Conscious City –
Biogenes städtisches Bauen

Über den Research Circle

Der Holzbau kann Kohlenstoff binden und ermöglicht schnelles, modulares Bauen in dicht besiedelten Städten. Dennoch bleibt sein Potenzial weitgehend ungenutzt: Daten sind isoliert, Planungswerkzeuge sind nicht kompatibel und es fehlen gemeinsame Standards. Eine fragmentierte Planung treibt zudem die Kosten in die Höhe, da zeitbezogene Aufwendungen wie Baufinanzierung oder Mietausfälle während Sanierungsmaßnahmen selten in Projektmodellen erfasst werden.

Der Research Circle „Conscious City – Biogenes städtisches Bauen“ schließt diese Lücken durch die Entwicklung eines datenwissenschaftlich und KI-gestützten digitalen Wertschöpfungskettenmodells (Value Chain Digital Model, VCDM) zur Entscheidungsunterstützung entlang der gesamten Wertschöpfungskette „Forest-to-City / City-to-Forest“. Es integriert Zeit-, Kosten- und Kohlenstoffmodellierung und ist so konzipiert, dass menschliche Kontrolle und fachliche Verantwortung im Mittelpunkt stehen. 

Aufbauend auf der Arbeit des Lehrstuhls für Nachhaltige Stadtentwicklung der TU Berlin / Chora Conscious City sowie früheren VCDM-Entwicklungen mit dem Fraunhofer IPK (Frauenhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik) und dem Fraunhofer WKI (Institut für Holztechnik) unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Holger Kohl (TU Berlin) wandelt der Research Circle das VCDM von einer digitalen Integrationsumgebung in ein Forschungs- und Entscheidungshilferahmenwerk zur Skalierung des biogenen Städtebaus um.

Anwendungsfall: Berlin-Pankow

Das Projekt erprobt seinen Ansatz an vertikalen Holzausbauten von vorgefertigten Wohnblocks aus der DDR-Zeit, ein Gebäudetyp, der in Deutschland und Europa weit verbreitet ist. Berlin-Pankow dient als erstes Testfeld, da es Wohnungsbedarf, regulatorische Komplexität und ein bestehendes Netzwerk von Innovationsakteuren vereint.

Nach einem Design-Science-Research-Ansatz ist das Projekt in vier Arbeitspakete gegliedert, die Forschungsergebnisse durch digitales Prototyping und Feedback von Interessengruppen iterativ entwickeln, integrieren und validieren:

• WP1 – Skalierbare holzbasierte Typologie und digitales Komponentensystem: entwickelt ein standardisiertes, IFC-kompatibles (Industry Foundation Classes) Holzausbausystem und eine wiederverwendbare digitale Komponentenbibliothek für Wohnblocks in Pankow und schafft damit die architektonische und technische Grundlage für skalierbare Anwendungen.

• WP2 – Integriertes digitales Modell der Wertschöpfungskette: entwickelt die digitale Infrastruktur, die Planung, Materialversorgung, Vorfertigung, Logistik, Bauausführung und Umweltbewertung miteinander verbindet.

• WP3 – KI-gestützte Koordination, Prognose und menschenzentrierte Steuerung: entwickelt KI-Module für Klassifizierungs-, Konfigurationsabgleichs- und Prognosefunktionen innerhalb des VCDM sowie Grundsätze für Transparenz, menschliches Eingreifen und fachliche Aufsicht.

• WP4 – Städtische Simulation, Pankow-Demonstrator und Validierung durch Interessengruppen: integriert und testet die entwickelten Systeme in einer Simulationsumgebung auf Stadtteilsniveau und vergleicht dabei Sanierungs- und Verdichtungsszenarien in Berlin-Pankow. Es bewertet die Anwendbarkeit und Übertragbarkeit gemeinsam mit Akteuren aus dem öffentlichen Sektor, der Planung, der Forschung und der Industrie.

Erwartete Ergebnisse

1. Eine skalierbare, IFC-kompatible, auf Holz basierende Typologie und ein digitales Komponentensystem für die vertikale Erweiterung von vorgefertigten Wohnblöcken.

2. Eine integrierte VCDM-Infrastruktur, die Datenintegration, Entscheidungsunterstützung, KI-gestützte Analyse und menschenzentrierte Steuerung vereint.

3. Eine städtische Simulationsumgebung zur Bewertung von Sanierungs- und Verdichtungsszenarien auf Holzbasis, unterstützt durch Validierung durch Interessengruppen und übertragbare Planungsmethoden.

 

Soweit rechtlich und technisch machbar, werden die Ergebnisse in wiederverwendbaren Formaten bereitgestellt, darunter IFC-/Revit-Komponentenbibliotheken, VCDM-Dashboards und -Dokumentation, Simulationsmodelle sowie Ökobilanzszenarien.

Der Research Circle nimmt seine Arbeit am 1. November 2026 auf und läuft bis zum 31. Dezember 2028. Er wird von der Berliner Sparkasse und der Viessmann Generations Group GmbH & Co. KG finanziert und durch ECDF-Matching-Funds ergänzt.