Mirakel

Zielsetzung und Innovationsgehalt

Urban Mining ist ein zentraler Hebel für Kreislaufwirtschaft, Ressourceneffizienz und
nachhaltiges Bauen. In der Praxis bestehen jedoch hohe Unsicherheiten bei der Bewertung
verbauter Materialien, da interne Strukturen von Bauwerken, Materialqualitäten und
Prozesskosten nicht zuverlässig erfasst werden können. MIRAKEL entwickelt ein digitales
Assistenzsystem, das Fachleuten ermöglicht, diese Unsicherheiten nachhaltig zu
reduzieren, indem es Mixed Reality-Erfassung, KI-gestützte Bewertung, standardisierte
Prozesse und dynamische Handlungsempfehlungen kombiniert. Somit entsteht ein
praxisnahes Werkzeug zur fundierten Abschätzung von Wirtschaftlichkeit, Materialwerten,
Kosten und Umweltauswirkungen – eine starke Innovation für kreislauforientierte
Bauprozesse.

Problemstellung

• Interne Strukturinformationen von Bauobjekten sind extern oft nicht sichtbar → schwierige Bewertung.
• Extraktions- und Wiederverwertungsprozesse sind aufwändig und unterschiedlich.
• Materialqualitäten variieren stark und erfordern geprüfte Einschätzungen.
• Unsicherheit über Wert anthropogener Lager vs. Extraktions- und Prüfkosten verzögert Entscheidungen.

Ansatz und Methodik

• MR-gestützte Datenerfassung & Klassifizierung: Interaktive Bestandsaufnahmen von Bauelementen und Materialien in Mixed Reality mit direkter Vernetzung in BIM-Umgebungen.
• KI-basierte Bewertung: Deep Learning-Modelle liefern automatisierte Einschätzungen zu Materialwerten, Prozesskosten und Zeit basierend auf Urban Mining Index und historischen Auftragsdaten.
• Explainable AI & Interaktives Lernen: Integration von Fachwissen vor Ort in Modelle, sodass Empfehlungen nachvollziehbar und adaptiv werden.
• Knowledge Graph: Strukturierte Verknüpfung von Bestands-, Prozess-, Kosten- und Nachhaltigkeits-Daten zur Abbildung komplexer Zusammenhänge.
• Handlungsempfehlungen: Dynamische Priorisierung von Prüfschritten und Entscheidungsunterstützung für Prozessschritte (z. B. Materialgüteprüfung, Verwertungsstrategie).

Erwartete Ergebnisse und Wirkungen

Direkte Projektergebnisse

• Prototyp eines MR-und KI-gestützten Assistenzsystems für Urban Mining.
• Standardisierte Verfahren zur schnellen und kostengünstigen Ersterfassung von Bauobjekten.
• Knowledge Graph zur Prozessabbildung und Entscheidungsunterstützung.

Gesellschaftliche/ökologische Wirkungen

• Förderung von Kreislaufwirtschaft im Bauwesen durch verbesserte
  Ressourcennutzung.
• Verbesserung von Entscheidungsprozessen bei Bauherrinnen, Planerinnen und
  Rückbauunternehmen.
• Beitrag zur Erreichung von ESG-Zielen in Immobilien-Portfolios durch belastbare
  Datenbasis.

Kooperation und Partner

Konsortium und Kompetenzen

• Concular – Praxisnahe Planungstools, Materialdaten und BIM-Integration.
• Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) – KI-Forschung (Deep Learning, XAI, interaktives Lernen).
• SRH University – Wissenschaftliche Begleitung, Bewertungsmethoden, Lehre & Transfer.
• Berliner Immobilienmanagement – Anwendungspartner mit realen Gebäudebeständen.
• ryze technologies – Mobile Bestanderfassung und Datenintegration.
• Knepper – Baupraxis, Rückbau- und Wirtschaftlichkeitsexpertise.
• CIRCULAR STRUCTURAL DESIGN – Zirkuläres Bauen und Materialwiederverwendung.

Beitrag zu Nachhaltigkeit und FONA-Zielen

MIRAKEL ist Teil des Vernetzungs- und Transfervorhaben TUrMin der FONA, indem es
innovative digitale Technologien zur Optimierung von Ressourcennutzung, abgebaute
erneuerbare Potenziale und wiederverwendbare Materialien in die Baupraxis überführt.
Dadurch wird ein Beitrag zur Steigerung der Rohstoffeffizienz, Reduktion von Bauabfällen
und zur nachhaltigen Transformation des Baumarkts geleistet.