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Forschungsprojekte der Fraunhofer-Allianz Bau

Thomas Kirmayr, Geschäftsführer der Fraunhofer-Allianz Bau, präsentierte die jüngsten Bauforschungen besonders im Hinblick auf digitale Transformation, Ressourcenverknappung und Klimawandel.

Klimawandel, Ressourcenschonung und Recycling, aber auch das Arbeiten und Wohnen der Zukunft stellen die Bauindustrie vor große Herausforderungen. Deshalb arbeitet und forscht die Fraunhofer-Allianz Bau mit ihren Mitgliedsinstituten beständig an innovativen Produkten und Systemlösungen.

Zwei Forschungsprojekte der Fraunhofer-Allianz beschäftigen sich beispielsweise mit der Ökologisierung von urbanen Oberflächen. Dabei untersucht das Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP im Projekt BUOLUS, wie man sich öffentlich zugängliche Oberflächen wie Siedlungs-, Verkehrs- und vor allem Gebäudeoberflächen, für ein besseres Stadtklima zunutze machen kann, während das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT die Gebäude selbst unter die Lupe nimmt und sich mit der vertikalen Begrünung von Gebäuden im urbanen Raum beschäftigt. Hier kommt das modulare System „Vertical Green“ zum Einsatz, das sich zur Luftreinigung in der Stadt eignet und durch eine Verbesserung des Stadtklimas gute Umweltbilanzen erzielt.

Weiterhin stehen effektive Recyclingmethoden im Fokus der Bauforschung: Das Fraunhofer IBP zeigt, wie mithilfe des Prinzips der elektrodynamischen Fragmentierung beispielsweise Altbeton selektiv in seine einzelnen Komponenten aufgetrennt und aus diesen wieder neuer hochwertiger Beton hergestellt werden kann. So könnten künftig endliche Ressourcen wie beispielsweise Sand geschont werden. Ein weiteres Beispiel aus dem Produktdesign sind programmierbare Dämmstoffe aus Formgedächtnispolymeren, die ihre Form je nach Außentemperatur ändern können. Dabei wird bei niedrigen Temperaturen ein Isolationseffekt erzielt, während bei hohen Temperaturen die Fassade hinterlüftet und damit die Raumtemperatur reduziert wird. Dieses Gemeinschaftsprojekt verschiedener Fraunhofer-Institute ist im Fraunhofer Clusters of Excellence Programmable Materials CPM angesiedelt.

Weitere Forschungsprojekte basieren auf der zunehmenden Digitalisierung in der Baubranche. Dabei ist der sogenannte „Digitale Zwilling“ in aller Munde. Hier handelt es sich um das virtuelle Abbild eines Gebäudes, das noch vor seiner tatsächlichen Realisierung digital erstellt wird. In diesen sogenannten Demonstratoren kann zugunsten einer verbesserten Live-Wirkung nicht nur die optische Realität dreidimensional erlebt werden, sondern auch Aspekte, die das Raumklima (Temperatur, Luftströmung oder Luftqualität) oder die Akustik betreffen, demonstriert werden. Auch Raumelemente wie Möbel lassen sich dabei simulieren. Bei der Planung des Flugfeldklinikums in Sindelfingen beispielsweise ermöglichte ein digitaler Zwilling einen ersten Partizipationsprozess mit Ärzten und Pflegepersonal.

Ein anderes Pilotprojekt zeigt ebenfalls, wie hilfreich die Digitalisierung bei der Bauplanung ist: Bei Baumaßnahmen am Garchinger Standort des Fraunhofer-Institut für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV kam das am Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF entwickelte digitale Raumbuch erstmalig zum Einsatz. Es handelt sich dabei um eine Software, die durch die Baubedarfserfassung leitet. Das Raumbuch schlägt den Baubeauftragten eines Instituts beispielsweise Musterräume vor, aus denen sie die für sich geeigneten auswählen können. Ein großer Vorteil dabei: Es soll verhindert werden, dass jedes neue Projekt, jede Budgetplanung, jede Kostenabschätzung immer bei null beginnt. Mit dem digitalen Raumbuch sollen die Planer aus ehemaligen Bauprojekten lernen und beispielsweise die Kosten eines Neubaus anhand ähnlicher bereits realisierter Gebäude besser abschätzen können.

Die Baubranche trägt also großes Veränderungs- und Innovationspotential in sich. Nicht zuletzt deshalb, aber auch als Reaktion auf das Ergebnis einer Zukunftsstudie, hat die Fraunhofer-Gesellschaft sich entschlossen, die Bauforschung zum Leitmarkt auszubauen mit dem Ziel, eine Anlaufstelle als zentraler Lösungsanbieter für die Baubranche zu bieten.

Text: Dipl.-Ing. Melanie Schlegel

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