen, technologischen, ökonomischen, ökologischen, politischen und legislativen Dimension (STEEPL) zu 67 Umsetzbarkeitskriterien synthetisiert, welche im Rahmen einer normativen Transformation in 16 messbare Produktvorgaben überführt werden. Abschließend werden die Umsetzbarkeitskriterien anhand eines zirkulären Sanierungsprojekts in Wien sowie die Produktvorgaben anhand des Entwurfs eines modularen Fensters exemplarisch plausibilisiert.Die Ergebnisse zeigen ein dynamisch wachsendes, jedoch fragmentiertes Forschungsfeld, in dem insbesondere organisationale, politische und regulatorische Hemmnisse sowie Unsicherheiten hinsichtlich Kosten und Leistungsfähigkeit zentrale Herausforderungen darstellen. Gleichzeitig werden interdisziplinäre Zusammenarbeit, digitale Technologien und Verfahren zur Quantifizierung von Umweltwirkungen als wesentliche Hebel der Umsetzbarkeit identifiziert. Darüber hinaus zeigt die Arbeit exemplarisch, wie multidimensionale Einflussfaktoren der Umsetzbarkeit systematisch in konkrete Artefakteigenschaften übersetzt werden können. Für die Praxis ergibt sich daraus, dass die erfolgreiche Umsetzung zirkulärer Sanierungsstrategien nicht durch isolierte, rein technologische Lösungen erreicht werden kann, sondern ein integriertes Zusammenspiel mehrerer Einflussdimensionen erfordert.

The building sector is facing significant transformation challenges in the context of climate change. Although circular renovation strategies are considered a key lever for the decarbonization of the existing building stock, their implementation continues to be hindered by multidimensional barriers. At the same time, the research field addressing the feasibility of circular renovation strategies is characterized by limited scientific collaboration, inconsistent terminology, and the absence of a consistent theoretical framework.Against this background, the present thesis aims to systematically analyze the feasibility of circular renovation strategies, structure existing influencing factors within a consistent analytical framework, and derive concrete design requirements for building products. To achieve this, an exploratory sequential mixed methods approach is applied in the context of Herbert Simon’s design science theory. First, the research field is bibliometrically analyzed based on 47 publications. Subsequently, the literature is qualitatively synthesized into 67 feasibility criteria within the sociocultural, technological, economic, ecological, political, and legislative dimensions (STEEPL). In a normative transformation step, these criteria are translated into 16 measurable product requirements. Finally, the feasibility criteria are exemplary plausibilized using a circular renovation project in Vienna, while the product requirements are plausibilized through the design of a modular window system.The results reveal a dynamically growing yet fragmented research field in which organizational, political, and regulatory barriers, as well as uncertainties regarding costs and performance, represent central challenges. At the same time, interdisciplinary collaboration, digital technologies, and methods for quantifying environmental impacts are identified as key enablers of feasibility. Furthermore, the thesis demonstrates how multidimensional influencing factors can systematically be translated into concrete artifact properties. From a practical perspective, the findings indicate that the successful implementation of circular renovation strategies cannot be achieved through isolated technological solutions alone but instead requires an integrated interplay of multiple influencing dimensions.