- Titel
- Zur wirtschaftlichen Wertschöpfungskette von Carbonbeton - Am Beispiel der Doppelwand Halbfertigteilbauweise
- Zitierfähige Url:
- https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-950687
- Übersetzter Titel (EN)
- The economic value chain of carbon reinforced concrete - Using the example of semi precast element construction
- Erstveröffentlichung
- 2025
- Datum der Einreichung
- 21.06.2024
- Datum der Verteidigung
- 03.09.2024
- Abstract (DE)
- Das Bauwesen hat sich seit dem Bau der ersten antiken Großbauwerke in seiner Arbeitsteilung und Produktivität nur wenig entwickelt. Im Vergleich zu anderen Industriebereichen wie der Automobilbranche mit 760 % oder der Landwirtschaft mit 1.512 % Produktivitätssteigerung verzeichnet das Bauwesen lediglich 6 % in den vergangenen 80 Jahren. Eine hocheffiziente Bauproduktion ist jedoch essenziell, um klimagerecht, ressourcenschonend und wirtschaftlich zu bauen. Dafür sind neue, ressourceneffiziente Bauweisen und schlanke Produktionsverfahren notwendig, die sich an den Anforderungen der Gegenwart orientieren und ohne belastende Vorurteile ihr Potenzial entfalten können. Ein vielversprechender Ansatz liegt in der Adaption erfolgreicher Konzepte aus anderen Industrien, wie der Übertragung von Lean Management auf Lean Construction. Dies ist auch für die Etablierung neuer Technologien wie Carbonbeton von zentraler Bedeutung. Carbonbeton bietet als Material der Zukunft die Möglichkeit, Bauweisen effizienter, nachhaltiger und wirtschaftlicher zu gestalten. Diese Arbeit widmet sich der wirtschaftlichen Wertschöpfungskette von Carbonbeton und betrachtet sowohl die technische als auch die wirtschaftliche Perspektive. Nach einer Einführung zur Carbonbetonbauweise wird eine wirtschaftswissenschaftliche Sichtweise eingenommen. Mittels Instrumenten der Wettbewerbsanalyse und Marktforschung, insbesondere der multivariaten Verbundmessung, werden Strukturen im Bauwesen analysiert. Dabei liegt der Fokus auf der Anwenderseite: Anforderungen und der daraus hervorgehende Nutzen bestimmter Eigenschaften werden qualitativ erhoben. Experteninterviews dienen als Grundlage für die Erstellung eines Fragebogens zur Ermittlung der Zahlungsbereitschaft. Die erhobenen Daten werden genutzt, um Nutzenwerte für spezifische Anwendungen wie Wandkonstruktionen zu ermitteln. Diese Werte werden in ein digitales Werkzeug überführt, das eine Anpassung weiterer Baukonstruktionen an Anwenderanforderungen ermöglicht. Für eine ausgewählte Wandkonstruktion wurden auf Basis der Nutzenwerte die Zielkosten entlang der Wertschöpfungskette bestimmt. Die Verknüpfung der einzelnen Herstellschritte mit den geforderten Eigenschaften ermöglichte eine Optimierung der Wertschöpfungskette. Im Ergebnis konnte eine konkurrenzfähige Wertschöpfungskette für Carbonbeton nachgewiesen und ein Kostenvergleich mit der Stahlbetonvariante durchgeführt werden. Abschließend wird eine Prognose für das Marktpotenzial im Bereich der automatisierten Halbfertigteilproduktion von Carbonbetonbauteilen vorgestellt. Die Ergebnisse zeigen, dass Carbonbeton eine zukunftsfähige Alternative darstellt, die sowohl ökologische als auch ökonomische Vorteile bietet.
- Freie Schlagwörter (DE)
- Carbonbeton, Wirtschaftlichkeit, automatisierte Herstellung, Fertigteile, Nachhaltig, Conjoint Analyse, Verbundmessung
- Klassifikation (DDC)
- 624
- Klassifikation (RVK)
- ZI 7125
- GutachterIn
- Prof. Dr. Manfred Curbach
- Prof. Dr. Nizar Abdelkafi
- Prof. Dr. Jens Otto
- Den akademischen Grad verleihende / prüfende Institution
- Technische Universität Dresden, Dresden
- Förder- / Projektangaben
- zwanzig20
C3 Wirtschaftlichkeit
(C3-W) - Version / Begutachtungsstatus
- publizierte Version / Verlagsversion
- URN Qucosa
- urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-950687
- Veröffentlichungsdatum Qucosa
- 04.02.2025
- Dokumenttyp
- Dissertation
- Sprache des Dokumentes
- Deutsch
- Lizenz / Rechtehinweis
CC BY-NC-ND 4.0- Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis Vorwort und Danksagung 3 Kurzfassung 6 Abstract 7 Inhaltsverzeichnis 9 1. Einleitung 11 1.1 Themenstellung 13 1.2 Forschungsfragen 13 1.3 Forschungsdesign 14 2. Grundlagen 17 2.1 Stand der Carbonbeton-Forschung 17 2.2 Einordnung der Wirtschaftlichkeit 19 3. Wirtschaftliche Wertschöpfungskette 24 3.1 Wertschöpfungskette und deren Abgrenzung 24 3.2 Wertschöpfungsanalyse 27 3.2.1 Vergleich der Zielanwendungen 29 3.2.1.1 Herausfiltern einer Zielanwendung für Carbonbeton 31 3.2.1.2 Vergleich von marktführenden Konkurrenzanwendungen 34 3.2.2 Funktions- und Anforderungsanalyse 52 3.2.2.1 Ermittlung der Eigenschaften und Merkmale 55 3.2.2.1.1 Ableiten der Eigenschaften aus der Anforderungsanalyse 55 3.2.2.1.2 Ableiten der Merkmale aus den relevanten Eigenschaften 57 3.2.2.1.3 Verknüpfung der Merkmale mit den Prozessschritten 58 3.3 Zahlungsbereitschaft 60 3.3.1 Methode: Conjoint-Analyse – Verbundmessung 62 3.3.1.1 Befragung von Fachexperten (qualitativ) 69 3.3.1.2 Auswertung der Interviews 71 3.3.2 Befragung Online (quantitativ) 72 3.3.2.1 Entwicklung des Fragebogens (quantitativ) 73 3.3.2.1.1 Durchführung der Befragung der einzelnen Zielgruppen 76 3.3.2.1.2 Bedeutung, Wichtigkeit und Zahlungsbereitschaft 80 3.3.2.1.3 Auswertung der Ergebnisse 81 3.3.2.1.4 Auswertung der Conjoint-Fragen 106 3.3.3 Nutzenorientierte Bewertung von Bauteilen 111 4. Zielkostenermittlung 113 4.1 Methode: Target Costing 113 4.1.1 Ermittlung der Zielkosten 114 4.1.1.1 Analyse der Kostentreiber 119 4.1.1.2 Prozesszeiten und Kostentreiber im Werksumfeld 125 4.1.2 Optimierung der Prozess- und Wertschöpfungskette 127 4.1.3 Kalkulatorisches Vergleichsverfahren 128 4.1.4 Kopplung von Eigenschaften und WSK-Schritten 143 4.1.5 Matrix der Zahlungsbereitschaft und Zielkosten 145 4.1.6 Die marktfähige Wertschöpfungskette für die Carbonbetonwand 149 4.2 Möglichkeit Carbonbetonwerk (C-Factory) 150 4.2.1 Wesentliche Schlüsselschritte im Werk 151 4.2.1.1 Ermittlung des Marktpotenzials (Massenmarktanwendungen) 152 5. Zusammenfassung und Ausblick 157 5.1 Zusammenfassung 157 5.2 Ausblick 163 Beantwortung der Forschungsfragen 164 Literaturverzeichnis 166 Anhang 177 A.1 Auszug Liste der realisierten Vorhaben in Textil- und Carbonbeton 177 A.2 Interviewleitfaden Anwendungsgebiete 179 A.3 Datenbanken Amadeus 181 A.4 Interviewleitfaden 182 A.5 Aufbau und Konzeption des Fragebogens 189 A.6 Erläuterung der Anwendungsbeispiele der Conjoint-Befragung 195 A.7 Annahmen und Berechnung der Carbonbewehrungsherstellung 196 A.8 Erläuterung zu Angebotskalkulation Wandvergleich 198 A.9 Zielkostenerreichung und Vergleiche 204