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Von aktuellen Forschungsergebnissen zu praktischen Tipps für die energetische Sanierung

Forschung & Entwicklung

Lignin-basierte geschäumte Dämmstoffe

Entwicklung einer lignin-basierten Formulierung zur Herstellung geschäumter Dämmstoffe

Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines biobasierten Schaums zur Herstellung von natürlichen Dämmstoffen, um erdölbasierte Dämmstoffplatten zu ersetzen. Es soll untersucht werden, ob es möglich ist, aus vorhandenen Nebenprodukten der Holz- und Zellstoffindustrie in Kombination mit biobasierten Produkten den innovativen Werkstoff herzustellen. Bei den Nebenprodukten handelt es sich um Lignin aus der Zellstoffindustrie und Holzmehl aus dem Schleifprozess bei der Verarbeitung von thermisch behandeltem Holz. Der Herstellungsprozess soll so optimiert werden, dass der Schaum ähnliche Eigenschaften wie die aktuell verfügbaren erdölbasierten Produkte aufweist. Außerdem soll bei der Herstellung weniger CO2 freigesetzt, die Flammbarkeit soll reduziert werden und der Dämmschaum soll nach der Nutzung recyclebar sein bzw. erneut der Produktion zugeführt werden können.

Institution

Georg-August-Universität Göttingen

Quelle

Zukunft Bau des Bundesministerium für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen (BMWSB)

Kontakt

Prof. Holger Militz
Tel.: k. A.
Mail: hmilitz@gwdg.de

Projektzeitraum

06.2021 bis 05.2023

MatLeicht

Materialeffiziente Leichtbauwerkstoffe aus Laubholz durch Holzartenkombination und Faserverstärkung

Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung von Leichtbaustoffen aus Laubhölzern für die Bauindustrie, sowie für die Herstellung von Möbeln, Fahrzeugen oder Transportverpackungen. Dazu wird untersucht, ob sich leichte Laubhölzer wie Erle, Linde und Birke für die Herstellung von Sperrholz, OSB-Platten, Spanplatten und Holzfaserdämmstoffe eignen. Es wird außerdem untersucht, ob sich Fichte, Buche oder Robinie als Deckschicht einsetzen lassen. Ein wesentlicher Fokus liegt dabei auf der vollständigen Verwertung der verwendeten Bäume und der Nutzung von geringwertigen Hölzern, um eine möglichst vollständige Nutzung des Holzvorkommens zu ermöglichen.

Institution

Fraunhofer-Institut für Holzforschung Wilhelm-Klauditz-Institut WKI

Quelle

Fraunhofer-Institut für Holzforschung Wilhelm-Klauditz-Institut WKI

Kontakt

Dipl.-Phys. Peter Meinlschmidt
Tel.: +49 531 2155-449
Mail: peter.meinlschmidt@wki.fraunhofer.de

Projektzeitraum

01.04.2021 bis 31.03.2024

NinN-Kleb-HBV

Innovative Nass-in-Nass-Klebetechnologie für HBV-Fertigteildecken; Teilvorhaben 2: Entwicklung von Herstellmethoden und klebetechnischen Prozessen

Ziel des Projektes ist die Erforschung und Entwicklung eines geeigneten Herstellungsverfahrens für Nass- in Nassverklebung von Holz-Beton-Verbund-Decken (HBV-Decken). Dieses neue Verfahren bietet eine kostengünstigere Alternative zu den üblichen Schraubverbindungen und ist gleichzeitig zeitsparender. Möglich wird dieses Verfahren dadurch, dass der Beton frisch auf den noch nassen Kleber aufgegossen wird. Dadurch ist es sogar möglich, einen lückenlosen Verbund bei unebenen Holzträgern zu erreichen.

Institution

Cordes Holzbau GmbH & Co. KG

Quelle

Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.

Kontakt

Ulf Cordes
Tel: +49 4268 933-11
Mail: uc@cordes-holzbau.de

Projektzeitraum

01.08.2018 bis 30.06.2021

Oekostab

Eingeklebte Laubholzstäbe im konstruktiven Holzbau unter Verwendung von Klebstoffen auf Basis nachwachsender Rohstoffe; Teilvorhaben 1: Optimierung und Berechnung eingeklebter Laubholzstäbe

Im Forschungsprojekt Oekostab wird untersucht inwieweit es möglich ist, bei lastabtragenden Bauelementen, die aus Nadelholz und eingeklebten Eisenstäben bestehen, die Eisenstäbe durch Stäbe aus Laubholz zu ersetzen. Der enorm anfallende CO2-Ausstoß bei der Stahl-Herstellung wird darurch gesenkt.

Für die Verklebung der einzelnen Elemente soll außerdem ein biobasierter Klebstoff entwickelt werden, um die stoffliche Wiederverwendung möglich zu machen. Um so die Nutzung dieser Laubholzverbindungselemente voran zu treiben, sollen Bemessungsregeln entwickelt werden, damit der Einsatz im Holzbauingenieurwesen erleichtert wird.

Institution

Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM

Quelle

Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.

Kontakt

Dr. rer. nat. Jana Kolbe
Tel: +49 421 2246-446
Mail: jana.kolbe@ifam.fraunhofer.de

Projektzeitraum

01.05.2021 bis 31.10.2023

PERMA

Plattform zur effizienten Ressourcenauslastung in der Möbel- und Ausstattungsindustrie

Ressourcenschonung und Wiederverwendung werden ein immer wichtigeres Thema in sämtlichen Herstellungsprozessen. Aus diesem Grund wird an der Hochschule für nachhaltige Entwicklung in Eberswalde an der Entwicklung von kreislaufgerechten Wirtschaftsmodellen für den Möbel- und Objektbau gearbeitet. Die Modelle sollen über eine digitale Plattform unterstützt werden. Mit dieser Plattform sollen die Produktlebenszyklen verlängert werden, indem für die verschiedensten Hersteller kreislaufgerechte Designs für die Möbelproduktion bereitgestellt werden. Durch die Entwicklung eines Labels für Wiederverwendbarkeit sollen solche Produkte gekennzeichnet werden.

Institution

Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE)

Quelle

Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE)

Kontakt

Martin Wozniak M.Sc.
Tel.: + 49 (0)3334 657 – 499
Mail: Martin.Wozniak@hnee.de

Projektzeitraum

01.08.2019 bis 31.08.2023

Perowskite-Solarzellen-Folie

An der Universität Swansea in Wales wird aktuell an gedruckten massentauglichen Perowskite-Solarzellen geforscht. Sie sollen als Folie gedruckt und auf verschiedene gebogene Oberflächen angebracht werden können, wo Solarmodule normalerweise nicht montiert werden können. Der Wirkungsgrad dieser Folie liegt momentan bei 10,8 %, was ungefähr der Hälfte des Wirkungsgrades von Silizium-Modulen entspricht. Der neuste Durchbruch in der Forschung besteht im Ersatz der ursprünglich verwendeten Goldelektroden durch eine kohlenstoffbasierte Tinte. Diese ist nicht nur günstiger in der Herstellung, sondern auch langlebiger.

Institution

Swansea University

Quelle

Heise Medien GmbH & Co. KG

Swansea University

Kontakt

Prof. Trystan Watson
Tel.: k. A.
Mail: t.m.watson@swansea.ac.uk

Projektzeitraum

status: laufend

PV-SOGLA

Photovoltaik-Sonnenschutzverglasung

In diesem Forschungsprojekt soll der Grundstein für die zukünftige Herstellung von Photovoltaik-Sonnenschutzverglasung gelegt werden, damit Glasveredlungsbetriebe die erarbeiteten Grundlagen später in ihrer Produktion umsetzen / einsetzen können. Dazu soll ein entsprechendes Grundwissen über die Farbneutralität der neuen, transparenten Solarzellen und die Herstellung der entsprechenden Halbleiterschichten erworben werden. In experimentellen Serien gekoppelt mit einer optischen Modellierung werden alle relevanten Stellschrauben in der Technologie der Nanoaktivität basierten Solarzelle auf die Erreichung der erforderlichen Farbwiedergabe hin analysiert.

Institution

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR)

Quelle

Zukunft Bau des Bundesministerium für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen (BMWSB)

Kontakt

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR)
Tel.: k. A.
Mail: k. A.

Projektzeitraum

10.2022 bis 02.2026

PyroConti

Entwicklung einer Technologie und Anlage zur Serienfertigung von innovativen Fassadenelementen mit pyrolysierten Holzoberflächen

In diesem Forschungsvorhaben wird an der Massentauglichkeit bzw. Industrialisierung der Oberflächenpyrolyse gearbeite. Dazu wir an einem kontinuierlich Durchlaufverfahren für die Hitzebehandlung von Holz gearbeitet. Gleichzeitig sollen in einem eigenen Verfahren Fassadensysteme mit teilpyrolysierten Oberflächen entwickelt werden. Diese sollen besser gegen Witterung geschützt sein und ohne Farbstoffe gerfärbt werden können. Im letzten Schritt dieses Projekts soll eine Beschichtung entwickelt werden, welche die pyrolysierten Oberflächen stabilisiert und noch witterungsbeständiger macht.

Institution

Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE)

Quelle

Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE)

Kontakt

Lothar Clauder M.Sc.
Tel: + 49 3334 657 – 379
Mail: Lothar.Clauder@hnee.de

Projektzeitraum

01.10.2020 bis 31.07.2023

ROBINIA

Brettschichtholz aus Robinie-Hartholz für mehr Klimaschutz in der Bauindustrie und Windkraftindustrie sowie klimaresistente Zukunftswälder

Die Robinie ist eine schnellwachsende und robuste Baumart, die aufgrund ihrer hohen Festigkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber Umwelteinflüssen als vielversprechendes Holz für den Konstruktionsbau gilt. Als einzige europäische Holzart mit der Dauerhaftigkeitsklasse 1 – 2 kann das Holz der Robinie ohne chemischen oder konstruktiven Holzschutz im Außenbereich eingesetzt werden. Das Ziel dieses Projektes ist es, das Holz der Robinie für den Bausektor mit der entsprechenden baurechtlichen Zulassung nutzbar zu machen. Das Brettschichtholz soll jedoch nicht wie bisher mittels Klebstoff, sondern mit kohlenstoffverstärkten Kunststoffen hergestellt werden. Die elektrisch-leitfähigen Kunststoffe sollen in Form von Folien zwischen die Brettschichten gelegt und mittels Induktion zum Schmelzen gebracht werden. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass die Verbindungen schneller aushärten und am Ende der Nutzungsdauer durch Erwärmen wieder gelöst werden können. Dieses vereinfacht das Recyceln.

Institution

Fraunhofer-Institut für Holzforschung – Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)

Quelle

Fraunhofer-Institut für Holzforschung – Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)

Kontakt

Dr. Dirk Berthold
Tel.: +49 531 2155-452
Mail: dirk.berthold@wki.fraunhofer.de,

Projektzeitraum

01.09.2022 bis 29.02.2024

Selbst­formende zylindrische Holz­bauteile für nach­haltige Leicht­baukonstruk­tionen

In diesem Projekt wird untersucht, wie die Selbstformung von Holz eingesetzt werden kann um  zylinderförmige Baustoffe herzustellen. Dieser Herstellungsprozess für gebogene Holzwerkstoffe nutzt die Formveränderung durch Schwinden im Trocknungsprozess. So können aufwendige und CO2 intensive maschinelle Verfahren ersetzt werden. Das Biegeverhalten kann dabei zuverlässig simuliert werden, es ermöglicht bei gleicher Stärke wesentlich kleinere Biegungsgrade und es treten keine Rückstellkräfte auf. Untersucht werden die baukonstruktiven Anwendungsmöglichkeiten, die statische Leistungsfähigkeit sowie die ökologische Bilanz dieser Bauteile. Die Eigenschaften der Holzverformung wurden bereits im Vorfeld für Radien größer 2,30 m untersucht und erfolgreich erprobt.

Institution

Universität Stuttgart

Quelle

Zukunft Bau des Bundesministerium für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen (BMWSB)

Kontakt

Dylan Marx Wood
Tel.: k. A.
Mail: k. A.

Projektzeitraum

10.2022 bis 03.2025

Smartfloor

Das Forschungsprojekt Smartfloor befasst sich mit der Entwicklung von Bodenbelägen mit integrierter Sensorik für die Erfassung von Bewegungsdaten für verschiedenste Zwecke. Als Informationsgrundlage für Smarthome-Systeme, wie die Sturzerfassung in der Ambulanten Pflege oder als Bewegungssensor in Alarmsystemen. Für die Entwicklung sollen verschiedenste Daten erfasst und ein Algorithmus angelernt werden, damit das System anhand dieser Daten unterscheiden kann, ob jemand gestürzt ist, jemand vorbei geht oder ein Haustier unterwegs ist.

Institution

Berner Fachhochschule, Departement Architektur, Holz und Bau

Quelle

Berner Fachhochschule

Kontakt

Prof. Dr. Thomas Volkmer
Tel.: +41 32 3440346
Mail: thomas.volkmer@bfh.ch

Projektzeitraum

01.01.2022 bis 01.01.2025

Solarchip

Entwicklung eines betonintegrierten, multifunktionellen Infrastruktur-Systems zur Kontaktierung und Verschaltung von PV-Modulen

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines multifunktionellen, im Beton integrierten Infrastruktur-Systems zur Verschaltung von PV-Modulen. Die aktuellen PV-Module sind so konzipiert, dass sie auf den entsprechen Oberflächen montiert werden und den entsprechenden Platz benötigen. Platz ist nur begrenzt vorhanden und aufgrund der speziellen Ausrichtung der PV-Module bleibt nicht viel Spielraum für die ästhetische Gestaltung. Um diese Nachteile aufzuheben wird daran gearbeitet, lastabtragende Bauelemente zu entwickeln, die als stromleitendes Infrastruktur-System für die Integration von PV-Modulen dienen sollen. Gleichzeitig soll die Austauschbarkeit der Module sowie die Installation neuerer Generationen von PV-Modulen ermöglicht werden. Der Fokus der Untersuchung liegt dabei auf der Wechselbeziehung von Funktion, technischen Anforderungen, Konstruktion, Effizienz und Gestaltung.

Institution

Universität Kassel

Quelle

Zukunft Bau des Bundesministerium für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen (BMWSB)

Kontakt

Prof. Heike Klussmann
Tel.: k. A.
Mail: klussmann@asl.uni-kassel.de

Projektzeitraum

06.2021 bis 05.2023

Forschungsprojekte und -vorhaben zu den Themen Sanierung und Neubau sind entscheidend für die Weiterentwicklung von Technologien, Methoden und Best Practices im Bauwesen. Sie bilden die Grundlage für Innovationen, die Gebäude energieeffizienter, umweltfreundlicher, kostengünstiger und komfortabler machen.

Durch Forschungsprojekte werden neue Baustoffe und Konstruktionsmethoden entwickelt, die eine längere Lebensdauer, bessere Dämmeigenschaften oder eine geringere Umweltauswirkung haben. Darüber hinaus können durch solche Projekte optimierte Planungs- und Bauverfahren identifiziert werden, die den Bauprozess beschleunigen und kosteneffizienter gestalten. 

Im Bereich Sanierung sind Forschungsprojekte besonders relevant, um herauszufinden, wie bestehende Gebäude am besten modernisiert werden können, ohne ihren Charakter zu verändern oder unnötig Material zu verschwenden. Sie bieten Lösungsansätze, um historische Bausubstanzen zu erhalten, während gleichzeitig moderne Anforderungen an Energieeffizienz und Komfort erfüllt werden.

Für den Neubau können Forschungsprojekte neue Wege aufzeigen, um Gebäude von Grund auf nachhaltig und zukunftssicher zu gestalten.

Forschungsprojekte im Bereich Sanierung und Neubau treiben die Branche voran und gewährleisten, dass die Bauindustrie den sich ständig ändernden technologischen, ökologischen und gesellschaftlichen Anforderungen gerecht wird. Sie sind somit essenziell, um die Herausforderungen des 21. Jahrhunderts im Bauwesen effektiv anzugehen.

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