Creating and capturing value through building product reuse: Multiple case study on reutilisation of concrete in construction projects

Abstract

The construction industry has a major environmental impact due to its high global figures for resource consumption, waste generation and emissions. Building product reuse has been identified as a means to target these challenges, but more understanding is needed on how reuse could contribute to value creation and value capture for construction industry actors. Existing studies on the topic have been mostly focused on technical feasibility for reuse and design approaches. For this reason, this study aimed to find out how reuse processes for concrete building products are formed, and what participation in such a reuse process entails for value creation and value capture for each identified key actor in the construction value chain. In addition, the factors determining value capture in the reuse processes have been analysed.

The research design of this study is formed around a multiple case study strategy. Circular value chains and circular business models (BM), as well as product recovery and reverse logistics processes especially from a construction industry perspective have been utilised as a theoretical background. For empirical findings, a qualitative analysis of three diverse construction projects involving reuse of concrete in new construction, was conducted. The research data was collected by qualitative methods, including observations, and secondary research material and semi structured interviews with interlinked key actors in the reuse value chains.

The findings of this study indicate that the reuse of building products can bring value to actors in several ways depending on the reuse process. Reuse can also contribute to business opportunities in building product lifetime extension to both established as well as emerging actors. Value capture from reuse may manifest as, e.g., functional use value, information value, reused product resale, service fees from deconstruction, design and consulting, firm-level brand value, as well as avoided waste handling costs. Value capture from reuse may require the involvement of certain value capture determinants to realise. This study suggests that value capture in reuse processes is determined by 1) the presence of strong demand for reused products, 2) the properties of both the donor and the receiver buildings, 3) the actors having a common goal towards reuse, 4) contractual agreements, 5) legislative involvement and 6) experience, optimisation & economies of scale.

This study expands the existing knowledge base of reuse and product recovery research, circular value creation and circular BM research, and circular construction research. The study also has contributions to practice. It is suggested that policy makers should guide incentives for building product reuse to construction companies to drive demand from the downstream of the value chain. Building owners and demolition companies should explore possible benefits of deconstruction and agree on reuse early on in construction projects. The cascading reuse of building components should also be considered. Further research ideas include conducting more case studies on why certain reuse projects fail while others succeed, as well as studying BM implications of reuse to even more actors.

Rakennusteollisuudella on suuret ympäristövaikutukset sen maailmanlaajuisesti korkean resurssinkulutuksen, jätteen syntymisen ja päästöjen määrän vuoksi. Rakennustuotteiden uudelleenkäyttö on tunnistettu keinoksi kohdata nämä haasteet, mutta lisää ymmärrystä tarvitaan siitä, kuinka uudelleenkäyttö voisi edistää arvon luomista ja arvon haltuunottoa rakennusalan toimijoille. Aiemmat aiheesta tehdyt tutkimukset ovat keskittyneet enimmäkseen uudelleenkäytön tekniseen toteutettavuuteen ja suunnitteluratkaisuihin. Tämän vuoksi tässä tutkimuksessa selvitettiin, miten betonisten rakennustuotteiden uudelleenkäyttöprosessit ovat muodostuneet ja mitä uudelleenkäyttöprosessiin osallistuminen merkitsee arvoketjun avaintoimijoille arvonluonnin ja arvon haltuunoton kannalta. Lisäksi tutkimuksessa on analysoitu arvon haltuunottoon vaikuttavia tekijöitä uudelleenkäyttöprosesseissa.

Tämä tutkimus noudattaa monitapaustutkimuksellista tutkimusstrategiaa. Työn teoreettisena taustana toimivat kiertotalouden arvoketjut, kiertotalousliiketoimintamallit sekä tutkimukset tuotteiden ennallistamiseen ja käänteisen logistiikkaketjuun liittyen erityisesti rakennusalan näkökulmasta. Empiirisiä havaintoja varten tutkimuksessa tehtiin kvalitatiivinen analyysi kolmesta erilaisesta rakennusprojektista, joihin sisältyi betonin uudelleenkäyttöä uudisrakentamisessa. Tutkimusaineisto kerättiin laadullisin menetelmin hyödyntäen havainnointia, sekundaarista dataa sekä puolistrukturoituja haastatteluja uudelleenkäytön arvoketjujen avaintoimijoiden kanssa.

Tämän tutkimuksen tulokset osoittavat, että rakennustuotteiden uudelleenkäyttö voi tuoda toimijoille arvoa useilla tavoilla uudelleenkäyttöprosessista riippuen. Uudelleenkäyttö voi myös edistää liiketoimintamahdollisuuksia tuotteiden eliniän pidentämiseen liittyen sekä vakiintuneille että uusille arvoketjun toimijoille. Uudelleenkäytössä arvon haltuunotto voi ilmetä esimerkiksi toiminnallisena käyttöarvona, tiedollisena arvona, uudelleenkäytettyjen tuotteiden jälleenmyyntinä, purkamisen, suunnittelutyön ja konsultoinnin palvelumaksuina, yritystason brändiarvona kuin myös jätteenkäsittelykustannusten välttämisenä. Arvon haltuunotto uudelleenkäytöstä saattaa edellyttää tiettyjen arvoa määrittävien tekijöiden toteutumista. Tutkimuksen tulokset osoittavat, että arvon haltuunottoa uudelleenkäyttöprosesseissa määrittävät 1) uudelleenkäytettyjen tuotteiden voimakas kysyntä, 2) rakennusosia luovuttavan ja vastaanottavan rakennuksen ominaisuudet, 3) toimijoiden yhteinen tavoite uudelleenkäyttöön, 4) sopimusasiat, 5) lainsäädännöllinen vaikuttaminen, sekä 6) kokemus, optimointi ja skaalaedut.

Tämä tutkimus täydentää olemassa olevaa tutkimustietoa uudelleenkäytöstä ja tuotteiden ennallistamisesta, kiertotalousliiketoiminnasta ja kiertotalouden liiketoimintamalleista, sekä kiertotaloudellisesta rakentamisesta. Tutkimuksella nähdään olevan myös käytännön tason hyötyjä. Ehdotetaan, että päättäjien tulisi ohjata rakennusalan yrityksille kannustimia rakennustuotteiden uudelleenkäyttöön edistämään kysyntää arvoketjun loppupäästä. Rakennusten omistajien ja purkuyritysten tulisi selvittää ehjänä purkamisen mahdolliset edut ja sopia uudelleenkäytöstä jo rakennusprojektien varhaisessa vaiheessa. Myös rakennusosien kaskadiperiaatteen mukaista uudelleenkäyttöä tulisi harkita. Jatkotutkimuksena voitaisiin tehdä tapaustutkimusta siitä, miksi jotkin uudelleenkäyttöprojektit epäonnistuvat, kun taas toiset onnistuvat. Uudelleenkäytön vaikutuksia liiketoimintamalleihin voitaisiin myös tutkia vielä useamman toimijan näkökulmasta.