Ph.d.-studerende udfordrer fremtidens klimainnovation

Aarhus Universitets skarpeste ph.d.-studerende inden for ingeniørvidenskaben var i sidste uge inviteret til PhD Challenge, hvor en samfundsaktuel problemstilling skulle betragtes gennem ingeniørvidenskabelige briller.

Jomfru-udgaven af arrangementet blev over to døgn afholdt i samarbejde med Aarhus Kommune og byggekoncernen NCC, der i fællesskab havde formuleret en case, hvor de ph.d.-studerende i hold skulle udvikle et koncept for, hvordan man kunne bygge et energivenligt højhus på Aarhus Havn.

Baggrunden for udfordringen er, at Aarhus har et officielt mål om at blive CO2-neutral i år 2030. Men det kræver en ny tilgang til bygningskonstruktion, da bygningerne i Aarhus står for cirka 35 procent af byens CO2-udledning .

»Kan man absorbere CO2?« spørger en ph.d.-studerende.

»Det gør beton. Hvis man kunne lægge tykke lag af beton, ville man være tæt på at kunne absorbere den mængde CO2, som bygningen bruger. Men det vil være dyrt at producere,« siger en anden ph.d.-studerende, Mads Hovgaard, der beskæftiger sig med konstruktion.

Dette hold af ph.d.-studerende diskuterer, hvordan man kan gribe udfordringen an. Alternativ anvendelse af materialer bliver flittigt diskuteret blandt de syv holdkammerater.

De er nemlig blevet bedt om at have en skæv tilgang til klimavenligt byggeri ved at kigge på byggeriets livscyklus i stedet for bare at fokusere på driften, som man typisk gør. Hvordan kan man opføre en bygning mere bæredygtigt? Og hvilke materialer er mest skånsomme, når bygningen engang skal rives ned? Det var nogle af de overvejelser, NCC havde bedt de konkurrerende ph.d.-studerende om at gøre sig.

Brug for holistiske bud

»Vi vil høre, om de unge forskere kan finde nogle bud på klimaudfordringen. Der er et behov for, at man kigger mere holistisk på klimavenligt byggeri, så man ikke udelukkende fokuserer på energiforbruget til opvarmning, men også på selve fremstillingen af bygningen. Det er en udfordring for hele branchen. Det er spændende at se, hvad de når frem til. Det kunne jo være, vi får noget inspiration,« sagde produktudviklingschef for NCC Property Development Frank Skov Jensen nogle dage inden konkurrencen.

Og når man havde forhåbninger om friske sind med anderledes syn på at bygge klimavenlige højhuse, var det ikke uden grund. De deltagende havde vidt forskellige kompetencer, forskning og viden at trække på. Blandt de inviterede var der biotek-, elektro- og softwareingeniører samt andre fra hjørner af ingeniørvidenskaben, som aldrig havde beskæftiget sig med bygninger og konstruktion.

Og netop i samarbejdet på tværs af fagligheder lå en endnu vigtigere bagvedliggende læring i arrangementet, mener Peter Gorm Larsen, ingeniørdocent på Aarhus School of Engineering:

»Der er et meget større behov for, at ingeniører lærer at snakke sammen på tværs af fagligheder, og det er essentielt for store virksomheder, at deres ingeniører kan kommunikere. Evnen til at kunne tænke abstrakt og være åben over for andre discipliner end din egen gør dig bedre til at kunne løse en opgave,« fortalte han under konkurrencen.

På det føromtalte hold har flere af gruppemedlemmerne deres egne præferencer. Nogle af dem er biotek-ingeniører, og de vil gerne snakke om materialer, der indebærer biologi, mens nogle har andre ideer til konceptudviklingen. Foran sig har de et mindmap, hvor ideer og tanker er skrevet op, og det er ved at være fyldt op. Så hvor begynder man? Man stemmer selvfølgelig. Den første beslutning på gruppeniveau er taget på demokratisk vis, og samarbejdet kan få lov at udvikle sig.

Gennem en lang idéudvikling kommer holdkammeraterne frem til, at de vil prøve at lave en dynamisk bygning. Buzzwordet bliver 'fleksibilitet'.

Fra det udgangspunkt kommer gruppen på endnu en prøve, som Peter Gorm Larsen havde forudset:

»Ingeniørvidenskab er et bredt felt med mange forskellige kulturer, som bruger de samme termer, men med vidt forskellige betydninger. Når de så skal arbejde sammen, kan det give problemer,« sagde Peter Gorm Larsen før arrangementet.

Gruppen bruger lang tid på at diskutere fleksibilitet med mange forskellige forslag til, hvordan man kunne gøre højhuset fleksibelt.

»Vi bliver nødt til at definere, hvad fleksibilitet egentlig vil sige,« siger Mads Hovgaard pludselig. Han er det eneste af gruppemedlemmerne, der er ph.d.-studerende i bygningskonstruktion.

'Ja, hvad mener vi egentlig?' kan man næsten aflæse i gruppemedlemmernes ansigter.

Ifølge arrangørerne bag konkurrencen er dette også et af de vigtige læringsmål ved udfordringen. For at kunne arbejde sammen må man også lære at afkode hinanden og have en indbyrdes forståelse.

Gruppen må gå et skridt tilbage og afgøre, hvad den egentlig mener.

De kommer frem til, at bygningen skal kunne tilpasses nye behov. Kan man ændre en hospitalsbygning til et hotel eller et shoppingcenter, vil man kunne undgå at rive bygningen ned eller opføre en ny. Det kan lade sig gøre med et grundskelet, der kan modelleres, vægge, der kan skubbes, og lofter, der kan sænkes. Til slut skal man også kunne udskifte bygningens materialer, så man over tid kan tilpasse den nyeste viden om klimavenlighed.

Ideer til fremtiden

Første dag er næsten slut, og gruppen har endnu ikke foretaget en eneste beregning. Det bliver heller ikke til en sejr i konkurrencen, som strækker sig til dagen efter. Mangel på teknisk fundament var den største anke, lyder det fra dommerne.

I stedet vinder en anden gruppe, som har udviklet et koncept, hvor man bag bygningens glasfacade integrerer tanke med alger. Ved at gøre det kunne den vindende gruppe sandsynliggøre, at algerne i bygningsfacaden kan dække næsten 93 procent af bygningens energibehov. Via et system af rørledninger tilføres løbende friske alger fra havet. I tankene næres de af beboernes husholdningsaffald, hvorefter de høstes og raffineres til biodiesel.

Klimachef Jan Nielsen hos medarrangøren Aarhus Kommune var glad for resultatet af konkurrencen:

»Det har været meget positivt, og der har været stor dynamik omkring konkurrencen. Der var blandt alle hold relevante ideer, men det her projekt var det mest helstøbte og fuldstændige. Så skulle man til at realisere noget lige nu og her, ville det være det,« siger han.

De mange ideer, der kom ud af konkurrencen, er endnu ikke klar til at blive ført ud i livet, men de er alle blevet lagt i en idébank, hvorfra nogle af dem forhåbentlig kan hæves i fremtiden og komme ud i virkeligheden.

»Vi støtter op om PhD Challenge, fordi vi har brug for nye ideer og innovation til at håndtere fremtidens klimaudfordringer. Vores interesse er at organisere et privat og offentligt samarbejde mellem kommune, universitet og virksomheder som NCC, hvilket skal være katalysator for fremtidens energivenlige ideer, som forhåbentlig kan blive realiseret på længere sigt,« siger Jan Nielsen.

Efter planen skal PhD Challenge også finde sted næste år i endnu større format - muligvis også med deltagelse af arkitekter og økonomer.