Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR)
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Förderprojekte
| Anfang | Ende | FKZ | Projektthema | Bericht | |||
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| 01.10.2018 | 31.12.2019 | 22000418 | Konzept nachhaltiges Holzschutzverstärkungssystem – NFK-ummanteltes, carbonfaserverstärktes und vorgespanntes Brettschichtholztragwerk - Akronym: HORST | Die Anzahl an sanierungsbedürftigen Brückenbauwerken, insbesondere in Dt., ist in den letzten Jahren sehr stark gewachsen und wird in Zukunft weiter steigen, da der stetig zunehmende Verkehr bei Konzeption und Bau nicht berücksichtigt wurde. Somit resultiert ein erhöhter Bedarf an nachhaltigen Lösungen, die zudem kostengünstig und umweltfreundlich sind. Im Hinblick auf die steigenden Anforderungen an umweltschonende und effiziente Konstruktionen sowie nachhaltige biogene Rohstoffe ist der Werkstoff Holz ideal für die Anwendung im Brückenbau geeignet. Neue Verarbeitungsverfahren erlauben es, Konstruktionsholz im Ingenieurbau mit definierten und berechenbaren Größen im Hochleistungssektor anzuwenden. Dem entgegen steht allerdings das negative Verhalten des Materials bei Feuchte, wie insbesondere das Quellen und Schwinden von Holz sowie die Schädigung der Holzsubstanz durch holzzerstörende Pilze oder Insekten. Hierbei können die Faserkunststoffverbunde mit ihren wasser- und feuchtebeständigen Materialeigenschaften in Kombination mit Holz eine extrem leistungsfähige und innovative Konstruktion bilden, die vor allem die positiven Eigenschaften der beiden Komponenten als neuen hybriden Werkstoff kombiniert. Der Einsatz von Hochleistungsfasern, wie z.B. Carbon, in Kombination mit cellulosebasierten Fasern im Holz stellt material- und konstruktionsseitig neue Anforderungen an Verfahrenstechnik und Produktion der Werkstoffe. Die Entwicklung eines neuen nachhaltigen Holz-FKV-Verbundes bietet einen ganzheitlichen Ansatz, sowohl bei Neubau als auch Sanierung von Gebäuden und Brückenbauten. Dabei wird in der Vorstudie das folgende Gesamtziel definiert: Konzeption und technisch/wirtschaftliche Umsetzbarkeit eines mit Naturfaser-Composite ummantelten Brettschichtholzelementes (BSH) mit integrierter vorgespannter Carbonfaserverstärkung, welches als Holzschutzverstärkungssystem ("HORST") in einem Brückenverbundträger ausgeführt wird. | Die Machbarkeitsstudie HORST konnte als Vorstudie erfolgreich abgeschlossen werden. Es erfolgte die Entwicklung eines hybriden Verbundträgers auf der Basis von Fichtenholz. Dieses wurde mit vorgespannten Hochleistungsfasern verstärkt und mit einer NFK-Ummantelung vor schädlichen Umwelteinflüssen geschützt. Die Entwicklung der benötigten Herstellungstechnologien sowie die Konstruktion von fertigungstechnischen Vorrichtungen waren Teil der Studie. Mittels einer Sensorintegration in das Bauteil, können frühzeitig Schädigungen durch eindringende Feuchte detektiert und behoben werden. Die Entwicklung eines ganzheitlichen Recyclingkonzeptes verstärkt den nachhaltigen und ökologischen Charakter der Studie. | Dr.-Ing. Sandra Gelbrich Tel.: +49 371 531-32192 sandra.gelbrich@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Allgemeinen Maschinenbau und Kunststofftechnik - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung Reichenhainer Str. 31/33 09126 Chemnitz | X |
| 01.03.2019 | 31.05.2022 | 22000918 | Verbundvorhaben: Endlosfaden aus Massivholz; Teilvorhaben 1: FLIGNUM – Textil - Akronym: FLIGNUM | Im geplanten Projekt sollen Weidenschienen an ihren beiden Enden (Stirnseiten) verlängernd miteinander fest verbunden werden, so dass ein langer, wickelbarer Streifen entsteht. Dieser soll als Monofil bezeichnet werden, da Monofile quasi endlose Fäden aus nur einem Element mit – für Textilien - relativ großem Durchmesser von > 0,1 mm sind. Es soll möglich sein, unterschiedliche Querschnitte des Monofils herzustellen. Der Herstellungsaufwand des Mo-nofils wird dabei als vielfach geringer eingeschätzt als der von gesponnenen Naturfasern wie Flachs, Hanf oder Sisal, bei denen erst die Faser aus der Pflanze gelöst und dann gesponnen werden muss. Das Monofil wird durch bekannte spanende und fügende holztechnische Verfahren hergestellt, die jedoch auf den extrem kleinen Querschnitt des Monofils angepasst werden müssen. Der fertig hergestellte Endlosfaden soll dann als Halbzeug für die maschinelle Herstellung von unterschiedlichen textilen Flächengebilden zur Verfügung stehen. Die Charakterisierung des Fadens soll im geplanten Vorhaben am Beispiel von Geweben, Geflechten, Gelegen und Wicklungen erfolgen. Die Vorteile von Flächentextilien aus Holz werden in einem besonders günstigen Verhältnis von Gewicht, Festigkeit und Drapierbarkeit sowie der charakteristischen, akzeptierten Holz-OberflächenÄsthetik im Vergleich zu anderen verfügbaren Naturfasern sowie anderen verfügbaren Holzflächen, insbesondere Formsperrholz, erwartet. Aufgrund des im Vergleich zu bekannten Fasern großen Querschnitts des Holzmonofils werden bei der Stapelung und Verklebung von Flä-chentextilien zu Strukturbauteilen wahrscheinlich weniger Schichten benötigt als bei allen anderen verwendeten Fasern, um die gleiche Festigkeit zu erreichen. Durch den textilen Aufbau können über die verwendete Textiltechnik (z.B. Weben) außerdem erstmals direkt Funktionsfasern in eine Holzfläche eingebracht werden. | Prof. Heike Klussmann Tel.: +49 561 804-3632 klussmann@asl.uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 06 - Fachgebiet Bildende Kunst - Forschungsplattform BAU KUNST ERFINDEN Henschelstr. 2 34127 Kassel | ||
| 01.09.2018 | 31.07.2019 | 22001818 | Building Information Modeling (BIM) als Planungsmethode im modernen Holzbau – eine Machbarkeitsstudie als Standortbestimmung zur Identifizierung von Anforderungen und Hemmnissen - Akronym: HOLZundBIM | Die Digitalisierung der Planungsprozesse verändert die Planungs- und Bauabläufe derzeit signifikant. Der moderne Holzbau und die fortschreitende Einführung von Building Information Modeling BIM als Planungsmethode im Bausektor erfordern einen raschen Wechsel in der Holzbaubranche zu holzbaugerechten Planungs- und Bauprozessen um den Holzbau als Bauweise zur Förderung nachwachsender Rohstoffe im Bauwesen konkurrenzfähig zu halten. Als erste Maßnahme ist eine Analyse des derzeitigen Marktes erforderlich um in einem folgenden, langfristig angelegten (3 Jahre) Forschungsprojekt gezielte Lösungsansätze und Empfehlungen für einen holzbaugerechten BIM-Prozess geben zu können. Die Analyse sollte in Form einer Machbarkeitsstudie kurzfristig für die Dauer eines dreiviertel Jahres laufen. Ziel der Machbarkeitsstudie ist eine Standortbestimmung sowie Defizite oder Hemmnisse zu identifizieren, die Verbreitung von BIM im Holzbau im Weg stehen um die Anforderungen von PLANEN UND BAUEN MIT HOLZ feststellen zu können. Zudem wird Kenntnis darüber benötigt wer in welchem Umfang BIM in der Holzbaubranche nutzt und in wie weit die Praxis Nutzen daraus erhält. Dazu wird eine gezielte Umfrage vorgeschlagen. | Die Digitalisierung der Planungsprozesse verändert die Planungs- und Bauabläufe derzeit signifikant. Der moderne Holzbau und die fortschreitende Einführung von Building Information Modeling, kurz BIM als Planungsmethode im Bausektor erfordern einen raschen Wechsel in der Holzbaubranche zu holzbaugerechten Planungs- und Bauprozessen um den Holzbau als Bauweise zur Förderung nachwachsender Rohstoffe im Bauwesen konkurrenzfähig zu halten. Ziel des Vorhabens war eine Analyse des derzeitigen Marktes um in einem folgenden, langfristig angelegten Forschungsprojekt BIMwood gezielte Lösungsansätze und Empfehlungen für einen holzbaugerechten BIM-Prozess geben zu können. Für die Studie wurden qualitative und quantitative Forschungsmethoden kombiniert. Datengrundlage für die quantitative Untersuchung war eine standardisierte Online-Umfrage. Die qualitative Auswertung erfolgte über anhand von ExpertInneninterviews. Damit wurde ein tieferer Einblick in die BIM-Anwendungskultur der verschiedenen Akteure aus der Planung und der Praxis herausgearbeitet, sowie Hindernisse und Anforderungen identifiziert. | Prof. Hermann Kaufmann Tel.: +49 89 289-25492 kaufmann@tum.de Technische Universität München - Fakultät für Architektur - Institut für Entwerfen und Bautechnik - FG Holzbau Arcisstr. 21 80333 München | |
| 01.07.2017 | 31.03.2021 | 22002717 | Verbundvorhaben: Mikrostrukturmodellierung zur Optimierung holzfaserbasierter Wärmedämmstoffe; Teilvorhaben 2: Bildanalyse, Geometriemodellierung und Simulation - Akronym: Low-Lambda | Ziel ist die grundständige Untersuchung der Abhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit holzfaserbasierter Dämmstoffe von der Mikrostruktur des Materials. Auf eine zu erstellende morphologische Modellierung auf Basis von µCT werden zu entwickelnde Algorithmen zur Modellierung der Wärmeübertragung angewandt, die neben der Wärmeleitung durch den Feststoffanteil auch Strahlung und Konvektion berücksichtigen. Die Modelle werden an einer breiten Materialvariation validiert. Mit Methoden des virtuellen Materialdesigns werden Potentiale zur Minimierung der Wärmeleitfähigkeit detektiert. Durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit wird die Aufklärung der Zusammenhänge zwischen Produktionsparametern, Fasermorphologie, Struktureigenschaften des Materials und daraus resultierenden Wärmeleitfähigkeit erwartet. Die Forschungsergebnisse sind für die Weiterentwicklung von Holzfaserdämmstoffen essentiell, um derzeit bestehende Nachteile gegenüber mineralischen und petrochemisch basierten Produkten, insbes. in der Wärmeleitfähigkeit, zu überwinden. AP3: Mikro-CT Bildgebung u. morphologische Charakterisierung der Faser- und Plattenvarianten AP4: Entwicklung von Wärmeleitfähigkeitsmodellen für Holzfasermaterialien unter Berücksichtigung von Faser-Faser-Kontaktstellen und Wärmestrahlung AP5: Entwicklung stochastischer Geometriemodelle für Holzfasersysteme unter Berücksichtigung von Hohlfasern und Porenraummorphologie AP 6: Bewertung des Einflusses der Produktionsbedingungen auf die Werkstoffstrukturen, Erste Validierung der Modellierung AP9: µCT Bildgebung ausgewählter Faser- und Plattenmaterialien sowie Modellierung der Wärmeleitfähigkeit und mech. Festigkeit AP10: Abgleich zw. gemessenen und gerechneten Eigenschaften zur Validierung des Modells AP11: Virtuelles Materialdesign (Optimierung der Wärmeleitfähigkeit bei gebrauchstauglichen Festigkeiten) AP13: Messung der Wärmeleitfähigkeit u. mech. Eigenschaften, µCT Bildgebung ausgewählter Varianten AP15: Dokumentation und Berichterstattung | Dr. Heiko Andrä Tel.: +49 631 31600-4470 heiko.andrae@itwm.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM) Fraunhofer-Platz 1 67663 Kaiserslautern | X | |
| 01.07.2017 | 31.03.2021 | 22004617 | Verbundvorhaben: Mikrostrukturmodellierung zur Optimierung holzfaserbasierter Wärmedämmstoffe; Teilvorhaben 3: Optimierung und Dokumentation der industriellen Produktionsverfahren - Akronym: LowLambda | Ziel des Vorhabens ist die grundständige Untersuchung der Abhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit holzfaserbasierter Dämmstoffe von der Mikrostruktur des Materials. Auf eine im Projekt zu erstellende, detaillierte morphologische Modellierung auf Basis von µCT werden zu entwickelnde Algorithmen zur Modellierung der Wärmeübertragung angewandt, die neben der Wärmeleitung durch den Feststoffanteil auch Strahlung und Konvektion berücksichtigen. Die Modelle werden durch umfangreiche Messungen an einer breiten Materialvariation validiert. Mit Methoden des virtuellen Materialdesigns werden Potentiale zur Minimierung der Wärmeleitfähigkeit detektiert. Durch eine präzise Dokumentation der Produktionsparameter während der Probenherstellung werden während der Projektlaufzeit Korrelationen zwischen der Faser- und Werkstoffstruktur und den Herstellbedingungen gesucht, durch deren Kenntnis die Produktion von gezielt veränderten Faser- und Werkstoffstrukturen ermöglicht wird. Durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit der Verbundpartner wird eine umfassende Aufklärung der Zusammenhänge zwischen den Produktionsparametern, der Fasermorphologie, den Struktureigenschaften des Materials und der daraus resultierenden Wärmeleitfähigkeit erwartet. Die Arbeiten im Teilvorhaben 3 umfassen insbesondere die Herstellung unterschiedlicher Fasertypen und Plattenmaterialien. Dabei werden zunächst Verfahren nach dem Stand der Technik angewendet, auf deren Grundlage die im TV 1 und 2 vorzunehmenden Charakterisierungen und Modellbildungen entwickelt werden. Im weiteren Projektverlauf erfolgt dann eine systematische Variation der Produktionsparameter um die Bandbreite an möglichen, herstellbaren Faserstrukturen zu untersuchen. In einem letzten Optimierungsschritt werden schließlich gezielt Fasermorphologien und Fasernetzwerke hergestellt, die entsprechend dem virtuellen Materialdesign in TV 2 eine verringerte Wärmeleitfähigkeit bei gleichzeitig gebrauchstauglichen Festigkeiten aufweisen. | Dr. Michael Makas Tel.: +49 89 99155134 m.makas@steico.com Steico SE Otto-Lilienthal-Ring 30 85622 Feldkirchen | X | |
| 01.12.2016 | 31.10.2020 | 22004716 | Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 4: Brandschutz/Glimmen - Akronym: NawaRo-Daemmstoffe | Das übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen. | Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist. | Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jochen Zehfuß Tel.: +49 531 391-5441 j.zehfuss@ibmb.tu-braunschweig.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 3 - Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften - Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz Beethovenstr. 52 38106 Braunschweig | X |
| 01.10.2019 | 30.09.2022 | 22004918 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Holzfurnier-Basaltfaser-Compositen für Anwendungen im baulichen Brandschutz; Teilvorhaben 4: Verfahrensentwicklung und Entwicklung des Anlagenkonzeptes zur Fertigung von Hybridsperrholz - Akronym: HoBaCo | Ziel des Projektes ist die Entwicklung und Optimierung eines schwer entflammbaren Hybrid- Verbundwerkstoffes aus Holzfurnieren und Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV) für den Einsatz als Baustoff im baulichen Brandschutz sowie im Fahrzeugbau unter Berücksichtigung einer deutlichen Reduzierung von Bauteildicken. Die Holzfurniere sollen aus Laubholz bestehen, da u.a. die Substitution von Nadelholz (z.B. Kiefersperrholz) im Fokus des Projektes liegt. Als Verstärkung werden textile Basaltstrukturen (Gewebe, Gelege etc.) verwendet, die auf Grund ihrer hervorragenden thermischen Beständigkeit bereits im Bereich des Brandschutzes zum Einsatz kommen. Als Klebstoff und Matrixmaterial wird ein biobasiertes Phenolharz weiterentwickelt. Hierzu ist es notwendig eine entsprechend kompatible Faserschlichte zu entwickeln, welche eine geeignete Haftvermittlung zwischen den Basaltfasern und dem Bio-Phenolharz erzeugt. Im Rahmen der Untersuchungen werden zunächst für alle drei Werkstoffkomponenten: Furnier, Fasertextil und Harz, unter der Berücksichtigung der klimatischen Parameter: Temperatur und relative Luftfeuchte, die entsprechenden mechanischen Kennwerte separat ermittelt. Fortführend werden an Vorzugsvarianten der Hybrid-Verbundwerkstoffe die klimaabhängigen statischen und dynamischen Kennwerte in Kurzzeit- und Langzeitversuchen ermittelt. Mithilfe des neuen Verbundwerkstoffes sollen Werkstoffe im Bereich des Brandschutzes substituiert werden (z.B. druckimprägnierte Sperrhölzer), deren Anwendung durch umweltschädliche oder gesundheitsgefährdete Inhaltsstoffe langfristig Probleme aufwirft. Außerdem können durch eine stoffliche und geometrische Modellbildung neue Anwendungsfelder der Hybrid-Werkstoffe für konstruktive Zwecke erschlossen werden, wodurch die Wertschöpfung des Rohstoffes Holz maßgeblich gesteigert wird. Am Projektende soll ein Demonstrator entstehen, der vergleichend hinsichtlich der Schwingungs- und Brandeigenschaften getestet wird. | Dipl.-Ing. Torsten Blum Tel.: +49 351 42291-10 torsten.blum@ebf-dresden.de EBF Innovation GmbH Löbtauer Str. 69 01159 Dresden | ||
| 01.12.2016 | 31.10.2020 | 22005016 | Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 8: Wärmeschutz - Akronym: NawaRo-Daemmstoffe | Das übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen. | Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist. | Manuela Fiedler Tel.: +49 3529 551-0 manuela.fiedler@ptspaper.de Papiertechnische Stiftung (PTS) Pirnaer Str. 37 01809 Heidenau | X |
| 01.02.2019 | 30.06.2022 | 22005018 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines multifunktionalen Klebstoffsystems zur Abbildung von Schadensszenarien in Holztragwerken; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Scale-Up eines Fügeprozesses von multifunktionellen Klebstoffen für den Holzbau sowie der Charakterisierung der sensorischen Funktionalität - Akronym: SmartTimbA | Das Verbundprojekt SmartTimbA (Smart Timber Adhesives) befasste sich mit der Entwicklung eines multifunktionellen Holzklebstoffsystems. Dessen vernetzte Klebstofffuge in Holztragwerken soll nicht nur fügende, sondern auch messtechnische Aufgaben übernehmen. Damit soll die in anderen Baubereichen bereits übliche Technik der Langzeitüberwachung für Holztragwerke weiter erschlossen werden. Vorteile dieses Ansatzes bestehen darin, dass (1) der Sensor in die Struktur integriert wird und (2) die Sensorintegration bereits in der Fertigung eingesetzt werden kann und nicht als zusätzlich einzufügender diskreter Sensor, wie aktuell im Structural Health Monitoring (SHM) üblich. Das Vorhaben wurde als Kooperationsprojekt zwischen der Hochschule für nachhaltige Entwicklung in Eberswalde (HNEE) und der Westfälischen Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen (WHS) realisiert. Zentrale Zielsetzung des Teilprojektes an der HNEE war die Entwicklung und das Scale-Up der Prozesstechnik zur reproduzierbaren Herstellung ökonomisch relevanter Holzklebstofffugen sowie der Charakterisierung der Sensitivität in den geklebten Verbundprüfkörpern. | Das Teilprojekt erzielte folgende Ergebnisse: 1) Identifizierung wesentlicher Einflussgrößen in der Prozessierung der Rohmaterialien hin zu einer festen, multifunktionalen Klebefugen: a. Füllstoffart, Klebstoffpolymer, Dispersionstechnik und –parameter b. Höhere Füllstoffzusätze verringerten die Varianz und elektrische Drift unter Last c. Weniger Pressdruck und längere Presszeiten erzeugten geringere Widerstände d. Die Drucksensitivität konnte nicht wesentlich beeinflusst werden e. Höhere Klebstoffauftragsmenge, höhere Presstemperatur und längere Presszeiten verbesserten die Sensoreigenschaften 2) Verformungen im Holzbauteil erzeugen reproduzierbare piezoresistive Reaktionen in der ausgehärteten Klebefuge, die auf eine elektromechanische Kopplung auf mikroskopischer Ebene des Füllstoff-Polymer-Komposits entstehen 3) die orthotropen Eigenschaften von Holz wirken sich auf die Amplitude der piezoresistiven Reaktion aus, wodurch die Position und Ausrichtung der multifunktionalen Fuge und die Kontaktierungsrichtung entscheidende Kriterien für die sensorische Amplitude sind 4) erfolgreiche Skalierung der Prüfkörper von Labormaßstab hin zu 2m langen Brettschichtholzträgern, in denen Zug-, Druck- und Scherspannungen in der Klebefuge mittels piezoresistiver Reaktion an lokal verteilten Klebstoff-Sensorflächen gemessen werden konnten Darüber hinaus wurden folgende neue Herausforderungen identifiziert: a) Zuverlässigere Kontaktierungen der Klebefuge nach der Fertigung b) Unklarheit über die Einflussgrößen auf de elektrischen Drift der belasteten und unbelasteten Bauteile c) die Nutzbarmachung von impedanzspektroskopischen Messungen, die zwar einerseits durch optimale Frequenzbänder die Zuverlässigkeit der gefertigten Sensoren erhöht hat, sich jedoch fehleranfälliger herausgestellt hat d) die weitergehende Differenzierung von Luft- und damit Holzfeuchte sowie Temperatur auf die Messungen | Prof. Dr.-Ing. Ulrich Schwarz Tel.: +49 3334 657-370 ulrich.schwarz@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich III - Fachgebiet Gestaltung, Konstruktion und Herstellung von Produkten aus Holz Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | |
| 01.10.2019 | 30.09.2022 | 22005118 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Holzfurnier-Basaltfaser-Compositen für Anwendungen im baulichen Brandschutz; Teilvorhaben 2: Technologie- und Werkstoffentwicklung für Holzfurnier-Basaltfaser-Composite - Akronym: HoBaCo | Ziel des Projektvorhabens ist die Entwicklung und Optimierung eines schwer entflammbaren Hybrid-Verbundwerkstoffes aus Laubholzfurnieren und Faser-Kunststoff-Verbunden für den Einsatz als Baustoff im konstruktiven Brandschutz unter Berücksichtigung einer deutlichen Reduzierung von Bauteildicken bzw. -massen, sowohl im Gebäudebau als auch im Fahrzeugbau. Die Holzfurniere sollen aus Rotbuchen- und Birkenholz bestehen, da u. a. die Substitution von Nadelholz (z. B. Kiefersperrholz) im Fokus des Forschungsprojektes liegt. Als Verstärkung werden textile Basaltfaserflächengebilde (Gewebe, Vliese etc.) verwendet, die auf Grund ihrer hervorragenden thermischen Beständigkeit bereits im Bereich des Brandschutzes zum Einsatz kommen. Als Bindemittel bzw. Matrixmaterial wird ein anteilig biobasiertes Phenolharz weiterentwickelt. Hierzu ist es notwendig eine entsprechend kompatible Faserschlichte zu entwickeln, welche eine geeignete Haftvermittlung zwischen den Basaltfasern und dem Bindemittel bzw. Matrixmaterial erzeugt. Darüber hinaus wird sowohl der Aufbau des textilen Gewebes als auch die Faserorientierung innerhalb des Holzfurniers aus mechanischer Sicht evaluiert und bemessen. Mithilfe des neuen Hybrid-Verbundwerkstoffes sollen einerseits Werkstoffe im Bereich des Brandschutzes substituiert werden, deren Anwendung durch umweltschädliche oder gesundheitsgefährdete Inhaltsstoffe langfristig Probleme aufwirft. Im Projekt sollen hierzu ausschließlich unbedenkliche Flammschutzmittel auf Basis reaktiver, organischer Phosphor- und Borverbindungen im Bindemittel eingesetzt werden und die Konzentration des Imprägniermittels für die Holzfurniere soweit wie möglich reduziert werden. Andererseits sollen durch eine stoffliche und geometrische Modellbildung auf Basis der Finite-Elemente Methode neue Anwendungsfelder der Hybrid-Werkstoffe für konstruktive Zwecke im Bauwesen und im Fahrzeugbau erschlossen werden, wodurch die Wertschöpfung des Rohstoffes Holz maßgeblich gesteigert wird. | Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ Tel.: +49 351 463-38100 andre.wagenfuehr@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik Marschnerstr. 39 01307 Dresden | ||
| 30.12.2017 | 31.03.2021 | 22005317 | Verwendung gebrauchter Holzfaser- und Holzspanplatten als alternative Rohstoffe zur Herstellung quellungsarmer Holzfaserplatten durch eine neue innovative Technologie - Akronym: CTMP-Recycling | Generelles Ziel des Projektes war die vermehrte stoffliche Nutzung gebrauchter Aminoplastharz gebundener Span- und Faserplatten zur Gewinnung von Recyclingfasern, um daraus neue Faserplatten herzustellen. Dabei sollten die Gebrauchtplatten sowohl thermomechanisch (TMP) als auch chemo thermomechanisch (CTMP-Prozess) aufgeschlossen und zerfasert werden, d.h. das Verfahren zur Gewinnung recycelter Fasern sollte integraler Bestandteil des Herstellungsprozesses für Faserplatten sein und kein vorgeschalteter Verfahrensschritt. Darüber hinaus zielte das Projekt darauf ab, die gewonnenen Recyclingfasern zur Herstellung von Faserplatten mit speziellen Eigenschaften, wie quellungsarme Platten zu nutzen. In diesem Zusammenhang sollte v.a. auch der Einfluss der beim TMP- und CTMP-Aufschluss entstehenden wasserlöslichen Extraktstoffe einschließlich der Abbauprodukte des ursprünglichen Bindemittels auf die Verleimbarkeit der recycelten Fasern untersucht werden. | Der thermohydrolytische Aufschluss industriell hergestellter UF-Harz-gebundener HDF führt je nach Aufschlussverfahren (TMP-, CTMP-Verfahren) und Aufschlussbedingungen zu einem unterschiedlich starken Abbau des Aminoplastharzes. Dies nimmt Einfluss auf die verleimungsrelevanten chemischen Eigenschaften der hergestellten Recyclingfasern. In Abhängigkeit von den gewählten Aufschlussbedingungen weisen die Recyclingfasern bis zu rund 20 % wasserlösliche Extraktstoffe auf, die u.a. auf Abbauprodukten des Bindemittels beruhen. Durch Waschen der Faserstoffe mit Wasser lassen sich z.T. große Mengen der Abbauprodukte entfernen. Es zeigte sich, dass eine teilweise Entfernung der Abbauprodukte durch Waschen der Fasern die physikalische Zugänglichkeit und die chemische Reaktivität der recycelten Fasern gegenüber dem Klebstoff PMDI begünstigt. Dies bietet sehr gute Voraussetzungen für die Herstellung von neuen hochdichten Faserplatten (HDF) mit speziellen Eigenschaften, wie quellungsarme Platten mit einer hohen Feuchtebeständigkeit der Verleimung. | Prof. Dr. Ursula Kües Tel.: +49 551 39-7024 ukuees@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. Molekulare Holzbiotechnologie und Technische Mykologie Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X |
| 01.12.2016 | 31.10.2020 | 22005616 | Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 5: Brandschutz/Glimmen - Akronym: NawaRo-Daemmstoffe | Das übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen. | Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist. | Prof. Dr.-Ing. Björn Kampmeier Tel.: +49 391 886-4967 bjoern.kampmeier@hs-magdeburg.de Hochschule Magdeburg-Stendal (FH) - Fachbereich Wasser, Umwelt, Bau und Sicherheit Breitscheidstr. 2 39114 Magdeburg | X |
| 01.08.2017 | 31.03.2021 | 22006717 | Verbundvorhaben (FSP-Brandschutz): Brandschutztechnische Grundlagenuntersuchung zur Fortschreibung bauaufsichtlicher Regelungen in Hinblick auf eine erweiterte Anwendung des Holzbaus; Teilvorhaben 3: Anlagentechnischer Brandschutz und Nachbrandverhalten - Akronym: TIMpuls | Ziel des Forschungsvorhabens "TIMpuls" war die die Bereitstellung einer vollständigen, wissenschaftlich begründeten Systematik, um die Verwendbarkeit tragender und raumbildender Holzbaukonstruktionen in mehrgeschossigen Gebäuden bis zur Hochhausgrenze zu ermöglichen. Durch das Vorhaben wurde nachgewiesen, dass durch die Verwendung der im Vorhaben beschriebenen Konstruktionen brandschutztechnisch gleichwertige Lösungen im Vergleich zu üblichen Konstruktionen aus Mauerwerk, Stahlbeton oder Stahl erreicht werden können. Das Teilvorhaben 3 beschäftigte sich im Besonderen mit dem Brandverhalten von Holzbauteilen in der abklingenden Brandphase. Im Rahmen von Laborversuchen, realmaßstäblichen Raum- und Großbrandversuchen in Norm-Brandöfen sowie der abschließenden Realbrandversuche wurde untersucht, inwiefern bekleidete und unbekleidete Holzbauteile, die durch eine Naturbrandeinwirkung bedingt in Brand geraten sind, wieder selbstständig verlöschen. Weiterhin wurde die Leistungsfähigkeit des Löschangriffes der Feuerwehr und anlagentechnischer Brandschutzmaßnahmen in Brandräumen in Holzbauweisen untersucht. Im Rahmen der Risikobeurteilung von mehrgeschossigen Gebäuden in Holzbauweisen wurde die semi-quantitative Risikomethode für Holzbauten der Gebäudeklasse 4 (FRIM-MAB-D) weiterentwickelt, sodass mit dieser eine risikogerechte Beurteilung von Holzbauten der Gebäudeklasse 5 möglich ist. Einen weiteren Schwerpunkt des Teilvorhabens bildeten die Beurteilungen der Umweltwirkungen und Ressourcennutzungen der entwickelten Brandschutzlösungen. Diese wurden mit üblichen Massivbau- und den derzeitigen Holzbaukonzepten in der Gebäudeklasse 5 verglichen. | Die Brandversuche belegen, dass der Entzündungsschutz der Holzbauteile im Naturband nur mit Brandschutzbekleidungen aus 2 x 25 mm dicken Gipskartonfeuerschutzplatten gewährleistet werden kann. Der Brandverlauf wird ohne Löschmaßnahmen und ohne Verlust des Raumabschlusses überstanden. Ohne Löschangriff muss bei geringeren Brandschutzbekleidungen von einer Entzündung der brennbaren Baustoffe unterhalb der Bekleidung ausgegangen werden. Das Vorgehen der Brandbekämpfungen, die Wirksamkeit unterschiedlicher Löschmethoden und insbesondere der Löschwasserdurchfluss wurden im Rahmen der Brandversuche dokumentiert. Weiterhin wurde die Dimensionierung und technische Leistungsfähigkeit von Wohnraumsprinklern im Holzbau grundsätzlich als anwendbar beurteilt. In Räumen in Holzmassivbauweise ist für das selbstständige Verlöschen der Flammenbrände der Anteil unbekleideter Wände und Decken maßgebend. In Raumbrandversuchen mit nur einer brennbaren Holzoberfläche wurde ein Selbstverlöschen der Flammenbrände und Abkühlen der Brandraumtemperaturen beobachtet, sofern die Brandquelle abgestellt wurde (Kiesbettbrenner) oder aufgezehrt ist (ca. 30 M.-% Brandleistung der Holzkrippe verbleibend). Die Ergebnisse zum Nachbrandverhalten bilden eine wesentliche Grundlage für die Erweiterung des in DIN EN 1991-1-2/NA enthaltenen Konzeptes zur Naturbrandbemessung, welches ein gemeinsames Kernziel der Verbundpartner des Vorhabens darstellt. Aus den Versuchsergebnissen wurden Bauteilaufbauten und Musterbrandschutzkonzepte definiert. Mithilfe der weiterentwickelten semi-quantitative Risikobeurteilung FRIM-MAB-D wurde nachgewiesen, dass die Verwendung von Holzbauteilen in den Gebäudeklassen 4 und 5 kompensiert werden kann und das geforderte, brandschutztechnische Sicherheitsniveau entsprechend der Musterbauordnung eingehalten wird. Eine ökologische Bilanzierung der Holzbauteile gegenüber üblichen Massivbauweisen belegt ein deutliches Potenzial zur Einsparung von Kohlenstoffdioxidemissionen. | Prof. Dr.-Ing. Björn Kampmeier Tel.: +49 391 886-4967 bjoern.kampmeier@hs-magdeburg.de Hochschule Magdeburg-Stendal (FH) - Fachbereich Wasser, Umwelt, Bau und Sicherheit Breitscheidstr. 2 39114 Magdeburg | X |
| 01.08.2017 | 31.03.2021 | 22006917 | Verbundvorhaben (FSP-Brandschutz): Brandschutztechnische Grundlagenuntersuchung zur Fortschreibung bauaufsichtlicher Regelungen in Hinblick auf eine erweiterte Anwendung des Holzbaus; Teilvorhaben 2: Beurteilung der brandschutztechnischen Leistungsfähigkeit von Bauteilen und Systemen - Akronym: TIMpuls | Das Forschungsvorhaben beschäftigt sich mit den Auswirkungen der Brennbarkeit des Baustoffes Holz auf die Erfüllung des bauordnungsrechtlichen Schutzniveaus. Es soll gezeigt werden, dass bei geeigneter Ausführung und Dimensionierung sowie Anordnung konstruktiver und ggf. anlagentechnischer Maßnahmen eine Gleichwertigkeit in Bezug auf das Schutzniveau für Holzbauwerke im Vergleich zu Bauwerken aus nichtbrennbaren Baustoffen erreicht werden kann. Das in den Bauordnungen definierte Schutzziel des Brandschutzes soll dabei ohne eine wesentliche Veränderung des Sicherheitsniveaus sichergestellt bleiben. Ziel ist die Bereitstellung einer vollständigen, wissenschaftlich begründeten Systematik, um die Verwendbarkeit tragender und raumbildender Holzbaukonstruktionen in mehrgeschossigen Gebäuden bis zur Hochhausgrenze zu ermöglichen. Durch das Vorhaben ist nachzuweisen, dass durch die Verwendung der im Vorhaben beschriebenen Konstruktionen brandschutztechnisch gleichwertige Lösungen im Vergleich zu den heute üblichen Konstruktionen aus Mauerwerk und Stahlbeton oder Stahlleichtbau erreicht werden können. Das TV 2 befasst sich mit der Erarbeitung von Informationen zum Feuerwiderstand von Holzbauteilen mittels Bauteilversuchen und numerischer Analysen. Mittels Raumbrandversuchen soll die Branddynamik bei Bränden in Holzbauweise mit ungeschützten und anfänglich geschützten Holzbauteilen untersucht werden. Es ist der Einfluss von ungeschützten Holzflächen auf die drei Brandphasen Brandentwicklung, stationäre Brandphase und Abkühlphase zu analysieren. Des Weiteren erfolgt mit zusätzlichen Raumbrandversuchen die Untersuchung des Bauteilverhaltens im Großmaßstab unter Beachtung von Element- und Bauteilanschlüssen. Hinsichtlich der numerischen Analysen steht Eingangs die Recherche von thermischen Materialkennwerten gängiger Baustoffe der Holzbauweise an. Im nächsten Schritt soll eine thermische Analyse von Holzbauteilen unter Norm- und Naturbrandbeanspruchung stattfinden. | Die durchgeführten Raumbrandversuche zeigten, dass ein Vorhandensein von struktureller Brandlast eine Änderung der Brandraumdynamik bei sonst ausschließlich mobiler Brandlast zur Folge hat. Mit den experimentellen Untersuchungen konnte festgestellt werden, dass sich durch die strukturelle Brandlast eine kürzere Brandentwicklungsdauer bis zum Eintritt des Flashovers und eine Steigerung der Wärmefreisetzungsrate ergab. Zudem wird durch die zusätzliche strukturelle Brandlast ein ventilations-gesteuertes Brandregime zu einem früheren Zeitpunkt im Brandverlauf erreicht. In der Versuchsreihe konnte ein Selbstverlöschen immer beim Verlöschen der mobilen Brandlast zuverlässig beobachtet werden, sofern nur die Decke oder eine Wand als ungeschützte Holzoberfläche ausgeführt wurde und sich die verbleibenden anfänglich geschützten Bauteile nicht am Brandgeschehen beteiligten. Die Schutzwirkung der Brandschutzbekleidungen zeigt keine nennenswerten Unterschiede zwischen der Gipsfaserplatte und der Gipsplatte Typ DF. Für die Kombination von mehrlagigen gegenüber einlagigen Brandschutzbekleidungen konnte in den Versuchen eine höhere Leistungsfähigkeit ermittelt werden. Als maßgebender Einflussparameter einer Brandschutzbekleidung unter Brandbeanspruchung ist jedoch die Gesamtdicke zu nennen. Die recherchierten thermischen Materialkennwerte für Nadelholz und Brandschutzbekleidung weisen oftmals Modifikationen auf, um den Effekt von physikalischen oder chemischen Vorgängen abzubilden. Die durchgeführten Simulationen unter Naturbrandbeanspruchung zeigen, dass für die Nachrechnung der Bauteiltemperaturen von Holz in der Abkühlphase die in der Literatur verfügbaren effektiven thermischen Kennwerte nur bedingt geeignet sind. Auf Grundlage von Messdaten aus Brandversuchen an Räumen in Holzbauweise erfolgte eine Erweiterung des vereinfachten Naturbrandmodells nach DIN EN 1991-1-2/NA bezüglich struktureller Brandlasten. | Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jochen Zehfuß Tel.: +49 531 391-5441 j.zehfuss@ibmb.tu-braunschweig.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 3 - Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften - Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz Beethovenstr. 52 38106 Braunschweig | X |
| 01.11.2018 | 31.10.2021 | 22006918 | Verbundvorhaben: Elementierte Fassadensysteme mit hybrider Laubholz-Glas-Verbundtragwirkung; Teilvorhaben 3: Klebung Glas-Faserkunststoffadapter - Akronym: Holz-Glas-Fassaden | Durch hochfeste Laubhölzer bzw. Laubholzprodukte und neue Verbindungstechniken sowie der Nutzung der Verglasung als Schubfeld können die Verglasungsanteile in Fassaden maximiert werden. Für eine anwendungsorientierte Weiterentwicklung werden die architektonischen und bauphysikalischen Aspekte parallel untersucht und eingebunden. In diesem Teilprojekt steht die Entwicklung einer hochfesten dauerbeständigen Verklebung zwischen Glas und Kunststoffadapterprofilen im Vordergrund. Anhand der Anforderungen wurde ein optimaler Kleber gefunden, der sich qualitätssicher anwenden lässt und dauerhafte Festigkeit sicherstellt. In einem parallelen Arbeitspaket wurde ein Adapterwerkstoff ausgewählt und entwickelt. in dem darauf folgenden Arbeitspaket wurden die Tragfähigkeit, Steifigkeit, Kriechneigung und Witterungsbeständigkeit der ahäsiven Verbindung experimentell ermittelt | Zunächst wurde ein Anforderungsprofil an die Klebstoffe und den glasfaserverstärkten Kunststoff als Adapterwerkstoff zur Anbindung an die Holzkonstruktion erstellt. Daraufhin wurden verschiedene Materialien ausgewählt und experimentell auf ihre Tragfähigkeit, Steifigkeit und Witterungsbeständigkeit hin untersucht. Dies umfasste die Versuchsplanung, Probenherstellung, Mechanische Prüfung bei RT und 80 °C, den Einfluss der Klebschichtdicke sowie Alterungsversuche. Es konnte ein optimaler Klebstoff für diese Anwendung herausgearbeitet werden. Die Untersuchungen im TV 3 beschränken sich auf Detailfragen und fließen in die Ergebnisse der gesamten Konstruktion der Holz-Glas-Fassadenelemente ein. Die Gesamtbetrachtung erfolgt mit Abschluss von TV 1. | Prof. Dr.-Ing. Bodo Fiedler Tel.: +49 40 42878-3038 fiedler@tuhh.de Technische Universität Hamburg - Maschinenbau - Institut für Kunststoffe und Verbundwerkstoffe Denickestr. 15 21073 Hamburg | |
| 01.08.2017 | 31.03.2021 | 22007017 | Verbundvorhaben (FSP-Brandschutz): Brandschutztechnische Grundlagenuntersuchung zur Fortschreibung bauaufsichtlicher Regelungen in Hinblick auf eine erweiterte Anwendung des Holzbaus; Teilvorhaben 4: Durchführung großmaßstäblicher Brandversuche - Akronym: TIMpuls | Das Teilvorhaben 4 beinhaltet die Durchführung der großmaßstäblichen Realbrandversuche, die den Abschluss der gesamten Vorversuche im Projekt bilden. Diese wurden aufgrund logistischer Vorteile nicht am Institut für Brand- und Katastrophenschutz Heyrothsberge, sondern auf dem Gelände der Werkfeuerwehr der TU München bei Garching durchgeführt. Ziel der Großversuche war es, die wichtigsten Fragestellungen sowie Erkenntnisse aus den Vorversuchen des Projektes unter möglichst realistischen und kritischen Randbedingungen zu testen. Hierzu wurden insgesamt fünf Versuche mit unterschiedlichen Wand- und Deckenkonstruktionen durchgeführt, wobei die mobile Brandlastdichte mit 1.095 MJ/m² und der Öffnungsfaktor der Gebäude mit 0,095 m0,5 konstant blieben. Biogene brennbare Dämmstoffe wurden nicht eingesetzt. Weiterhin war der Bereich des abwehrenden Brandschutzes und der Fragestellung, ob die Anwendung des Baustoffes Holz als überwiegendes Konstruktionsmaterial einen Einfluss auf die taktische Vorgehensweise bei der Brandbekämpfung hat, Inhalt des Teilvorhabens des IBK. Hierfür wurde eine Literaturrecherche in internationalen Fachzeitschriften sowie Forschungsberichten in Ländern durchgeführt, die bereits Holz als Konstruktionsmaterial im mehrgeschossigen Bau nutzen. Für die Erfassung des allgemeinen Meinungsbildes bei den Feuerwehren zur aktuellen Entwicklung und zu den Herausforderungen des Holzbaus in Deutschland, wurde im Rahmen des Teilvorhabens eine Umfrage durchgeführt. Weitere Ziele dieser Umfrage waren die Evaluierung von möglichen praktischen Erfahrungen der Einsatzkräfte sowie die Identifikation von Bedürfnissen seitens der Feuerwehren, um eine effektive Brandbekämpfung in einem mehrgeschossigen Holzgebäude vornehmen zu können. Als Abschluss dieses Teilvorhabens wurden aus den Ergebnissen des Gesamtprojektes Empfehlungen für die Feuerwehren formuliert. | Die Temperatur-Zeit-Verläufe der Großversuche (GV) zeigen, dass der Brandverlauf bei den gewählten Randbedingungen in der ersten Phase des Brandes unabhängig vom Anteil der sichtbaren Holzoberflächen im Raum sehr ähnlich ausfallen und die max. Brandraumtemperaturen 1.200°C nicht überschreiten. Der Einfluss des Anteils an brennbaren Oberflächen in den Räumen wird erst in der Abkühlphase sichtbar, da diese mit steigendem Anteil an brennbaren Oberflächen länger andauert. Allerdings erzeugen die am Brandgeschehen teilnehmenden Wand- und Deckenkonstruktionen größere Rauchgasmengen sowie eine längere und intensivere Beanspruchung der sich über der Brandraumöffnung befindenden Fassade. Für die Brandbekämpfung waren nur moderate Mengen an Netzwasser notwendig. Für die gezielte Löschmittelapplikation erwies sich eine Wärmebildkamera als nützlich. Dennoch zeigen die GV auch, dass nach einem Brandereignis in einem Holzgebäude eine mehrfache Nachschau in engeren Zeitintervallen in die Einsatztaktik integriert werden sollte. Die Recherche in Ländern, in denen Holz in mehrgeschossigen Gebäuden flächendeckend eingesetzt wird, zeigte, dass die Feuerwehren ihre taktischen Maßnahmen bei der Brandbekämpfung geändert haben. Das führte zur zielgerichteten Anpassung der Aus- und Fortbildung. Die Empfehlungen für den abwehrenden Brandschutz der Länder im Umgang mit dem Holzbau beziehen sich jedoch oftmals nur auf die in den Ländern jeweilig vorkommende Art der Holzkonstruktion. Diesen Sachverhalt gilt es, bei der Übertragung auf D zu beachten. Die Umfrage in den Feuerwehrkreisen machte deutlich, dass die mit dem abwehrenden Brandschutz beauftragten Einheiten dem Holzbau sowie dessen Entwicklung in D grundsätzlich positiv eingestellt sind. Es werden aber Bedenken bzgl. der Gefahr von Hohlraumbränden und die Nutzung von brennbaren Dämmstoffen geäußert. Ferner benötigen die Feuerwehren als Vorbereitung auf die Brandbekämpfung im mehrgeschossigen Holzbau Ausbildungseinheiten und Übungen. | Dr.-Ing. Michael Neske Tel.: +49 392 9261-632 michael.neske@ibk.sachsen-anhalt.de Institut für Brand- und Katastrophenschutz Heyrothsberge - Institut der Feuerwehr - Abteilung Forschung Biederitzer Str. 5 39175 Biederitz | X |
| 01.10.2019 | 30.09.2022 | 22007318 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Holzfurnier-Basaltfaser-Compositen für Anwendungen im baulichen Brandschutz; Teilvorhaben 3: Anteilig biobasierte, flammfeste Phenolharze für Holzfurnier-Basaltfaser-Composite - Akronym: HoBaCo | Ziel des Projektvorhabens ist die Entwicklung und Optimierung eines schwer entflammbaren Hybrid-Verbundwerkstoffes aus Laubholzfurnieren und Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV) für den Einsatz als Baustoff im konstruktiven Brandschutz unter Berücksichtigung einer deutlichen Reduzierung von Bauteildicken bzw. -massen, sowohl im Gebäudebau als auch im Fahrzeugbau. Die Holzfurniere sollen aus Rotbuchen- und Birkenholz bestehen. Als Verstärkung werden textile Basaltfaserflächengebilde verwendet, die auf Grund ihrer hervorragenden thermischen Beständigkeit bereits im Bereich des Brandschutzes zum Einsatz kommen. Als Bindemittel bzw. Matrixmaterial wird ein anteilig biobasiertes Phenolharz weiterentwickelt. Hierzu ist es notwendig eine entsprechend kompatible Faserschlichte zu entwickeln, welche eine geeignete Haftvermittlung zwischen den Basaltfasern und dem Bindemittel bzw. Matrixmaterial erzeugt. Unter Berücksichtigung der Normung werden die neuen Werkstoffe in Bezug auf die Brandfestigkeit modifiziert und in Anlehnung an DIN 4102 und DIN EN 45545-2 geprüft. Am Projektende soll ein Demonstrator hergestellt werden und in Bezug auf die statischen Kennwerte sowie bzgl. der Schwingungs- und Brandeigenschaften geprüft werden. | Dr. rer. nat. Sebastian Steffen Tel.: +49 3328 330-246 sebastian.steffen@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Schmiedestr. 5 15745 Wildau | ||
| 15.02.2019 | 31.12.2022 | 22007817 | Verbundvorhaben: Zwischendeckensanierung in Altbauten durch mosaikartig geklebte, modulare Holz oder Holz-Beton-Verbünde; Teilvorhaben 1: Fügetechniken der Werkstoffverbünde und Module - Akronym: Decken-Systemmodule | Zur Sanierung von Altbau-Zwischendecken wird in diesem Vorhaben aus vorgefertigten Kleintafeln mosaikartig vollflächige Zwischendecken aufgebaut. Der Einsatz von Vollholz und Holzwerkstoffen gewährleistet ein geringes Modulgewicht für den manuellen Transport in die zu sanierenden Gebäude. Eine zusätzliche dünne textil verstärkende Betonplatte soll darüber hinaus die Steifigkeit und die Trittschalldämmung verbessern. Als Schall- und Wärmedämmung werden ökologische Materialien wie der am WKI neu entwickelte Holzschaum eingesetzt. Um hierbei die Ressourceneffizienz zu steigern, werden bei der Entwicklung der Module vor allem Laubhölzer wie Buchenschwachholz aus Durchforstungen verwendet. Die Verbindung der Module untereinander soll durch tragende Holzklebungen erfolgen und wird mit neuartigen konduktiv schnellgeheizten Klebebändern ausgeführt werden, die neben der schnellen Montage auch prinzipiell die Möglichkeit zum Rückbau am Ende der Gebäudenutzung ermöglichen. | Dipl.-Chem. Elisabeth Stammen Tel.: +49 241 963-2706 e.stammen@tu-braunschweig.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 4 - Maschinenbau - Institut für Füge- und Schweißtechnik Langer Kamp 8 38106 Braunschweig | ||
| 01.08.2018 | 31.07.2021 | 22007818 | Verbundvorhaben: Hybrid-Leichtbauträger für weitgespannte Hallentragwerke; Teilvorhaben 2: Konzeptionierung, Realisierung, Fertigung - Akronym: HLBTraeger | Für weitgespannte Hallentragwerke werden derzeit oft Stahl- und Stahlbetonträger oder sehr materialintensive Brettschichtholzträger eingesetzt. Vor dem Hintergrund von sich abzeichnender künftiger Ressourcenknappheit sowie im Bauwesen dringend zu adressierenden Nachhaltigkeitsaspekten erscheint es notwendig, zum aktuellen Status-quo zukunftsfähige Alternativen aufzuzeigen. Ziel des Vorhabens war es daher, die derzeitigen konstruktiven Lösungen für weitgespannte Hallentragwerke durch eine neu zu entwickelnde hybride Leichtbaulösung auf Holzbasis zu verbessern. Es wurde der Ansatz verfolgt, eine neuartige aufgelöste Tragstruktur aus Holz und Stahl zu entwickeln, die die bestehenden Nachteile bisheriger Tragstrukturen beseitigt. Grundgedanke war ein Leichtbauträger aus laubholzbasierten Ober- und Untergurten sowie auf Abstand liegenden, in die Holzgurte eingeklebte Nadelholzstege bzw. eingeklebte stabförmige Diagonalen. Für die einfachere innerbetriebliche Logistik sowie den Transport zur Baustelle wurde eine Verringerung der Transportlänge durch einen Montage-Kopplungsstoß bei der Konzeption vorausgesetzt. Um die eingangs erwähnten Nachhaltigkeitsaspekte adäquat zu adressieren, war im Rahmen des Vorhabens von vornherein beabsichtigt, neben technisch-konstruktiven Anforderungen auch Aspekte der Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz bei der Entwicklung einzubeziehen. Das Gesamtziel des Vorhabens implizierte somit, dass die untersuchte Tragstruktur Teil eines lebenszyklusbasierten Systems ist, das neben dem Produkt Hybrid-Leichtbauträger als solchem auch die notwendigen Prozesse für Herstellung, Montage und spätere Nachnutzung umfasst. Für eine wirtschaftliche Herstellung und somit Konkurrenzfähigkeit zu den oben genannten derzeit oft eingesetzten Tragwerken war zusätzlich ein besonderes Augenmerk auf die Prozesstechnik und die Prozessabläufe zur industriellen Serienfertigung zu richten. | Projektergebnis nach iterativen Schritten zur Entwicklung des Hybrid-Leichtbauträgers ist das Design der hybriden Tragstruktur "HLB 41z". Der Träger HLB 41z ist ein aufgelöstes Tragwerk aus jeweils zweiteiligen Ober- und Untergurten (Buche-Furnierschichtholz), zwischen die jeweils Diagonalen (Fichte-Brettschichtholz) geklebt sind. Nach eingehenden Tests verschiedener Fügeverfahren wurde für die Knotenpunkte der aufgelösten Tragstruktur die direkte Holz-Holz-Verklebung favorisiert und weiter untersucht. Hier konnten in kleinmaßstäblichen Scherversuchen gute Ergebnisse erzielt werden. Die Tragwerksplanung wurde anschließend mit numerischen Simulationsverfahren berechnet und simuliert. Der Hybrid-Leichtbauträger stellt ein Dachtragwerk in Satteldachform dar, welches aus parallelgurtigen Trägerhälften besteht. Diese werden über eine abgewinkelte Kopplung in Trägermitte verbunden. Hierzu konnte ein leistungsfähiger Kopplungsstoß als Stahlbauteil mit Stabdübelverbindung entwickelt werden. Auf konzeptueller Ebene wurden umfangreiche Arbeiten zum industriellen Serienfertigungsprozess des Trägers bis hin zum Entwurf eines Fabriklayouts durchgeführt. Ein Konzept für die spätere Nachnutzung des Trägers wurde ebenfalls erarbeitet. Sofern der Träger nicht in eine direkte Wiederverwendung (re-use) gegeben werden kann, ist die Holz-Holz-Verklebung ohne metallische Verbindungsmittel auch für die Nachnutzung vorteilhaft. Projektbegleitend wurden in mehreren Iterationsschritten umfangreiche Ökobilanzen nach DIN EN 15804 angefertigt. Zur Validierung der bisherigen Erkenntnisse wurden Versuche an Trägerabschnitten im Maßstab 1:1 durchgeführt, bei denen die übertragbaren Kräfte allerdings noch nicht ausreichend waren für den praktischen Einsatz des Trägers. Dennoch konnte basierend auf den erzielten Erkenntnissen ein 16 m langer Demonstrator (zwei Trägerhälften zu je 8 m) mit dem entwickelten Kopplungsstoß erstellt werden, an dem der Herstellungsprozess demonstriert werden konnte. | Dr. Jan Wenker Tel.: +49 2867 22355-16 jan.wenker@brueninghoff.de Brüninghoff Holz GmbH & Co. KG Industriestr. 14 46359 Heiden | X |
| 01.01.2019 | 31.12.2020 | 22008018 | Verbundvorhaben: Rechteckige Konstruktions-Hohlprofile aus biobasierten Multimaterialsystemen als Substitution von Metallprofilen; Teilvorhaben 1: Erarbeitung und Umsetzung eines neuartigen Umformprozesses für Konstruktions-Hohlprofile aus biobasierten Multimaterialsystemen - Akronym: NaHoPro | Ziel des Forschungsansatzes ist die Erforschung und Charakterisierung von rechteckigen Hohlprofilen aus gewickelten Holzschichtstoffen mit gezielten technischen Verstärkungen zur Substitution von Standard-Metall-Hohlprofilen. Dabei soll die technische Herstellbarkeit des Profils durch einen zweistufigen Prozess erarbeitet werden. Hierbei soll zunächst aus einem Furnierband ein rundes (oder eckiges Profil mit großen Rundungen) gewickelt werden, welches dann in einem zweiten Prozessschritt partiell oder vollständig umgeformt wird. Das neuartige Verfahren soll im Rahmen des Projekts im diskontinuierlichen Laborstadium untersucht und auf seine Konkurrenzfähigkeit anderen Verfahren und Materialsystemen gegenüber geprüft werden. Zusätzlich werden, um eine spätere Variantenbildung zu vereinfachen, mittels digitaler Entwurfstechnik Methoden zur Verfügung gestellt, welche theoretische Planung und Auslegung von Charakteristika hinsichtlich Materialkombination und Geometrie ermöglichen. | Prof. Dr.-Ing. Stefan Böhm Tel.: +49 561 804-3141 s.boehm@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Produktionstechnik und Logistik (IPL) - FG Trennende und Fügende Fertigungsverfahren Kurt-Wolters-Str. 3 34125 Kassel | X | |
| 01.10.2019 | 30.09.2022 | 22008218 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Holzfurnier-Basaltfaser-Compositen für Anwendungen im baulichen Brandschutz; Teilvorhaben 5: Basaltfasern für Verstärkungstextilien imprägnierbar mit Phenolharz - Akronym: HoBaCo | In Zusammenarbeit mit dem Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V. werden die technologischen Randbedingungen der Basaltfaserherstellung und der Fertigung des Verstärkungstextils analysiert, notwendige Fasereigenschaften wie auch die erforderliche Aufmachung der Basaltfaser definiert, Schlichteversuche durchgeführt, um eine Basaltfaser für Holzfurnier-Basaltfaser-Composite zu entwickeln. | Dipl. Ing. Georgi Gogoladze Tel.: +49 3464 276769-3 georgi.gogoladze@deutsche-basalt-faser.de DBF Deutsche Basalt Faser GmbH Carl-Rabe-Str. 11 06526 Sangerhausen | ||
| 01.10.2019 | 30.09.2022 | 22008517 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Holzfurnier-Basaltfaser-Compositen für Anwendungen im baulichen Brandschutz; Teilvorhaben 1: Faser-Kunststoff-Verbunde für Holzfurnier-Basaltfaser-Composite - Akronym: HoBaCo | Im Rahmen des Teilvorhabens werden Basaltfaser-Phenolharz-Verbunde für Holzfurniere entwickelt. Ziel ist die Entwicklung einer Faserschlichte, die sowohl die Faser-Matrix-Haftung als auch die erforderlichen Verarbeitungseigenschaften bei der Fertigung eines Basaltfasertextils, unterstützt. Zudem soll ein numerisches Simulationsmodell zur Beurteilung der Steifigkeitseigenschaften von Holzfurnier-Basaltfaser-Compositen entwickelt werden. | Dr. Christina Scheffler Tel.: +49 351 46583-73 scheffler@ipfdd.de Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V. Hohe Str. 6 01069 Dresden | ||
| 01.11.2017 | 30.09.2022 | 22008614 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Funktionsnachweis einer Technologie zur Endlosherstellung von hochfesten Konstruktionshalbzeugen aus einheimischen Hölzern; Teilvorhaben 1: Umsetzung und Optimierung der Pressform-Werkzeuge einer Laboranlage - Akronym: Woodtrusion | Ziel des Projektes war die Entwicklung einer industrietauglichen und wirtschaftlichen Fertigungstechnologie für hochwertige und weitestgehend universell einsetzbare Holzverbund-Konstruktionswerkstoffe auf Basis heimischer Holzarten. Auf der Grundlage vorhandener wissenschaftlicher Ergebnisse bestand das Ziel darin, ein integriertes Fertigungsverfahren zu entwickeln, mittels einer Laboranlage (Demonstrator) zu testen sowie experimentell zu optimieren. Dabei wurden alle Prozessschritte zur einsatzfertigen Herstellung von holzbasierten Konstruktionshalbzeugen in einem kontinuierlich arbeitenden Anlagenkonzept integriert. Wichtige Teilaspekte des Vorhabens waren: - Ausrichtung der Technologie auf den Einsatz von preiswertem Holz als Ausgangsmaterial - Steigerung der Festigkeit sowie der Homogenität des Holzes durch gezielte thermo-mechanische Verdichtung - Integration einer automatischen Konfektioniereinheit zum Fixieren des thermo-mechanisch umgeformten Holzkörpers. Die Firma Niemeier Fahrzeugwerke GmbH (ehemals STM Montage GmbH) war für die konstruktiven und maschinenbaulichen Aspekte der Demonstrator-Komponenten (Pressform-Module) zuständig. Am Projektende sollte die Laboranlage stranggepresste Hohlprofile in einer durchgängigen Prozesskette produzieren. | Tom-Egmont Werner Tel.: +49 37383 7498-24 wernert@willig.eu Niemeier Fahrzeugwerke GmbH Cossener Str. 2 09328 Lunzenau | X | |
| 01.11.2018 | 30.04.2021 | 22008717 | Verbundvorhaben: Standardisierte Buchenholz-Hybridträger großer Spannweite; Teilvorhaben 1: Steigerungspotential von Produktspeicher und stofflicher Substitution durch Buchenholzprodukte niedriger Holzqualität - Akronym: Stabu | Zielsetzung ist die Reduktion der Treibhausgasemissionen durch die Steigerung der stofflichen Verwendung von Buchenholz in Holzbauprodukten. Das erwartete Ergebnis ist der Nachweis, dass mit standardisierten und reversiblen Strukturen neue Wege im Holzbau aufgezeigt werden, die zur effektiven Steigerung der stofflichen Substitutionswirkung und der Speicherwirkung beitragen. Der Mehrwert liegt in der Sichtbarkeit und Signalwirkung eines architektonisch und konstruktiv hochwertig verarbeiteten Holzbaus, der klimaschonend und öffentlichkeitswirksam zur Steigerung der Holzbauquote beiträgt. Konkret wurden I-förmige, einfeldrige Buchenholz-Hybridträger entwickelt. Eine signifikante Steigerung der Tragfähigkeit und Steifigkeit soll möglich werden, indem Buchenhölzer niedriger Qualität (Bu nQ) in den Stegbereichen mit hochfestem Buchenfurnierschichtholz (BauBuche) in den Gurten von I-Trägern kombiniert werden. Im Projekt wurden die Hybridträger als Dachträger für standardisierte Spannweiten von Einfeldhallen (16 m Spannweite) und von Mehrfeldhallen (28 m Spannweite) optimiert. Variiert wurden Achsabstände von 1,5 m, 3,0 m und 4,5 m. Buchenholzbretter niedriger Holzqualität (= LS 7), d. h. Buchenholz aus dem Stammzentrum und das klassische Schwellensortiment wurden erforscht, um ihre Verwendung in neuen Absatzmärkten zu belegen und um die Basis für die Bemessung der standardisierten, profilierten I-Trägerquerschnitte zu bilden. Zur Steigerung des Produktspeichers sollen Träger und Stützen kreislaufeffizient in Hallentragwerken eingesetzt werden. Die Buchenholz-Hybridträger wurden dazu in ihrem Aufbau und durch einfach lösbare und reversible Verbindungen zu angrenzenden Bauteilen (Stütze, Wand, Decke) standardisiert. | Es hat sich grundsätzlich gezeigt, dass Bu nQ zur Anwendung im Ingenieurholzbau geeignet ist. Im Projekt konnten dafür die wesentlichen Grundlagen für Festigkeits- und Steifigkeitskennwerte erarbeitet werden. Demnach kann Brettschichtholz aus Bu nQ in die Festigkeitsklasse GL 40c* in Anlehnung an AbZ Z-9.1-679 eingestuft werden. GL 40c* variiert gegenüber GL 40c nach AbZ Z-9.1-679 lediglich bei der Querdruckfestigkeit (7,6 N/mm²) und der Steifigkeit (11600 N/mm²) – Untersuchungen müssen dazu in weiteren Arbeiten noch geführt werden. Es wurden eigene Sortierkriterien für Äste, Markröhre und Spritzkern aufgestellt. Normgerechte Delaminationsprüfungen für Fichtenholz haben bei der Untersuchung der I-Träger im Maßstab 1:2 aus Buchenholz niedriger Qualität ergeben, dass der PRF-Klebstoff dauerhafter als der MUF-Klebstoff ist. Berücksichtigt man das große Schwind- und Quellverhalten des Buchenholzes im Vergleich zum Fichtenholz, zeigt sich unter einer realistischen Auffeuchtung und Trocknung des Holzes für die Nutzungsklassen 1 und 2, dass durchaus auch ein MUF für die Lagenverklebung einsetzbar ist. Dank der signifikanten Steigerung der Tragfähigkeit und Steifigkeit der I-profilierten Hybridträger konnte die Gesamtbauteilhöhe, die mittels des im Forschungsvorhaben entwickelten Bemessungstools ermittelt wurde, gegenüber einem üblichen BSH-Träger aus Fichte GL 28h gleicher Spannweite und "Stegbreite", bei z. B. einer Trägerspannweite von 16 m und Lasteinzug 1,5 m um ca. 28% und um ca. 21% bei einer Spannweite von 28 m reduziert werden. Zusammenfassend konnten im Rahmen des Forschungsvorhabens die Potentiale für das Entwerfen und Konstruieren mit I-Trägern aus Buchenholz aufgezeigt werden. Es wurde konstruktiv betrachtet festgestellt, dass hybride, standarisierte und reversible I-profilierte Träger unter Verwendung von Bu nQ eine sehr gute Alternative zu Stahlträgern, Stahlbetonträgern oder auch Vollwandträgern aus Nadelholz sind. | Prof. Dr.-Ing. Jürgen Graf Tel.: +49 631 205-2296 juergen.graf@architektur.uni-kl.de Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau - Fachbereich Architektur - Fachgebiet Tragwerk und Material Pfaffenbergstr. 95, Geb. 1 67663 Kaiserslautern | |
| 01.10.2018 | 30.04.2022 | 22008817 | Verbundvorhaben: Holz-Zement-Hybridsysteme für Wandelemente im Holzhochbau; Teilvorhaben 1: HF-Spanplatten - Akronym: HZHWand | Für die Entwicklung eines lignocellulose-basierten Verbundmaterials für tragende Wandelemente zur Nutzung im modularen mehrgeschossigen Holzhochbau wurden zwei Materialien kombiniert: Zementgebundenes Sperrholz (CBPly) und Spanplatten. Während der Widerstand gegenüber Feuer und Feuchte sowie der Hauptteil der statischen Anforderungen von den Decklagen übernommen wird, sollten die bauphysikalischen Anforderungen, wie Wärme- und Schallschutz, in erster Linie von der im Wandinnern liegenden leichten Spanplatte hoher Dicke getragen werden. Im Gegensatz zum Stand der Technik wurden die Spanplatten nicht wie üblich mittels Heißpresstechnologie, sondern in einer Presse mit Hochfrequenzerwärmung (HF) hergestellt. Mit der HF-Technologie können Spanplatten mit ausgeglichenem Rohdichteprofil in kurzen Presszeiten erzeugt werden. Derartige Platten zeichnen sich durch nahezu gleiche Festigkeiten in allen Schichten und eine gute Bearbeitbarkeit aus. Für die Herstellung der HF-Spanplatten war die Verwendung von langen schlanken Schneidspänen (Flachspan), hergestellt aus Buchen- und Fichten-Schwachholz im Langholzzerspaner, vorgesehen. Die Spangeometrie stellte ein Spangefüge mit höherer Festigkeit (bei gleicher mittlerer Rohdichte) und annähernd zu 100 % parallel zur Plattenebene ausgerichteten Partikeln in Aussicht. Eine weitere Festigkeitssteigerung wurde durch die HF-Erwärmung der Spanmatte auf 130 - 160 °C über den gesamten Plattenquerschnitt erwartet. Insgesamt sollte damit eine erhebliche Rohdichtereduzierung der HF-Spanplatte auf 400 kg/m³ bei einer Plattendicke von 40 mm ohne nennenswerte Verringerung des Festigkeitsniveaus erzielt werden. Neben der Holzart war die Variation der Spandicke, des Klebstoffanteils und der HF-Temperatur vorgesehen Basierend auf den Ergebnissen mechanisch-physikalischer Prüfungen sollten Vorzugsvarianten hergestellt und bei Forschungsstelle 3 mit den Decklagen aus CBPly zu einem Holz-Zement-Hybrid-System verklebt werden | Die Untersuchung der mechanisch-physikalischen Eigenschaften der Spanplatten offenbarte deutliche Unterschiede zwischen Fichte und Buche. Die mechanischen Kennwerte der Buchenspanplatten betrugen trotz vergleichbarer Partikelgeometrie weniger als die Hälfte der Fichtenspanplatten. Bei beiden Holzarten konnte beobachtet werden, dass mit zunehmender Spandicke die Biege- sowie Druckfestigkeit sinkt und die Schubfestigkeit steigt. Die Erhöhung des Klebstoffanteils von 12 % auf 18 % (Klebstoffmenge entspricht 12 % bei 630 kg/m³) und die Steigerung der HF-Temperatur von 130 °C auf 160 °C bei den Spanvarianten beider Holzarten mit den höchsten mechanischen Eigenschaftskennwerten führte bei den HF-Spanplatten, hergestellt aus Fichtespänen, mit einer Rohdichte von etwas mehr als 400 kg/m³ zu charakteristischen Kennwerten von Spanplatten Typ P5. Allerdings unterschritten die vergleichbar hergestellten Buche-Spanplatten die charakteristischen Normanforderungen nach EN 12369-1:2001 für Spanplatten Typ P5, hielten aber zumindest die entsprechenden Normanforderungen der Drucksteifigkeit und der Schubfestigkeit für Spanplatten Typ P4 ein. Zusätzlich zu den positiven mechanischen Kennwerten insbesondere der Fichte-Variante konnten die HF Spanplatten, aufgrund der vergleichsweise geringen Rohdichte, mit einer mittleren Wärmeleitfähigkeit von 0,08 W/(m*K) überzeugen. Dieses Ergebnis, eingeordnet zwischen der Bemessungswärmeleitfähigkeit für Spanplatten (300 kg/m³) und Holzfaserplatten (250 kg/m³) gem. ISO 10456, unterstreicht die Eignung des entwickelten Werkstoffes als wärmedämmende Kernlage. In Anbetracht der im Vergleich zu den charakteristischen Normwerten (Rohdichte 500 kg/m³) um 14 % abgesenkten Rohdichte und der vorgesehenen Anwendung als Teil eines Sandwich-Verbundes (CBPly Beplankung auf den Außenseiten) konnte mit den HF-Spanplatten ein Produkt mit erfolgversprechendem Eigenschaftsprofil mit deutlichen Vorteilen für Fichte-Späne entwickelt werden | M. Sc. Martin Direske Tel.: +49 351 4662-311 martin.direske@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X |
| 01.08.2018 | 30.06.2021 | 22008917 | Verbundvorhaben: Innovative Nass-in-Nass-Klebetechnologie für HBV-Fertigteildecken; Teilvorhaben 1: Entwicklung einer neuartigen, statisch hoch effizienten und steifen Verbindungstechnologie - Akronym: NinN-Kleb-HBV | Ziel ist die FuE einer neuen, statisch hocheffizienten und steifen Verbindungstechnologie für Holz-Beton-Verbund-Decken (HBV-Decken) auf Basis einer neuartigen Klebeverbindung zwischen Beton und Holz. Bei dieser innovativen Klebetechnologie wird der frische Beton direkt auf die noch feuchte Klebstoffschicht aufgegossen. Diese sogenannte Nass-in-Nass-Verklebung ermöglicht auch bei unebenen Holzträgern einen lückenlosen Verbund zwischen dem Holz und der Betonplatte aus selbstverdichtendem Beton, Normal- oder Leichtbeton. Die die sehr hohe tragwerkstechnische Effizienz, die sehr schnelle Fertigungsweise und die geringen Klebstoffkosten machen nass-in-nass-verklebte HBV-Decken deutlich leistungsfähiger und preiswerter als HBV-Decken mit den üblichen Schraubenverbindungen. Im Teilprojekt NinN-Kleb-HBV-Tec werden die leistungsfähigsten Materialkombinationen aus Klebstoff und Beton erforscht und deren Tragfähigkeiten ermittelt. Auf Basis der neuen Klebetechnologie wird dann ein geeignetes Fertigteildeckensystem entwickelt, um die geklebten HBV-Decke, in einzelne Segmente unterteilt, im Werk vorzufabrizieren. Die Herstellung wird damit qualitätssicher, witterungsunabhängig und schnell. Die dafür geeigneten Systemlösungen aus Klebeflächengeomtrie und Querschnittsform der HBV-Decke werden im Projekt erforscht. Der Kooperationspartner aus dem konstruktiven Holzbau unterstützt die Weiterentwicklung der Klebetechnologie und des zugehörigen Herstellungsverfahrens vom Labor in den Praxismaßstab. Es werden Grundlagen erforscht und entwickelt, die Voraussetzung für die Umsetzung dieser innovativen Herstellungstechnologie im Holzbauunternehmen sind. Versuche im Maßstab 1:1 an geklebten HBV-Fertigteildecken-Elementen und ein Demonstrator verifizieren die Forschungsergebnisse und demonstrieren ihre schnelle praktische Umsetzung. Die entwickelten HBV-Decken sparen ca 2/3 des Betons und damit mehr als 2/3 des CO2 in Betondecken. Sie halbieren so den Beton-Gesamtverbrauch in Hochbauten | Prof. Dr. Volker Schmid Tel.: +49 30 31472-162 volker.schmid@tu-berlin.de Technische Universität Berlin - Fakultät VI - Planen Bauen Umwelt - Institut für Bauingenieurwesen, Fachgebiet Entwerfen und Konstruieren - Verbundstrukturen Gustav-Meyer-Allee 25 13355 Berlin | X | |
| 01.11.2017 | 30.09.2022 | 22009217 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Funktionsnachweis einer Technologie zur Endlosherstellung von hochfesten Konstruktionshalbzeugen aus einheimischen Hölzern; Teilvorhaben 3: Technologieentwicklung zur Kompensation der Rückstellkräfte des verdichteten Holzes mittels trockener und imprägnierter textiler Armierung - Akronym: Woodtrusion | Das Gesamtziel des Projekts bestand darin, einheimische Dünnhölzer zu hochwertigen technischen Profilen auf dem Niveau von Konstruktionswerkstoffen zu verarbeiten. Konkret war geplant, Dünnholz in einem thermisch-hygromechanischen Umformprozess zu verdichten und damit das biologische Potenzial der natürlichen Holzstruktur besser ausnutzen zu können. Teilziele des Projekts waren: - Entwicklung eines Umformverfahrens zur quasikontinuierlichen, rein thermomechanischen Ausformung eines Endlosholzquerschnitts, - Entwicklung einer vollautomatischen Fixier- bzw. Konfektioniereinheit, bestehend aus o einer Zuführzone zwecks Zusammenführung eines lamellierten Endlosrings aus den Ausgangsprofilen mit jeweils genau definiertem Versatz zueinander in Vorschubrichtung, o einer Heizzone, welche die mechanische Umformbarkeit der Ausgangsprofile herbeiführt, ohne jedoch irreversible Schädigungen der Zellstrukturen des Ausgangsmaterials zu bewirken, o einem Formwerkzeug, welches sowohl die äußeren Endabmessungen des Holzkörpers, als auch Grad und räumliche Verteilung der Materialverdichtung während des Umformprozesses bestimmt. Die Entwicklung ist angesiedelt im Umfeld des Themas Nachhaltigkeit, das auch im Bauwesen für Architekten und Ingenieure an Bedeutung gewinnt. Neben der Einsparung von Ressourcen wurde mit dem Projekt der vermehrte Einsatz einheimischer Rohstoffe angestrebt. Auf diese Weise soll die zur Zeit der Antragstellung prognostizierte und mittlerweile eingetretene Verknappung des Werkstoffes Holz und dem begleitenden und vermutlich irreversiblen Preisanstieg auf den internationalen Märkten entgegengewirkt werden. Die Bedeutung des Werkstoffes Holz im Bauwesen nimmt weiter zu, weil der klassische Beton sehr energieintensiv ist und unter dem Eindruck des Klimawandels zurückgedrängt werden soll und muss. | In gemeinsamer Entwicklungsarbeit entstand in dem Verbundprojekt "Woodtrusion" ein Anlagenkomplex, der zur hygromechanischen Verdichtung von minderwertigem Dünnholz zu leistungsfähigen Rohren geeignet ist. Die Ziele des Teilprojekts 3 des Sächsischen Textilforschungsinstituts e.V. (STFI) wurden ebenfalls erreicht: - Werkstoffseitig konnte nachgewiesen werden, dass minderwertiges Dünnholz durch hygromechanisches Verdichten zu hochwertigem Konstruktionsholz verpresst werden kann. Experimentell konnte eine Steigerung der Festigkeit um 30 % nachgewiesen werden. - Es wurde eine Prüfanordnung und Prüftechnologie entwickelt, die die Ermittlung von Rückstellkräften aus verdichtetem Holz ermöglicht. - Die ermittelten Rückstellkräfte dienten zur Auslegung der textilen Armierung mit Hochleistungsfasern. - Für die praktische Umsetzung wurde eine Umwindeeinheit konstruiert und gebaut. Diese Einheit wurde mechanisch und steuerungsseitig in den Woodtrusion-Versuchsstand integriert. - Die Aufnahme der Rückstellkräfte durch das Umwinden der Holzrohre mit Hochleistungsfasern konnte in zahlreichen Versuchen nachgewiesen werden. - Durch die Anwendung des Filament-Winding-Verfahrens erfolgte der abschließende Laminataufbau der Holzrohre. Die letzte Laminatlage ermöglicht gleichzeitig das Finishing der Rohre. - Als Ergebnis aller Prozessschritte stehen Tragstrukturen aus Holz und Faserverbundkunststoff für technisch anspruchsvolle Einsatzfälle als Alternative für Stahlbau-Konstruktionen zur Verfügung. | Dipl.-Ing. Günther Thielemann Tel.: +49 371 5274-239 guenther.thielemann@stfi.de Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V. Annaberger Str. 240 09125 Chemnitz | X |
| 01.10.2018 | 30.04.2022 | 22009518 | Verbundvorhaben: Holz-Zement-Hybridsysteme für Wandelemente im Holzhochbau; Teilvorhaben 2: Zementgebundenes Sperrholz - Akronym: HZHWand | Gegenstand des FuE-Vorhabens ist die Entwicklung eines Lignocellulose basierten Verbundmaterials für tragende Wandelemente zur Nutzung im modularen mehrgeschossigen Holzhochbau. Das Hybridbauteil besteht aus zwei Holzwerkstoffen (HWS), die sich in ihrer Rohstoffzusammensetzung, der Herstellungstechnologie und ihren mechanisch-physikalischen Eigenschaften stark unterscheiden. Durch die unterschiedlichen Materialkennwerte erfüllen die Werkstoffe im Materialverbund verschiedene an wendungsbezogene Aufgaben. Die Decklagen werden aus zementgebundenem Sperrholz (Cement-bonded plywood - CBPly) gebildet. Entgegen bisherigen Untersuchungen wird statt Fichte Buche als Furnier eingesetzt. Aufgrund bekannter Unverträglichkeiten von Buchenholz und Portlandzement werden Spezialzemente (Tonerdezement) verwendet, die aufgrund ihrer Chemie den Holz-Zement-Verbund verbessern sollen. Der Einsatz eines zement-gebundenen HWS als Außenschicht des zu entwickelnden Wandelements ermöglicht die Einstufung des Bauteils in die Baustoffklasse B1 (schwerentflammbar) und schafft somit die Voraussetzung zur Anwendung in Gebäudeklasse (GK) 4. Zielsetzung des Fraunhofer WKI ist hierbei die Entwicklung von zementgebundenem Sperrholz auf Basis von Buchenfurnieren. Hierfür müssen die technischen Hürden bei der Verarbeitung von Buchenholz zu zementgebundenen HWS überwunden werden, die Buchenfurniere hergestellt und charakterisiert werden sowie neuartige Zement-Rezepturen mit Tonerdezement entwickelt und daraus zementgebundenes Sperrholz hergestellt werden | Im Teilvorhaben 2 wurde am Fraunhofer WKI zementgebundenes Sperrholz auf Basis von Buchenfurnieren entwickelt. Hierbei sollte als Substitut für Fichte Buche Verwendung finden. Neben der Vorbehandlung des Holzes sowie der Charakterisierung der hergestellten Schälfurniere wurden in Abstimmung mit einem Industriepartner Bindemittelrezepturen auf Zementbasis entwickelt. Die hergestellten Furniere aus Buche zeigten hierbei eine höhere Schälrisstiefe und -anteil, der mit zunehmender Furnierdicke ansteigt. Ebenfalls ließ sich eine erhöhte Flächenrauheit bei Buche mit zunehmender Furnierdicke erkennen. Die Entwicklungen haben gezeigt, dass bisherige Hürden bei der Verbindung zwischen Holz und Zement durch den Einsatz einer innovativen Bindemittelrezeptur, basierend auf Tonerdezement, überwunden werden konnten. Der Einsatz führte zu höheren Festigkeiten als bei Sperrhölzern, die mit Portlandzement gebunden wurden. Das beschleunigte Erstarrungsverhalten des Tonerdezements begünstigt die Kombination mit stark inhibierenden Holzarten wie der Buche und führt ebenfalls zu einer Verkürzung der Presszeiten. So konnte aufgezeigt werden, dass Retentionsmittel und Verzögerer eine Anpassung der Verarbeitbarkeit (Viskosität, Zeit bis Erstarrungsbeginn) von Tonerdezements in Anpassung an die Sperrholzherstellung ermöglichen. Durch Zusatz von Acrylatdispersionen ist eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften möglich. Durch den Einsatz von Tonerdezement kann im Vergleich zu Portlandzement der Herstellungsprozess bis zur Reife von 24 h auf ca. 6…8 h verkürzt werden. Vergleichende Untersuchungen mit Fichtensperrholz haben jedoch durchweg höhere mechanische Festigkeiten aufgewiesen als die buchenbasierten Sperrhölzer. Ferner ließ sich leider erkennen, dass ein Upscaling vom Labor- auf Technikumsmaßstab nicht zu einer Übertragbarkeit der Ergebnisse führte. | Dr. Nina Ritter Tel.: +49 531 2155-353 nina.ritter@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | X |
| 01.11.2017 | 30.06.2019 | 22009617 | Vorhaben (FSP-Brandschutz): Machbarkeitsstudie zur Entwicklung einer Flammschutzimprägnierung für Holzfaserdämmplatten auf Basis von natürlichem Keratin - Akronym: KERBHOLZ | Gegenstand dieses Vorhabens ist die Schaffung der wissenschaftlichen Grundlagen für die Entwicklung eines neuartigen Flammschutzmittels für Holz auf Basis von nicht anderweitig verwertbaren Keratinabfällen. Keratine sind natürliche Strukturproteine, die z. B. in Vogelfedern, Haaren und Hufen vorkommen. Die Kernidee des Vorhabens basiert auf folgender Beobachtung: Keratine sind auf Grund ihrer chemischen Struktur von Natur aus schwer entflammbar und können nur schlecht thermisch verwertet werden. Das Ziel ist daher im Sinne einer rohstofflichen Verwertung von Keratinabfällen die Entwicklung von Methoden, mit denen diese Abfälle wertschöpfend aufgearbeitet und als Flammschutzmittel für Holz eingesetzt werden können. Das Ergebnis ist keratinimprägniertes Holz, in dem die eingelagerten Keratinbruchstücke die Entflammbarkeit des Holzes herabsetzen sowie das Brand- und Glimmverhalten verbessern. Als Keratinquelle wurden für diese Studie Gänsefederabfälle und als Modellsubstrat Holzfasern gewählt. Federabfälle aus der Geflügelzucht stehen nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion. Weltweit fallen pro Jahr ca. 8–9 Mio. Tonnen Federreste an, die aufwendig entsorgt (deponiert) werden müssen. Die imprägnierten Holzfasern können beispielsweise zur Herstellung von Dämmplatten verwendet werden. Diese sind in ihren Verwendungsmöglichkeiten jedoch aufgrund brandschutztechnischer Vorschriften stark begrenzt. Mit der angestrebten Verbesserung des Brand- und Glimmverhaltens ist es möglich diese auf breiter Front einzusetzen. Das Fernziel ist eine Dämmung, die die Anforderungen von Bauherren, Gesetzgeber und Klimaschutz gleichermaßen erfüllt und aus natürlichen Ressourcen besteht. | Die Machbarkeitsstudie zeigt das Potential keratinbasierter Flammschutzmittel als Imprägnierung für den natürlichen Rohstoff Holz. In der Studie wurde zunächst die Aufarbeitung der Geflügelfedern untersucht und verschiedene Hydrolyseverfahren getestet. Dabei führt die alkalische Hydrolyse zu einem Keratinhydrolysat, das als Lösung gut auf Holzfasern aufgebracht werden kann. Neben Holzfasern sind auch andere Holzmaterialien für die Anwendung denkbar, so dass sich ein breites Anwendungsspektrum ergibt. Nachfolgend wurde das Tränkungsverfahren weiter optimiert, so dass eine Methode erhalten wurde, die zu einer schnellen und effizienten Tränkung der Holzfasern führt. Es konnte mittels thermogravimetrischen Analysen gezeigt werden, dass sich die thermische Zersetzung des Holzes durch die Keratinimprägnierung deutlich verlangsamt. Die Ergebnisse wurden in horizontalen Laborbrandtests validiert. Während unbehandelte Teststreifen vollständig abbrennen, sind die behandelten Teststreifen selbstverlöschend. Zusätzlich zeigen die behandelten Streifen ein besseres Glimmverhalten. Die keratinimprägnierten Teststreifen zeichnen sich nach dem Pressen durch eine größere Stabilität und einen größeren Zusammenhalt der einzelnen Fasern aus. Dies deutet darauf hin, dass die Keratinhydolysate die natürliche Klebkraft der Holzspäne unterstützen. Abschließend wurden Holzplatten hergestellt, die mittels ConeCalorimeter-Messungen in Anlehnung an ISO 5660 getestet wurden. Diese zeigen eine Zunahme der Entzündungszeit um über 160% für die behandelten Holzplatten. Die Ergebnisse sind vielversprechend und schaffen eine gute Basis für den Einsatz des biogenen Reststoffs Keratin in nachfolgenden Projekten. | Prof. Dr. rer. nat. Oliver Weichold Tel.: +49 241 80-95114 weichold@ibac.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 3 - Bauingenieurwesen - Institut für Baustoffforschung - Lehr- und Forschungsgebiet Strukturelle Polymerkomposite im Bauwesen Schinkelstr. 3 52062 Aachen | |
| 01.11.2018 | 31.08.2022 | 22009618 | Verbundvorhaben: Elementierte Fassadensysteme mit hybrider Laubholz-Glas-Verbundtragwirkung; Teilvorhaben 1: Konstruktive und bauphysikalische Vorplanung sowie Fassadenelement-Anschluss und -Prüfung - Akronym: Holz-Glas-Fassaden | Das Hauptforschungsziel ist das Schaffen einer wissenschaftlichen Grundlage für die weiterführende Entwicklung von hybriden Wandscheiben aus hochfesten Laubholzprodukten, Kunststoffadapterprofilen und tragenden Glasschubfeldern. Durch hochfeste Laubhölzer bzw. Laubholzprodukte und neue Verbindungstechniken sowie der Nutzung der Verglasung als Schubfeld können die Verglasungsanteile maximiert werden. Für eine anwendungsorientierte Weiterentwicklung werden die architektonischen und bauphysikalischen Aspekte parallel untersucht und eingebunden. | Prof. Dr.-Ing. Frank Wellershoff Tel.: +49 40 42827-5681 frank.wellershoff@hcu-hamburg.de HafenCity Universität Hamburg - Bauingenieurwesen - Fachgebiet Fassadensysteme und Gebäudehüllen Henning-Voscherau-Platz 1 20457 Hamburg | ||
| 01.11.2018 | 31.10.2021 | 22009718 | Verbundvorhaben: Elementierte Fassadensysteme mit hybrider Laubholz-Glas-Verbundtragwirkung; Teilvorhaben 2: Auswahl Rahmenmaterialien; Entwicklung und Erprobung der Rahmeneckenausbildung unter den gegebenen Beanspruchungsfällen, statische und dynamische Prüfungen - Akronym: Holz-Glas-Fassaden | Untersuchungen zur Eignung von Lamellen aus BauBuche-Furnierschichtholz und Eiche-Brettschichtholz zur Herstellung von Pfosten- und Riegelbauteilen für vorgefertigte Holz-Glas-Fassadenelemente. Entwick-lung einer geeigneten Eckverbindung Hygrisches Verhalten beschichteter Bauteile unter wechselnden klimatischen Beanspruchungen (20°C/85% r.h. und 20°C/35 % r.h.); Erfassung von Feuchteänderungen und Dimensionsänderungen. Er-mittlung des Spring-Back-Effektes bei BauBuche-FSH in radialer Richtung nach erstmaliger Auffeuchtung. Untersuchung des Schraubenhaltevermögens zwischen GFK-Adapter und Holzelement bei mechanischer Beanspruchung auf Zug und Schub. Variation der Geometrien der GFK-Adapter und der Holzbauteile nach Vorgaben der Architekten/Planer und Ergebnissen bauphysikalischer Berechnungen. Ermittlung von Kenn-werten zur Fixierung der GFK-Adapter auf dem Holzrahmen. | Probekörper aus BauBuche-FSH und Ei-BSH (480 x 150 x 26 mm) mit Oberflächenbehandlung – La-ckierung und Ölbehandlung – in einem Industriebetrieb mit im Fensterbau erprobten Lacksystemen. Trotz der Oberflächenbeschichtung konnte das Holz sich stetig dem Umgebungsklima (20°C/85% und 20°C/35%) anpassen und damit auch Quellen und Schwinden. Die Feuchteausgleich erfolgt sehr lang-sam und wird auch nach 3…4 monatiger Lagerung im Konstantklima nicht erreicht. Die differentiellen Quellmaße der Probekörper entsprechen verfügbaren Literaturangaben (u.a. Niemz et al. 2007; Pollmeier 2019). Die verbleibende, irreversible Quellung (bezogen auf die Ausgangsmaße im Auslieferungszustand) nach wiederholter Be- und Entfeuchtung beträgt bei BauBuche in (anatomisch) radialer Richtung ca. 1,0…1,5 % und ist dem Spring-Back-Effekt geschuldet. Technisch erprobt wurde die Fixierung der mit dem Glas verklebten GFK-Profile (Teilvorhaben 3) mit den Holzelementen durch geeignete Schraubverbindungen. Verschiedene Schraubentypen wurden un-tersucht und Werte zum Schraubenauszug empirisch ermittelt. Hier schneidet in Querzug- und Schrau-benauszugsversuchen das Ei-BSH deutlich besser als die BauBuche-FSH mit hochkant orientierten Lagen (stehenden Furnierlagen – eine Vorgabe der am Projekt beteiligten Architekten). Hinsichtlich der Schubbeanspruchung der die GFK-Profile fixierenden Schrauben verhielten sich beide Holzwerkstoffe ähnlich; in mehreren Fällen versagten die Schrauben nach anfänglichem Versatz durch Lochleibungsdruck. | Prof. Dr. Andreas Krause Tel.: +49 40 73962-623 andreas.krause@uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Biologie - Institut für Holzwissenschaften (IHW) Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | X |
| 01.10.2019 | 31.05.2023 | 22009817 | Verbundvorhaben: Integrierte Holz-Stahl-Hybridelemente für Gewerbe- und Mehrgeschossbau; Teilvorhaben 1: Modellierung von Statik und Schallschutz von Holz-Stahl-Hybridsystemen - Akronym: HS-Hybrid | Die Anwendungsbereiche von Holz in Gewerbegebäuden und im Mehrgeschossbau sind mit Ausnahme des traditionellen Wohnungsbaus bislang nicht oder nur schwer zugänglich für holzbasierte Bausyste-me. Deswegen wird in diesem Vorhaben gezielt eine Hybridbauweise entwickelt, die die multifunktio-nellen Anforderungen im Bauwesen erfüllen kann. Kriterien wie Tragfähigkeit, Steifigkeit (große Spannweiten), Schalldämmung, Brand- und Schwingungsverhalten werden in ihrem Zusammenhang untersucht und beurteilt. Die Interdisziplinarität einer solchen Hybridbauweise fordert und fördert daher die Zusammenarbeit unterschiedlicher Experten aus Materialwissenschaften, Ingenieurholzbau und Akustik/Dynamik. Im Rahmen der förderpolitischen Ziele wird in diesem Vorhaben das Marktpotenzial von Holz und Holzwerkstoffen verbessert, bzw. es werden Hybridelemente entwickelt, damit neue Märkte erschlossen werden können: • Holz-Stahl-Hybridelemente (HSH-Elemente) sind Elemente auf Basis neuer Materialkombinationen mit großem wirtschaftlichem Potenzial, die bisher weder in Deutschland noch in Europa auf dem Markt verfügbar sind. • Die Verbindungen zwischen Holz und Stahl können in einer industriellen Vorfertigung schnell, voll-automatisch und wirtschaftlich realisiert werden. • Die Anwendung hochwertiger Holzprodukte wie Furnierschichtholz (FSH) und Brettsperrholz (BSP) in bisher unerschlossenen Volumenmärkten wie Gewerbe- und Mehrgeschossbau (Hotels, Büro-gebäude, Schulen, usw.) mit freien Spannweiten bis zu 10 m wird ermöglicht. • Durch Anwendung von stiftförmigen Verbindungsmitteln und den Verzicht auf Beton wird der Rückbau vereinfacht und damit die materialoptimierte Entsorgung und das Recycling ermöglicht. | Prof. Dr.-Ing. Jan-Willem van de Kuilen Tel.: +49 89 2180-6462 vandekuilen@hfm.tum.de Technische Universität München - Holzforschung München Winzererstr. 45 80797 München | ||
| 01.09.2018 | 31.08.2021 | 22009918 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Fachwerkträger-Konzepts für Spannweiten von bis zu 100 m unter Verwendung von Buchenfurnierschichtholz, Hybridträgern aus Nadel- und Buchenholz und Holzschrauben als Verbindungsmittel; Teilvorhaben 2: Technologisch-wirtschaftliche Entwicklung und Herstellung - Akronym: fanabu | Das Projekt Fanabu beschäftigt sich mit der Konzeption, Bemessung und Herstellung von weit gespannten Fachwerkträgern unter Verwendung der Werkstoffe Nadelbrettschichtholz (Na-GL) und Buchenfurnierschichtholz (Bu-LVL). Fachwerkträger stellen durch ihre aufgelöste Konstruktionsweise eine materialsparende Möglichkeit dar, große Spannweiten zu überspannen. Durch den kombinierten Einsatz des hervorragend für Zugbeanspruchungen geeigneten Bu-LVL in hochbeanspruchten Bereichen mit Na-GL lassen sich entsprechende Konstruktionen weiter optimieren. Verbindungen in Knotenpunkten und Montagestößen sollen hierbei durch selbstbohrende Voll- und Teilgewindeschrauben realisiert werden. Ziel ist somit die Entwicklung eines Fachwerkträgerkonzepts, dass materialsparende Ausführung, wirtschaftliches Potential und Robustheit miteinander vereint und insbesondere kleine und mittlere Unternehmen befähigen soll, weit gespannte Tragwerke zu erstellen. Hierfür werden experimentelle, simulationswissenschaftliche und numerische Untersuchungen durchgeführt, um Optimierungspotentiale zu erkennen, baupraktische Lösungen zu entwickeln und ingenieurmäßige Berechnungsansätze herzuleiten. Es werden die Aspekte Konstruktion (Geometrieoptimierung, Abbildung von Steifigkeiten und Nebenspannungen), Material (Hybridquerschnitte aus Bu-LVL und Na-GL) sowie Verbindungen (Anschlüsse der Zugdiagonalen, der Druckstützen und Montagestöße) untersucht. | Herbert Duttlinger Tel.: +49 7675 9053-80 h-duttlinger@bruno-kaiser.de Holzbau Bruno Kaiser GmbH Gässle 7 79872 Bernau im Schwarzwald | X | |
| 01.09.2018 | 30.04.2022 | 22010017 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Fachwerkträger-Konzepts für Spannweiten von bis zu 100 m unter Verwendung von Buchenfurnierschichtholz, Hybridträgern aus Nadel- und Buchenholz und Holzschrauben als Verbindungsmittel; Teilvorhaben 1: Wissenschaftlich-analytische Entwicklung und Untersuchung - Akronym: fanabu | Das Projekt Fanabu beschäftigt sich mit der Konzeption, Bemessung und Herstellung von weit gespannten Fachwerkträgern unter Verwendung der Werkstoffe Nadelbrettschichtholz (Na-GL) und Buchenfurnierschichtholz (Bu-LVL). Fachwerkträger stellen durch ihre aufgelöste Konstruktionsweise eine materialsparende Möglichkeit dar, große Spannweiten zu überspannen. Durch den kombinierten Einsatz des hervorragend für Zugbeanspruchungen geeigneten Bu-LVL in hochbeanspruchten Bereichen mit Na-GL lassen sich entsprechende Konstruktionen weiter optimieren. Verbindungen in Knotenpunkten und Montagestößen sollen hierbei durch selbstbohrende Voll- und Teilgewindeschrauben realisiert werden. Ziel ist somit die Entwicklung eines Fachwerkträgerkonzepts, dass materialsparende Ausführung, wirtschaftliches Potential und Robustheit miteinander vereint und insbesondere kleine und mittlere Unternehmen befähigen soll, weit gespannte Tragwerke zu erstellen. Hierfür werden experimentelle, simulationswissenschaftliche und numerische Untersuchungen durchgeführt, um Optimierungspotentiale zu erkennen, baupraktische Lösungen zu entwickeln und ingenieurmäßige Berechnungsansätze herzuleiten. Es werden die Aspekte Konstruktion (Geometrieoptimierung, Abbildung von Steifigkeiten und Nebenspannungen), Material (Hybridquerschnitte aus Bu-LVL und Na-GL) sowie Verbindungen (Anschlüsse der Zugdiagonalen, der Druckstützen und Montagestöße) untersucht. | Ausgehend von einem Fachwerkträger-Strukturkonzept mit fallenden Zugstreben und vertikalen Druckstreben werden Potentiale zur Verbesserung der Konstruktion unter Verwendung von Buchenfurnierschichtholz und selbstbohrenden Holzbauschrauben identifiziert. Als Untersuchungspunkte werden die Gurte als Hybridbauteil aus Na-GL und Bu-LVL, die Anschlüsse der Zugdiagonalen und Druckstützen sowie bei größeren Spannweiten erforderliche Montagestöße identifiziert. Die Hybridquerschnitte werden experimentell und numerisch untersucht. Auf Grundlage bestehender FE-Modelle wird eine in Fachwerkträgergurten häufig auftretende Kombination aus Biegemomenten und Normalkräften modelliert und so Interaktionen untersucht und analytische Bemessungsansätze entwickelt. Die Tragfähigkeit der Anschlüsse von Druckstreben und insbesondere die Querdrucktragfähigkeit von Hybridquerschnitten werden untersucht und verschiedene Verstärkungsmaßnahmen mit Holzwerkstoffplatten und selbstbohrenden Holzbauschrauben gegenübergestellt. Bei den Anschlüssen der Zugdiagonalen wird ein Potential zur Steigerung der Tragfähigkeit durch erhöhung der Reibbeiwerte durch Oberflächenbearbeitungen identifiziert und eine einstoffliche Verstärkungsmethode entwickelt. Parallel dazu werden Ansätze zur Berechnung der rotatorischen Steifigkeit entsprechender Anschlüsse untersucht und deren Auswirkung auf Nebenspannungen und die Tragfähigkeit des globalen Systems untersucht. Anschließend werden Ausführungsvarianten für die im Strukturkonzept erforderlichen druck- und zugbeanspruchten Montagestöße entwickelt und in kleinteiligen Versuchen experimentell geprüft. Abschließend werden die zuvor in kleinteiligen Versuchen ermittelten Verstärkungsansätze und Berechnungsmethoden anhand von drei Fachwerkträgern im Bauteilmaßstab überprüft. | Dr.-Ing. Matthias Frese Tel.: +49 721 608-47948 matthias.frese@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (KIT) – Holzbau und Baukonstruktionen Reinhard-Baumeister-Platz 1 76131 Karlsruhe | X |
| 01.10.2018 | 30.04.2022 | 22010118 | Verbundvorhaben: Holz-Zement-Hybridsysteme für Wandelemente im Holzhochbau; Teilvorhaben 4: Hybridwandelement - Akronym: HZH-Wand | Der Gegenstand des FuE-Vorhabens war die Entwicklung eines Lignocellulose basierten Verbundmaterials für tragende Wandelemente zur Nutzung im modularen mehrgeschossigen Holzhochbau. Das Hybridbauteil sollte aus zwei Holzwerkstoffen bestehen, die sich in ihrer Rohstoffzusammensetzung, der Herstellungstechnologie und ihren mechanisch-physikalischen Eigenschaften stark unterscheiden. Durch die unterschiedlichen Materialkennwerte sollten die Werkstoffe im Materialverbund verschiedene anwendungsbezogene Aufgaben erfüllen. Das gefertigte Bauteil sollte sowohl den Anforderungen an einen hohen Feuerwiderstand als auch statischen (Lastabtragung, Aussteifung) und bauphysikalischen (Witterungseinflüsse, Wärmeschutz, Schallschutz) Anforderungen genügen. Während der Widerstand gegenüber Brand und Feuchte sowie der Hauptteil der statischen Anforderungen von den Decklagen übernommen werden sollte, sollten die bauphysikalischen Anforderungen zum Wärme- und Schallschutz in erster Linie von dem im Wandinneren liegenden Partikelwerkstoff getragen werden. Dieser wurde durch Hochfrequenzerwärmung hergestellt. Die Decklagen wurden aus zementgebundenem Sperrholz gebildet. Das Fügen der zwei Werkstoffe zu einem Holz-Zement Hybridsystem (HZH-System) sollte durch eine dauerhafte flächige Verklebung bewerkstelligt werden. Im Rahmen des Verbundvorhabens beschäftigte sich der Arbeitsbereich (AB) D der HSRM mit der Planung, der Bemessung und der Konstruktion von Hybridsystemen für den Holzhochbau. Im Einzelnen wurden hierzu u.a. theoretische und experimentelle Untersuchungen zu den gefügten Hybridelementen im Hinblick auf die Verwendung in Bauwerken durchgeführt | Zunächst wurde als Berechnungsgrundlage ein mehrgeschossiges Mustergebäude entworfen und definiert. Es besitzt 8 Stockwerke und Abmessungen von 30 m x 16 m. Eine statische Bemessung mehrschichtiger Wandelemente wurde vorgenommen und es zeigte sich, dass die Lasten, die auf das Gebäude einwirken, unter Annahme bestimmter Materialeigenschaften insgesamt gut abgetragen werden können. Anschließend wurde unterschiedliche Anschlussdetails entwickelt und bemessen. Die Anschlüsse der Wandelemente gliedern sich prinzipiell in drei Bereiche auf. Der erste Bereich bildet den vertikalen Stoß zwischen benachbarten Wandelementen. Diese wiederrum können in unterschiedlichen Varianten auftreten, neben einer Kopplung in Wandrichtung (0°) können auch rechtwinkelige Anschlüsse (90°) auftreten. Weiterhin liegen horizontale Stöße zwischen aufeinander stehenden Wandelementen sowie horizontale Stöße zwischen Wänden und Decken vor. Aus experimenteller Sicht wurden vor allem Versuche durchgeführt, um Faktoren / Verhältniswerte zu ermitteln, mit denen man von Festigkeiten und Steifigkeiten von kleinen Proben auf die Festigkeits- und Steifigkeitskennwerte von großen Bauteilproben schließen kann. Zur Bestimmung dieser Downscaling-Faktoren wurden Groß- und Kleinversuche durchgeführt. Bei diesen Versuchen wurden jeweils Elastizitätsmodul und Biegefestigkeit bestimmt. Die Versuchsergebnisse wurden bei der Entwicklung der jeweiligen Materialkomponenten des HZH-Systems berücksichtigt. Letztlich wurden an Prüfkörpern des HZH Systems diverse Versuche zum Tragverhalten (Biegeversuche, Druckversuche, Versuche zur Bestimmung des Schubmoduls) durchgeführt. Hierbei zeigte sich, dass das Versagen häufig durch ein Lösen der Furnierlagen im Bereich der Decklagen verursacht wurde. | Prof. Dr.-Ing. Leander Bathon Tel.: +49 611 9495-1518 leander.bathon@hs-rm.de Hochschule RheinMain - Fachbereich Architektur und Bauingenieurwesen - Holzbaulabor Kurt-Schumacher-Ring 18 65197 Wiesbaden | X |
| 01.10.2018 | 30.04.2022 | 22010218 | Verbundvorhaben: Holz-Zement-Hybridsysteme für Wandelemente im Holzhochbau; Teilvorhaben 3: Fügetechnik HZH-Wand - Akronym: HZHWand | Das übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsvorhabens war die Entwicklung eines Lignocellulose basierten Verbundmaterials für tragende Wandelemente zur Nutzung im modularen mehrgeschossigen Holzhochbau. Im Bauwesen kann grundsätzlich zwischen massiven und aufgelösten Bauweisen differenziert werden. Durch Produktneuentwicklungen und -weiterentwicklungen in den letzten Jahren besteht inzwischen auch die Möglichkeit massiv in Holz zu bauen. Derzeit dominieren die Systeme Brettstapelbauweise, Brettsperrholz und Hohlkastenelemente als Wandelemente die Holzbauweise für den Hochbau. Elemente aus Holzwerkstoffen, die mehrschichtig zu tragenden Bauteilen verklebt werden, fristen noch ein Nischendasein. Das zu entwickelnde Hybridbauteil (Holz-Zement-Hybrid-System = HZH-System) sollte aus zwei Holzwerkstoffen, die sich in ihrer Rohstoffzusammensetzung, der Herstellungstechnologie und ihren mechanisch-physikalischen Eigenschaften stark unterscheiden, bestehen. Durch die unterschiedlichen Materialkennwerte sollten die Werkstoffe im Materialverbund verschiedene anwendungsbezogene Aufgaben erfüllen. Die Decklagen sollten aus zementgebundenem Sperrholz gebildet werden. Entgegen bisherigen Untersuchungen sollte statt Fichte Buche als Furnier eingesetzt werden. Aufgrund bekannter Unverträglichkeiten von Buchenholz und Portlandzement sollte Spezialzement (Tonerdezement) verwendet werden, der aufgrund seiner Chemie den Holz-Zement-Verbund verbessert. Der Einsatz eines zementgebundenen Holzwerkstoffs als Decklage des zu entwickelnden Wandelements sollte die Einstufung des Materials als solches in die Baustoffklasse B (schwerentflammbar) bzw. des Bauteils in Gänze in die Feuerwiderstandsklasse F-60 (hochfeuerhemmend) ermöglichen und somit die Voraussetzung zur Anwendung in Gebäudeklasse (GK) 4 schaffen Der Schwerpunkt des Teilvorhabens lag in der Auswahl und Charakterisierung von Fügetechniken, um die zwei Werkstoffe miteinander zu verbinden | Innerhalb des Projekts wurde das AP Auswahl und Charakterisierung von Verbindungsmitteln und Technologien zum Fügen von Hybridsystemen bearbeitet. Hier stand die Auswahl und Charakterisierung von geeigneten Klebstoffen im Mittelpunkt sowie die Untersuchung, welchen Einfluss die mit Zement behandelte Holzoberfläche auf die Klebung hat. Durch das Charakterisieren verschiedener Klebstoffarten (Unterschiede im Aushärtungsverhalten, Auftrag und Handhabung) wurde ein Klebstoff-Pool aufgebaut, der später bei der Optimierung des Herstellungsprozesses herangezogen werden sollte. Dabei wurde neben der Performance bei Normklima, auch die Temperaturbeständigkeit bei extremen Betriebstemperaturen von -20 °C bis +85 °C sowie auch die Alterungsbeständigkeit (Wasserlagerung 2h) betrachtet. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass nach Entfernung der Zementschicht von der Oberfläche und einer anschließenden Reinigung alle marktüblichen Klebstoffe für die Klebung von zementgebundenen Holzwerkstoffen geeignet sind | Prof. Dr.-Ing. Stefan Böhm Tel.: +49 561 804-3141 s.boehm@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Produktionstechnik und Logistik (IPL) - FG Trennende und Fügende Fertigungsverfahren Kurt-Wolters-Str. 3 34125 Kassel | X |
| 01.07.2017 | 31.03.2021 | 22010516 | Verbundvorhaben: Mikrostrukturmodellierung zur Optimierung holzfaserbasierter Wärmedämmstoffe; Teilvorhaben 1: Physikalische Charakterisierung und Validierung - Akronym: LowLambda | Ziel des Vorhabens ist die grundständige Untersuchung der Abhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit holzfaserbasierter Dämmstoffe von der Mikrostruktur des Materials. Auf eine im Projekt zu erstellende, detaillierte morphologische Modellierung auf Basis von µCT werden zu entwickelnde Algorithmen zur Modellierung der Wärmeübertragung angewandt, die neben der Wärmeleitung durch den Feststoffanteil auch Strahlung und Konvektion berücksichtigen. Die Modelle werden durch umfangreiche Messungen an einer breiten Materialvariation validiert. Mit Methoden des virtuellen Materialdesigns werden Potentiale zur Minimierung der Wärmeleitfähigkeit detektiert. Durch eine präzise Dokumentation der Produktionsparameter während der Probenherstellung werden während der Projektlaufzeit Korrelationen zwischen der Faser- und Werkstoffstruktur und den Herstellbedingungen gesucht, durch deren Kenntnis die Produktion von gezielt veränderten Faser- und Werkstoffstrukturen ermöglicht wird. Durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit der Verbundpartner wird eine umfassende Aufklärung der Zusammenhänge zwischen den Produktionsparametern, der Fasermorphologie, den Struktureigenschaften des Materials und der daraus resultierenden Wärmeleitfähigkeit erwartet. Die Arbeiten im Teilvorhaben 1 umfassen neben der Projektkoordination die physikalische Charakterisierung der Rohstoffe, Fasertypen und Plattenmaterialien hinsichtlich granulometrischer, thermischer, strömungsdynamischer und mechanischer Eigenschaften. Im Weiteren werden auch Untersuchungen zum thermischen Verhalten unter instationären Temperaturbedingungen bei baupraktischen Feuchten durchgeführt. Die Untersuchungen dienen der initialen Charakterisierung, zur Modellvalidierung sowie der Überprüfung der Ergebnisse der optimierten Versuchsmaterialien. Außerdem werden in Zusammenarbeit mit dem Teilvorhaben 2 die Modelle zur rechnerischen Untersuchung der Wärmeleitfähigkeit unter Berücksichtigung von Klebestellen und Wärmestrahlung weiterentwickelt. | Dr.-Ing. Sebastian Treml Tel.: +49 89 8580030 treml@fiw-muenchen.de Forschungsinstitut für Wärmeschutz eingetragener Verein München Lochhamer Schlag 4 82166 Gräfelfing | X | |
| 01.11.2017 | 31.10.2020 | 22010617 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Funktionsnachweis einer Technologie zur Endlosherstellung von hochfesten Konstruktionshalbzeugen aus einheimischen Hölzern; Teilvorhaben 2: Technologieentwicklung, geometrische Durchbildung und bautechnische Realisierung - Akronym: Woodtrusion | Das Ziel des vorliegenden Projektes bestand darin, eine Technologie zu entwickeln und zu erproben, die eine Verarbeitung von einheimischen dünnen Rundholzstangen, zu endlosen Konstruktionshalbzeugen beinhaltet. Die Konstruktionshalbzeuge bestehen aus einer definierten Anzahl, radial angeordneter Rundholzstangen, die extrudiert und mit Glasfaserrovings umwunden werden. Das Ziel des Gesamtvorhabens bestand in der Entwicklung eines vollautomatischen Prozesses. Das Teilprojekt des Steinbeis Innovationszentrums Chemnitz bestand in der Entwicklung und Erprobung einer automatischen Anlagentechnik zur Herstellung der Stangenanordnung zu einem formstabilen Verbund. Der Schwerpunkt lag dabei auf der Vereinzelung der Rundholzstangen aus einem Stapel, der anschließenden Anordnung der Stangen zu einer geeigneten runden Vorform und der automatischen Bereitstellung für den Pressvorgang. | Mit der Übergabe in die Schwenkstation und der Mechanismen zur Druckspannungserzeugung ist es möglich und nachgewiesen, einen formstabilen Stangenvorverbund herzustellen und diesen positionsgenau der Presstrecke bereitzustellen. Aus der Durchführung der exakten Prozessplanung ging die Aufteilung der gesamten Zuführstrecke in einzelne Funktionseinheiten hervor. Die Teilsysteme wurden in dementsprechende Baugruppen gegliedert. Die Stationen wurden vollständig konstruiert und gebaut und die Gesamtanlage in Betrieb genommen. Mit den durchgeführten Anpassungen und Optimierungen im Testverlauf konnten Probleme erkannt und beseitigt werden. Weiter wurden Anpassungsarbeiten dafür genutzt, Dünnholzstangen mit größeren Maß- und Formabweichungen zum stabilen Vorverbund verarbeiten zu können. Mit der mechanischen Verbindung aller Anlagenteile beim Projektpartner STM Montage Lunzenau ist ein fest montiertes Anlagensystem entstanden, welches den Bedingungen eines industrietauglichen Einsatzes gerecht wird. | Prof. Dr.-Ing. habil Eberhard Köhler Tel.: +49 371 5347-385 ekoehler@stz122.de Steinbeis Innovation gGmbH - Steinbeis Innovationszentrum Annaberger Str. 240 09125 Chemnitz | X |
| 01.01.2019 | 31.12.2021 | 22010716 | Verbundvorhaben (FSP-Brandschutz): Entwicklung einer glimmgeschützten Holzfaserdämmung; Teilvorhaben 1: Entwicklung des Glimmschutzmittels und Simulation - Akronym: InnoDaemm | Holzfaserdämmstoffe sind nach DIN 4102-1 (1998) in die Baustoffklasse B2 (normalentflammbar) eingestuft. Sie erreichen die Baustoffklasse B1 (schwerentflammbar) nicht, weil sie nach Entzug der Flamme Glimmerscheinungen aufweisen. Aus dem Grund ist die Verwendung dieser Materialien für die Gebäudeklassen 4 und 5 nach Musterbauordnung nicht erlaubt. Daher befasst sich dieses Vorhabens mit der Entwicklung einer innovativen glimmgeschützten Holzfaserdämmplatte, die nach Entfernung der Zündquelle selbst-verlöschend ist und nicht glimmt. Das zu entwickelnde Glimmschutzmittel soll ökologisch vertretbar sein. Die Anbindung und der Beladungsgrad des Glimmschutzmittels an die Holzfasern sollen durch unterschiedliche Applikationsmethoden des Glimmschutzmittels auf der Faseroberfläche verbessert werden. Das Vorhaben gliedert sich in insgesamt vier Arbeitsschwerpunkte. Im ersten Arbeitsschwerpunkt werden Holzfaserdämmstoffe, die mit unterschiedlichen Glimmschutzmitteln behandelt werden, hergestellt. Die benötigten Glimmschutzmittel und deren Applikationsmöglichkeiten werden im zweiten Arbeitsschwerpunkt erforscht und entwickelt. In diesem Arbeitsschwerpunkt wird auch der Glimmprozess simuliert, um aus den Ergebnissen Anforderungen an ein Glimmschutzmittel abzuleiten. Im Arbeitsschwerpunkt drei werden die Ergebnisse auf einen industrieähnlichen Maßstab skaliert. Der letzte Arbeitsschwerpunkt dient der Koordination und Berichterstattung des Projektes. | Das übergeordnete Vorhabensziel (Herstellung von nichtglimmenden Holzfaserdämmstoffen) konnten nicht erreicht werden, allerdings konnten wichtige Erkenntnisse für die weitere Brandertüchtigung von Holzfaserdämmstoffen und deren Untersuchung erlangt werden. Durch die Simulation des Glimmprozesses ist dieser besser verstanden und der Einfluss verschiedener Parameter analysiert worden. Dadurch konnten die Anforderungen an ein Glimmschutzmittel einfacher definiert werden. Die damit erhaltenen Erkenntnisse können auch auf andere organische Materialien übertragen werden, die eine Neigung zum Glimmen aufweisen. Über die erfolgten Veröffentlichungen und die erstellten Abschlussarbeiten konnte der wissenschaftliche Nachwuchs qualifiziert werden. | Dr. Torsten Kolb Tel.: +49 531 2155-335 torsten.kolb@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | X |
| 01.08.2018 | 30.06.2021 | 22010717 | Verbundvorhaben: Innovative Nass-in-Nass-Klebetechnologie für HBV-Fertigteildecken; Teilvorhaben 2: Entwicklung von Herstellmethoden und klebetechnischen Prozessen - Akronym: NinN-Kleb-HBV | Ziel ist die Erforschung und Entwicklung der geeigneten Herstelltechnologie für eine neue, statisch hocheffiziente und steife Verbindungstechnologie für Holz-Beton-Verbund-Decken (HBV-Decken). Diese beruht auf einer neuartigen Klebeverbindung zwischen Beton und Holz. Die Besonderheit dieser Klebetechnologie besteht darin, dass der frische Beton direkt auf die noch feuchte Klebstoffschicht aufgegossen wird. Diese sogenannte Nass-in- Nass-Verklebung ermöglicht auch bei unebenen Holzträgern einen lückenlosen Verbund zwischen dem Holz und der Betonplatte aus selbstverdichtendem Beton, Normal- oder Leichtbeton. Die sehr schnelle Fertigungsweise und die geringen Klebstoffkosten machen nass-in-nass-verklebte HBV-Decken deutlich preiswerter als HBV-Decken mit den üblichen Schraubenverbindungen. Im Teilprojekt NinN-Kleb-HBV-Prod wird für die neue Nass-in-Nass Klebetechnologie ein geeignetes, innovatives Herstellverfahren für die Klebeverbindung in vorfabrizierte HBV-Deckenelemente entwickelt. Darauf aufbauend wird die Fügetechnologie erforscht, die zur Montage und Kombination der einzelnen Deckenelemente zur gesamten Bauwerksdecke notwendig ist. Die Herstellung wird damit qualitätssicher, witterungsunabhängig und schnell. Die dafür notwendigen, ganz speziellen konstruktiven Detaillösungen werden im Projekt erforscht. Am Projektende stehen Demonstratoren zu Deckensystemen und zur Herstellungstechnologie im Maßstab 1:1. Es werden Grundlagen erforscht und entwickelt, die Voraussetzung für die Umsetzung dieser innovativen Herstellungstechnologie im Holzbauunternehmen sind. Versuche im Maßstab 1:1 an geklebten HBV-Fertigteildecken-Elementen und ein Demonstrator verifizieren die Forschungsergebnisse und demonstrieren ihre schnelle praktische Umsetzung. Die entwickelten HBV-Decken sparen ca. 2/3 des Betons und CO2 in Betondecken und halbieren so den Beton-Gesamtverbrauch in Hochbauten. | Ulf Cordes Tel.: +49 4268 933-11 uc@cordes-holzbau.de Cordes Holzbau GmbH & Co. KG Waffensener Dorfstr. 20 27356 Rotenburg (Wümme) | X | |
| 01.09.2017 | 28.02.2019 | 22010917 | Verbundvorhaben: 3D-Druck von holzbasiertem Stützmaterial zur Integration in generative Betonfertigungsverfahren; Teilvorhaben 2: Prozesse und Wechselwirkungen - Akronym: BioConSupport_IfB | Die Technologie der generativen Fertigung mit Beton wurde weltweit so weit entwickelt, dass erste Bauwerkskomponenten für bauliche Anwendungen gedruckt werden konnten. Bisher liegt keine technisch befriedigende Lösung für den 3D-Druck geneigter, auskragender oder horizontal freitragender Elementen vor. Das Vorhaben zielt auf die Entwicklung einer Rezeptur und eines Austragsverfahrens für ein Stützmaterial ab, welches den Beton-3D-Druck derartiger Strukturen ermöglicht, indem es die Drucklasten des noch nicht erhärteten Betons aufnimmt. Außerdem muss das Material lagerfähig, mit in zum Betondruck passender Technologie förder-, austrag- und aushärtbar, preisgünstig, einfach entfernbar, möglichst wiederverwendbar und umweltfreundlich sein. Als Lösungsansatz wird ein Materialverbund aus Holzpartikeln und einer biobasierten Matrix auf Stärke-Basis mit Additiven entwickelt und in zwei verschiedenen Prozessrouten untersucht. Dabei werden die mechanischen & rheologischen Eigenschaften sowie die Wechselwirkungen mit Beton bewertet und hinsichtlich der Anforderungen optimiert. Es werden zudem verschiedene Ansätze zu Förderung, Austragung und Aushärtung des Materials in Zusammenspiel mit einem Beton-3D-Druck-Verfahren analysiert, verglichen und bewertet. | Prof. Dr.-Ing. Viktor Mechtcherine Tel.: +49 351 463-35920 mechtcherine@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Bauingenieurwesen - Institut für Baustoffe Georg-Schumann-Str. 7 01187 Dresden | X | |
| 01.10.2018 | 31.12.2022 | 22011017 | Erhöhung der Festigkeiten und der Feuerbeständigkeit von Leichtbau-Holzwerkstoffen durch Basaltinlays und mineralische Bindemittel - Akronym: HolzBasalTec | Ziel des geplanten Projektvorhabens ist die Optimierung der Festigkeiten und der Feuerbeständigkeit rohdichtereduzierter einschichtiger und dreischichtiger Spanplatten und Oriented Strand Boards (OSB) für den Bausektor und die Verpackungsindustrie. Durch den Einsatz geeigneter Matten (Inlays) auf Basaltbasis sollen die für den Bausektor notwendigen Mindestanforderungen an die Festigkeit (insbesondere der Biegefestigkeit) trotz reduzierter Rohdichten erfüllt werden. Spanplatten und OSB für den Bausektor werden größtenteils mit polymerem Diphenylmethandiisocyanat (pMDI), Phenol-Formaldehyd-Harzen (PF-Harz) oder Melamin-Harnstoff-Formaldehyd-Harzen (MUF-Harz) gebunden, um eine entsprechende Wasserbeständigkeit der Werkstoffe zu gewährleisten. Für die Erreichung hoher Festigkeitswerte ist eine gute Anbindung der Bindemittel an die Basaltfasermatten und damit eine feste Einbindung der Basaltfasermatten in den Werkstoffverbund notwendig. Um dies zu erreichen, sollen die Oberflächen der Basaltfasermatten modifiziert werden. Dazu werden vor allem Silanverbindungen und Kieselsole eingesetzt. Der zweite Aspekt dieses Forschungsvorhabens betrifft die Optimierung der Feuerbeständigkeit von Holzwerkstoffen, die in vielen Bereichen des Bausektors gewährleistet werden muss. Für diesen Forschungsansatz sollen alternative Klebstoffe auf Mineralbasis (Wasserglas, Kieselsole, Carbonate), die einen entsprechenden Feuerschutz bieten, entwickelt und in Kombination mit den typischen Bindemitteln (Isocyanat, PF-Harz und MUF-Harz) eingesetzt werden. Die entwickelten Bindemittelsysteme werden dann auch für die Werkstoffe mit Basaltinlays angewandt. Die Festigkeitswerte, hygrischen Eigenschaften sowie das Brandverhalten der hergestellten Produkte werden nach Normverfahren der Industrie evaluiert. | Prof. Dr. Carsten Mai Tel.: +49 551 39-19807 cmai@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte Büsgenweg 4 37077 Göttingen | ||
| 01.11.2018 | 31.01.2021 | 22011118 | Verbundvorhaben: Standardisierte Buchenholz-Hybridträger großer Spannweite; Teilvorhaben 2: Einsatz von recycelten Kohlenstofffasern in hochleistungsfähigen Buchenholzträgern - Akronym: Stabu | Die Ausrichtung des Projektes lag auf der Entwicklung eines ressourceneffizienten Buchenholz-Hybridträgers. Das Ziel war zum einen die Steigerung der Wertschöpfungskette durch Verwendung von Buchenholz schlechter Qualität und zum anderen die Ökobilanz durch recycelte Kohlenstofffasern positiv zu verbessern. Der stetig steigende Bedarf an Faserverbundbauteilen führt unweigerlich zu einem Wachstum an Abfällen aus Produktion oder "End-of-Life" Bauteilen. Daher ist die Notwendigkeit zur Verwendung von recycelten Kohlenstofffasern und der Forschung und Entwicklung für die dafür benötigten Technologien gegeben. Die Herstellung von Neufasern ist sehr energie- und kostenintensiv, die Wiederaufbereitung von Kohlestofffasern benötigt hingegen nur etwa 10 % dieser Energiemenge. Daher ist sowohl der wirtschaftliche als auch ökologische Aspekt der Verwertung von rCF-Materialien in neuen Anwendungen ersichtlich. Im Hinblick auf die Verwendung von minderwertigem Buchenholz als Bauteilpartner, führt die Verwendung von rCF zu einer weiteren Verbesserung der Ökobilanz. Konkretes Ziel war einfeldrige, standardisierte und ressourceneffiziente Buchenholz-Hybridträger zur stofflichen Substitution von Stahl- und Stahlbetonträger herzustellen. Dies soll durch die signifikante Steigerung der Tragfähigkeit und Steifigkeit möglich werden, indem die Gurte von profilierten Brettschichtholzträgern aus Buchenholz mit Lamellen aus recycelten Kohlenstofffasern (Recycling-CFK-Lamellen) verstärkt werden. Die CFK-Lamellen basieren auf Vliesstoffen mit einem hohen Orientierungsgrad der Kohlenstofffasern. Die Anpassung des Orientierungsgrades der Fasern im Vlies ermöglicht einen optimalen und kostengünstigen Einsatz entsprechend den mechanischen Anforderungen im Feld und an den Auflagern. Außerdem wird das Schwind- und Quellverhalten der Buchenbretter durch den Verbund mit den Recycling-CFK-Lamellen deutlich vermindert. | Ausgehend von der Neuausrichtung des Projektes wurde das rCF-Ausgangsmaterial von Vlies zu rCF-Stapelfasergarn (Roving) geändert, da sich so deutlich verbesserte mechanische Kennwerte erwarten lassen. Die Entscheidung fiel auf das rCF-Stapelfasergarn der Wagenfelder Spinnereien. Das rCF-Stapelfasergarn wird in einem kombinierten Prozess über ein Wickelverfahren mit anschließender Imprägnierung mit dem Bioharzsystem (ENVIREZ 70301) und Aushärtung im Autoklav verarbeitet (s. Abbildung 2). Zunächst wird der trockene Roving im Wickelverfahren auf eine Platte aufgebracht. Die Herausforderung hierbei ist, dass der Roving während des Prozess auf Grund der geringen Zugfestigkeit im trockenen Zustand nicht reißt (Gefahr des Abgleitens der gestapelten Faserstücke untereinander; Unterbrechung in Faserstruktur). Die gewickelte Platte wird im Anschluss imprägniert und unter Druck im Autoklaven ausgehärtet. Die mechanische Charakterisierung der Platten im Zugversuch ergibt einen gemittelten E-Modul von 78.000 MPa und eine Zugfestigkeit von 850 MPa für einen FVG von 40 % (s. Abbildung 3). Dies ergibt Steigerungen vom Faktor 5 (E-Modul) bzw. 4 (Zugfestigkeit) gegenüber dem Ausgangsmaterial rCF-Vlies. Damit ist bereits die Minimalanforderung an die rCF-Lamellen im Hybridträger von etwa 60.000 MPa erreicht. Der Hybridträger wird somit die mechanischen Eigenschaften eines reinen Buchenholzträgers guter Qualität übertreffen. Höhere FVG waren anlagentechnisch nur begrenzt zu realisieren. Die mechanischen Kennwerte haben sich bei 50 % FVG trotz mangelnder Faserorientierung bei über 100.000 MPa (E-Modul) eingependelt. Die Zugfestigkeit hat sich auf Grund der fehlenden Orientierung jedoch auf ca. 600 MPa vermindert, liegt aber trotzdem noch über dem erforderlichen Mindestwert. Es kann daher gefolgert werden, dass die rCF-Rovings für eine Anwendung im Buchenholz-Hybridträgers geeignet sind und die notwendige mechanische Performance erreicht wird. | Prof. Dr.-Ing. Joachim Hausmann Tel.: +49 631 2017-301 joachim.hausmann@ivw.uni-kl.de Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe GmbH Erwin-Schrödinger-Str. 58 67663 Kaiserslautern | X |
| 01.10.2017 | 30.09.2020 | 22011316 | Vorhaben (FSP-Brandschutz): Untersuchung material- und prozessbedingter Wechselwirkungen bei der Herstellung schwerentflammbarer Faserwerkstoffe unter Anwendung ökologischer Flammschutzmittel - Akronym: EcoFiReFibre | Zur Verringerung des Brandrisikos von Holz und Holzwerkstoffen können Flammschutzmittel (FSM) einen wichtigen Beitrag leisten. Aktuell werden vor allem Phosphor-basiert FSM eingesetzt. Phosphor unterliegt jedoch einer gravierenden Verknappung und wird v. a. als Dünger eingesetzt. Um Phosphor im Flammschutz-bereich einzusparen, wird die Anwendung synergistisch wirkender Mehrkomponentensysteme, wie z. B. Phosphor-Stickstoff (P-N) Verbindungen als vielversprechend betrachtet. Einen alternativen Ansatz stellen FSM auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Als Basis dienen hierbei pflanzliche Neben- oder Abfallprodukte dar. Ziel des Projektes war, die Entwicklung schwerentflammbare MDF durch eine möglichst effektive Kombination aus konventionellen P-N-haltigen FSM und FSM auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Die untersuchten FSM waren Amoniumpolyphosphat ohne (APP) und mit Melamin (APP-MF), Melaminpoly-phosphat (MPP), Guanidinphosphat (GP) sowie die am IHD entwickelten Stärkephosphatcarbamate (WSPC, LSPC). Diese enthalten zusätzlich zum chemisch an das Stärkemolekül gebundenen, flammhemmend wirkenden Substituenten freies Phosphat und freien Harnstoff. Zu dem kam roter Phosphor (RP) als "klassisches" anorganisches P-FSM zum Einsatz. Im Laborrefiner hergestellte Fasern wurden im Blender mit unterschiedlichen Klebstoffen und den unterschiedlichen FSM-Typen sowie -Anteilen gemischt. Aus diesen Faserstoffen gefertigte MDF wurden mechanisch-physikalischen sowie brandschutzrelevanten Prüfungen unterzogen. Basieren auf den Ergebnissen der Blender-Beleimung erfolgte die Auswahl von FSM für die Nutzung bei der industrieüblichen Blowline-Beleimung. Neben der Blowline wurden noch weitere Applikationsmöglichkeiten für FSM während des Zerfaserungsprozesses untersucht. In der abschließenden Versuchsreihe wurden aus einer Kombination von MPP und LSPC in Verbindung mit eMDI MDF-Proben für die Durchführung eines SBI-Tests hergestellt. | Mittels thermogravimetrischer Analyse (TGA) wurden signifikante Unterschiede im thermischen Zersetzungs-verhalten der mit FSM behandelten Fasern im Vergleich zum unbehandelten Faserstoff festgestellt. Korrelationsanalysen zeigten zudem einen starken Zusammenhang zwischen den durch Cone-Kalorimetrie und TGA ermittelten thermischen und kalorischen Eigenschaften der untersuchten Werkstoffproben. Damit besteht perspektivisch die Möglichkeit bereits in einem frühen Stadium der FSM-Entwicklung mittels TGA Brandeigenschaften von Holzwerkstoffen zu prognostizieren. In Abhängigkeit der eingesetzten Klebstoffe, FSM-Typen und -Anteile veränderte sich das Brandverhalten. Da Melamin eine organische N-Verbindung ist, zeigte MUF im Vergleich zu MDI und PF eine verringerte Wärme-freisetzung. Bei den FSM wirkte sich Melamin ebenfalls positiv auf die Brandeigenschaften aus. Mit 10 % APP-MF und MPP wurde, in Kombination mit MUF und MDI als Klebstoff, die Baustoffklasse B erreicht, was bei den vergleichend untersuchten FSM erst mit einem FSM-Anteil von 20 % möglich war. Weiterhin konnte nachgewiesen werden, dass die Zugabestelle der FSM während des Zerfaserungsprozesses Einfluss auf die Werkstoffeigenschaften hat. Während die Zugabe auf die Hackschnitzel im Kocher einen geringen flammhemmenden Effekt bewirkte, führte die Zugabe der FSM im Refiner (vor den Mahlscheiben, im Sammelkanal) zu signifikant erniedrigten Wärmefreisetzungsraten, ähnlich wie nach Zudosierung in der Blowline. Im Vergleich zur FSM-Zugabe während der Blender-Beleimung war die Brandhemmung stets größer. Mit der abschließenden SBI-Prüfung zeigte sich, dass sich aus FSM, die bis zu 1/3 auf nachwachsenden Rohstoffen basieren und einen gegenüber kommerziellen Produkten deutlich geringen P-Anteil aufweisen, schwer-entflammbare MDF für den allgemeinen Einsatz im Innenbereich, herstellen lassen. | Dr. Detlef Krug Tel.: +49 351 4662-342 detlef.krug@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X |
| 01.08.2017 | 31.03.2021 | 22011516 | Verbundvorhaben (FSP-Brandschutz): Brandschutztechnische Grundlagenuntersuchung zur Fortschreibung bauaufsichtlicher Regelungen in Hinblick auf eine erweiterte Anwendung des Holzbaus; Teilvorhaben 1: Integrale Systementwicklung brandschutztechnisch sicherer Holzgebäude - Akronym: TIMpuls | Ziel des Forschungsvorhabens ist es darzustellen, dass bei geeigneter Ausführung und Dimensionierung, sowie Anordnung konstruktiver und anlagentechnischer Brandschutzmaßnahmen, eine Gleichwertigkeit von Holzbauwerken zu herkömmlichen Bauwerken der Gebäudeklasse 4 und 5 bis zur Hochhausgrenze aus nichtbrennbaren Baustoffen erreicht werden kann. Im TV wurden neben der Gesamtkoordination auch die Leitung der Arbeitspakete "theoretische Grundlagenermittlung", "abwehrende Brandschutz", "Zusammenführung der Ergebnisse" und "Dissemination", sowie "Projektleitung der abschließenden Realbrandversuche" wahrgenommen. Darüber hinaus umfasst die Arbeit die Grundlagenermittlung zum Stand der Technik, die Durchführung von experimentellen Untersuchungen sowie die numerische Analyse von Versuchens- und Literaturdaten für die Bewertung der Leistungsfähigkeit abwehrender Brandschutzmaßnahmen, die Zusammenarbeit mit den Feuerwehren zur Erhebung von Einsatzdaten, die Zuarbeit zur Bewertung der Risikoanalyse, das Zusammenführen der Forschungsergebnisse aller TV und die Bereitstellung von Informationen zur Förderung des bauordnungsrechtlichen Änderungsprozesses. Hierfür war der kontinuierliche Austausch mit den zuständigen bauaufsichtlichen Gremien und Vertretern der Feuerwehr über die gewonnenen Erkenntnisse zwingend erforderlich. Als Abschluss wurden Realbrandversuche geplant, in welche die bis dato gewonnenen Erkenntnisse der TV einfließen sollten, um diese unter vollkommen realen Bedingungen zu überprüfen. Abweichend von der ursprünglichen Planung wurden die Versuche an der TU München in Garching durchgeführt. Zudem wurde die Versuchsreihe auf 5 Großbrandversuche erweitert. Diese zusätzliche Leistung war für die Medienpräsenz des Forschungsvorhabens sehr förderlich. Insgesamt konnten mit den geplanten Maßnahmen an der TU München und den zusätzlich übernommenen Aufgaben die Zielsetzungen des TV und des Verbundforschungsvorhabens überwiegend erreicht werden. | Die Grundlagenermittlung zum mehrgeschossigen Holzbau aus brandschutztechnischer Sicht konnte den aktuellen Stand der Technik aufzeigen. Besonders die bauordnungsrechtlichen Vorgaben, die für das Planen und Bauen mit Holz zu beachten sind, waren bekannte Hürden in der Praxis. Neben zahlreichen Veröffentlichungen wurde aus diesem Grund auch die freizugängliche Wissensplattform "brandschutznavigator.de" entwickelt, die dem Nutzer den bauordnungsrechtlichen Sachverhalt holzbauspezifisch erläutert. Die durchgeführten Versuche und numerischen Analysen dienten zur Schaffung der Grundlage für die Systementwicklung von brandschutztechnisch sicheren Holzgebäuden. Relevante gewonnene Ergebnisse wurden zusätzlich veröffentlicht und haben teilweise in europäischen oder nationalen Normen oder bauordnungsrechtlichen Vorgaben Einzug erhalten. Die gewonnenen Erkenntnisse aus allen Teilprojekten wurden bei der Systematisierung des Holzbaues berücksichtigt und in den erfolgreich durchgeführten abschließenden Realbrandversuchen angewendet bzw. nachgewiesen. Die parallel verlaufende Konzeption der M-HolzBauRL durch die bauaufsichtlichen Gremien wurde intensiv (von der TU München / im Rahmen des Forschungsprojektes) begleitet. Entsprechende Stellungnahmen zu wichtigen Erkenntnissen und zu den Entwürfen der Richtlinie, gestützt durch Ergebnisse aus dem Verbundforschungsvorhaben, wurden formuliert. Alle durchgeführten Maßnahmen führten zum Erreichen der Zielsetzung zur Förderung des mehrgeschossigen Holzbaues und somit zur erfolgreichen Umsetzung des Forschungsvorhabens "TIMpuls". | Prof. Dr.-Ing. Stefan Winter Tel.: +49 89 289-22416 winter@bv.tum.de Technische Universität München - Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt - Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion Arcisstr. 21 80333 München | X |
| 01.12.2016 | 31.10.2020 | 22011615 | Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 1: Wärme-, Feuchte- und Brandschutz, Emissionen sowie Koordination - Akronym: NaWaRo-Daemmstoffe | Das übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen. | Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist. | Dipl.-Ing. Harald Schwab Tel.: +49 531 2155-370 harald.schwab@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | X |
| 01.12.2018 | 31.08.2024 | 22011617 | Nachwuchsgruppe: Langzeitverhalten von klebstoffgebundenen Holz mit Faser-Kunststoff-Verbund (FKV) und Holz-Beton-Verbund (HBV) Hybridsystemen für Gebaute Nachhaltigkeit - Akronym: HolzFKV-HolzHBV-Bau | 1. Entwicklung eines theoretischen Gerüsts, das die Langzeitleistung eines Hybridsystems basierend auf den Leistungsfähigkeiten der einzelnen Komponenten beschreibt; 2. Untersuchung von Mikrostruktur und Haftung der Grenzflächen von Holz-, Faser- und Beton-Klebstoffen auf Materialebene; 3. Untersuchung der Möglichkeiten der Oberflächenveränderung von Fasergeweben, Holz und Klebstoff, um wiederum die mechanischen Eigenschaften von FKV-Holz und Holzbetonsysteme auf Materialebene zu verbessern; 4. Durchführung einer Reihe von Kurzzeittests, um das Grenzflächenklebstoffverhalten und die Integrität der Grenzflächen von kleinmaßstäbig klebstoffgebundenen FKV-Holz und HBV-Hybridstrukturen auf struktureller Ebene zu verstehen; 5. Untersuchung der Langzeitleistung von kleinmaßstäbig klebstoffgebundenen FKV-Holz und HBV-Hybridstrukturen unter bestimmten Umgebungsbedingungen; 6. Untersuchung der Langzeitleistung von kleinmaßstäbigen klebstoffgebundenen FKV-Holz und HBV-Hybridstrukturen unter mechanischer Belastungen auf struktureller Ebene; 7. Untersuchung der Langzeitleistung von im Originalmaßstab klebstoffgebundenen FKV-Holz und Holz-Beton-Verbund für Panel-Struktur unter kombinierten Temperatur-, Feuchtigkeits- und Dauerbelastungsbedingungen auf struktureller Ebene. | Prof. Dr. Libo Yan Tel.: +49 531 120496-14 libo.yan@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | ||
| 01.07.2019 | 31.12.2022 | 22014318 | Verbundvorhaben: Mit Phasenwechselmaterialien getränktes Vollholz als latenter Wärmespeicher für Gebäude; Teilvorhaben 1: Verfahrensentwicklung - Akronym: PCM-WOOD | Ein großer Teil der in Gebäuden benötigten Energie muss für Heizung oder Kühlung aufgewendet werden, um unbehagliche Raumtemperaturen zu verhindern. Dabei ist im Sommer insbesondere bei mehrgeschossigen Geschäftsgebäuden häufig Kühlung notwendig, während im Winter geheizt werden muss. Während Möglichkeiten einer wirtschaftlichen Energieeinsparung durch Dämmung der Gebäude weitgehend ausgereizt zu sein scheinen, besteht hinsichtlich der Speicherung von Wärmeenergie immer noch ein erhebliches Verbesserungspotential. Als effektive Möglichkeit der Speicherung von Wärmeenergie sind sogenannte Phasenwechselmaterialien (PCM) bekannt, bei denen für den Übergang von der festen in die flüssige Phase Energie zur Lösung der chemischen Bindungen benötigt wird. In diesem Phasenübergangsbereich nehmen derartige Materialien erhebliche Wärmeenergie auf, ohne dass sich die Temperatur wesentlich erhöht. Beispiele für Phasenwechselmaterialien sind u.a. Paraffine und spezielle Salze (z.B. Natriumsulfat/Glaubersalz). Das Ziel des Forschungsvorhabens ist Holz durch Tränkung mit einem PCM zu einem multifunktionalen Baumaterial aufzuwerten, das folgende Eigenschaften aufweist: - Große latente Wärmespeicherfähigkeit - Hohe Dauerhaftigkeit - Geringe Herstellungskosten - Hohe Tragfähigkeit - Gesundheitliche Unbedenklichkeit - Langzeitiger CO2-Speicher Mit PCM getränktes Vollholz (PCM-WOOD) ist eine neue Materialkombination, die bisher weder praktisch genutzt, noch systematisch untersucht wurde. Multifunktionale Tragelemente aus PCM-WOOD wären in der Lage neben der Wärmespeicherung und Temperaturpufferung innerhalb eines Gebäudes auch statische Aufgaben zu übernehmen. Anwendungen wären z.B. Decken und Wände aus Brettstapel- oder Brettsperrholz. In einem ersten Schritt können nichttragende Ausbauelemente wie Fußböden und Wandverkleidungen aber auch Möbel, die die Wärmespeicherung und Temperaturpufferung als zusätzliche Funktion erhalten, als vermarktungsfähige Produkte entwickelt werden. | Prof. Dr.-Ing. Peer Haller Tel.: +49 351 463-36305 peer.haller@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Bauingenieurwesen - Institut für Stahl- und Holzbau - Professur für Ingenieurholzbau und baukonstruktives Entwerfen Georg-Schumann-Str. 7 01187 Dresden | ||
| 01.01.2019 | 31.12.2021 | 22014717 | Verbundvorhaben (FSP-Brandschutz): Entwicklung einer glimmgeschützten Holzfaserdämmung; Teilvorhaben 2: Entwicklung einer glimmgeschützten Holzfaserdämmung - Akronym: innoDaemm | Holzfaserdämmstoffe sind nach DIN 4102-1 (1998) in die Baustoffklasse B2 (normalentflammbar) eingestuft. Sie erreichen die Baustoffklasse B1 (schwerentflammbar) nicht, weil sie nach Entzug der Flamme Glimmerscheinungen aufweisen. Aus dem Grund ist die Verwendung dieser Materialien für die Gebäudeklassen 4 und 5 nach Musterbauordnung nicht erlaubt. Daher befasst sich dieses Vorhabens mit der Entwicklung einer innovativen glimmgeschützten Holzfaserdämmplatte, die nach Entfernung der Zündquelle selbst-verlöschend ist und nicht glimmt. Das zu entwickelnde Glimmschutzmittel soll ökologisch vertretbar sein. Die Anbindung und der Beladungsgrad des Glimmschutzmittels an die Holzfasern sollen durch unterschiedliche Applikationsmethoden des Glimmschutzmittels auf der Faseroberfläche verbessert werden. | Das übergeordnete Vorhabensziel (Herstellung von nichtglimmenden Holzfaserdämmstoffen) konnten nicht erreicht werden, allerdings konnten wichtige Erkenntnisse für die weitere Brandertüchtigung von Holzfaserdämmstoffen und deren Untersuchung erlangt werden. Veröffentlichungen dazu erfolgten im Teilvorhaben 22010716. Die Übertragung in den industriellen Maßstab (Up-Scaling) konnte im Teilvorhaben nicht erfolgen. | Dipl.-Ing. Rainer Blum Tel.: +49 7741 6099-41 blum@gutex.de GUTEX Holzfaserplattenwerk H. Henselmann GmbH + Co. KG Gutenburg 5 79761 Waldshut-Tiengen | X |
| 01.03.2017 | 31.12.2020 | 22016216 | Verbundvorhaben: Datenbasis zur Bewertung einer nachhaltigen und effizienten Holzverwendung im deutschen Bausektor; Teilvorhaben 1: Bewertung der Auswirkungen der Holzverwendung im Bausektor - Akronym: HolzImBauDat | In dem Projekt sollen normkonforme Ökobilanzdaten für identifizierte Segmente des Baubereichs auf Gebäudeebene ermittelt werden, in welchen entsprechende Informationen bislang fehlen. Die ermittelten Daten sind Voraussetzung für eine evidenzbasierte Abschätzung der mit dem Einsatz von Holz im Bauwesen in Deutschland verbundenen Klima- und Umweltauswirkungen. Damit schafft das Projekt die benötigte Datenbasis für eine fundierte Identifizierung bestehender Potentiale der Holzverwendung im Bausektor (insb. Kaskadennutzung, Ressourceneffizienzsteigerung) und für die Ableitung sich daraus ergebender Handlungsoptionen. AP 1 - Ökobilanzierung Gebäude: Festlegung und Umsetzung der Systemgrenzen für die definierten Gebäude, Zusammenstellung der Sachbilanzen und Berechnung der Ökobilanzen. Hierfür werden die notwendigen Baustoffdaten ggf. aktualisiert, in die LEGEP Software auf Gebäudeebene übertragen sowie die Ergebnisse durch ein critical review nach DIN EN ISO 14040 und ISO TS 14071 validiert. AP2 – Abschätzung der Auswirkungen der Holzverwendung im Bausektor auf nationaler Ebene In AP2 werden die in AP1 generierten Ergebnisse auf Gebäudeebene mit den nationalen Statistiken zur Bautätigkeit kombiniert und zur Bestimmung der Auswirkungen und Zusammenhänge im Bausektor auf nationaler Ebene in das Computermodell WoodCarbonMonitor integriert. Auch eine sich verändernde Baumartenzusammensetzung des zukünftigen Rohholzaufkommens soll dabei Berücksichtigung finden (WEHAM, Rock et al. 2016). | Dipl.-Ing. Sebastian Rüter Tel.: +49 40 73962-619 sebastian.rueter@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Haidkrugsweg 1 22885 Barsbüttel | ||
| 01.01.2019 | 31.12.2020 | 22018518 | Verbundvorhaben: Rechteckige Konstruktions-Hohlprofile aus biobasierten Multimaterialsystemen als Substitution von Metallprofilen; Teilvorhaben 2: Entwicklung umformfähiger Hohlprofile sowie der zugehörigen Klebstoff- und Herstellungstechnologie - Akronym: NaHoPro | Ziel des Forschungsansatzes ist die Erforschung und Charakterisierung von rechteckigen Hohlprofilen aus gewickelten Holzschichtstoffen mit gezielten technischen Verstärkungen zur Substitution von Standard-Metall-Hohlprofilen. Dabei soll die technische Herstellbarkeit des Profils durch einen zweistufigen Prozess erarbeitet werden. Hierbei soll zunächst aus einem Furnierband ein rundes (oder eckiges Profil mit großen Rundungen) gewickelt werden, welches dann in einem zweiten Prozessschritt partiell oder vollständig umgeformt wird. Das neuartige Verfahren soll im Rahmen des Projekts im diskontinuierlichen Laborstadium untersucht und auf seine Konkurrenzfähigkeit anderen Verfahren und Materialsystemen gegenüber geprüft werden. Zusätzlich werden, um eine spätere Variantenbildung zu vereinfachen, mittels digitaler Entwurfstechnik Methoden zur Verfügung gestellt, welche theoretische Planung und Auslegung von Charakteristika hinsichtlich Materialkombination und Geometrie ermöglichen. | Prof. Dr.-Ing. Ulrich Schwarz Tel.: +49 3334 657-370 ulrich.schwarz@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich III - Fachgebiet Gestaltung, Konstruktion und Herstellung von Produkten aus Holz Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | X | |
| 01.01.2019 | 31.12.2020 | 22019018 | Verbundvorhaben: Rechteckige Konstruktions-Hohlprofile aus biobasierten Multimaterialsystemen als Substitution von Metallprofilen; Teilvorhaben 3: Digitaler Entwurf eines Materialsystems sowie eines Wickel- und Umformprozesses für biobasierte Multimaterialsysteme - Akronym: NaHoPro | Ziel des Forschungsansatzes ist die Erforschung und Charakterisierung von rechteckigen Hohlprofilen aus gewickelten Holzschichtstoffen mit gezielten technischen Verstärkungen zur Substitution von Standard-Metall-Hohlprofilen. Dabei soll die technische Herstellbarkeit des Profils durch einen zweistufigen Prozess erarbeitet werden. Hierbei soll zunächst aus einem Furnierband ein rundes (oder eckiges Profil mit großen Rundungen) gewickelt werden, welches dann in einem zweiten Prozessschritt partiell oder vollständig umgeformt wird. Das neuartige Verfahren soll im Rahmen des Projekts im diskontinuierlichen Laborstadium untersucht und auf seine Konkurrenzfähigkeit anderen Verfahren und Materialsystemen gegenüber geprüft werden. Zusätzlich werden, um eine spätere Variantenbildung zu vereinfachen, mittels digitaler Entwurfstechnik Methoden zur Verfügung gestellt, welche theoretische Planung und Auslegung von Charakteristika hinsichtlich Materialkombination und Geometrie ermöglichen. | Prof. Philipp Eversmann Tel.: +49 561 804-3473 eversmann@asl.uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 6 Architektur, Stadtplanung, Landschaftsplanung - Fachgebiet Experimentelles und digitales Entwerfen und Konstruieren Universitätsplatz 9, ASL 1, Raum 3105 34127 Kassel | X | |
| 01.01.2019 | 31.12.2021 | 22020417 | Verbundvorhaben (FSP-Brandschutz): Entwicklung einer glimmgeschützten Holzfaserdämmung; Teilvorhaben 3: Entwicklung des Glimmschutzmittels - Akronym: innoDaemm | Holzfaserdämmstoffe sind nach DIN 4102-1 (1998) in die Baustoffklasse B2 (normalentflammbar) eingestuft. Sie erreichen die Baustoffklasse B1 (schwerentflammbar) nicht, weil sie nach Entzug der Flamme Glimmerscheinungen aufweisen. Aus dem Grund ist die Verwendung dieser Materialien für die Gebäudeklassen 4 und 5 nach Musterbauordnung nicht erlaubt. Daher befasst sich dieses Vorhabens mit der Entwicklung einer innovativen glimmgeschützten Holzfaserdämmplatte, die nach Entfernung der Zündquelle selbst-verlöschend ist und nicht glimmt. Das zu entwickelnde Glimmschutzmittel soll ökologisch vertretbar sein. Die Anbindung und der Beladungsgrad des Glimmschutzmittels an die Holzfasern sollen durch unterschiedliche Applikationsmethoden des Glimmschutzmittels auf der Faseroberfläche verbessert werden | Das übergeordnete Vorhabensziel (Herstellung von nichtglimmenden Holzfaserdämmstoffen) konnten nicht erreicht werden, allerdings konnten wichtige Erkenntnisse für die weitere Brandertüchtigung von Holzfaserdämmstoffen und deren Untersuchung erlangt werden. Veröffentlichungen dazu erfolgten im Teilvorhaben 22010716. Es besteht hier nachträglich zum laufenden Forschungsprojekt Potential für zusätzliche Applikationen des Lösungsansatzes, der maßgeblich aus dem Flammschutzmittel der Fa. ET Brandschutz besteht z.B. bei losen und mattenförmigen Gefachdämmungen. | Anton Shatalov Tel.: +49 2267 829651 a.shatalov@et-brandschutz.de ET Brandschutz GmbH Hansestr. 3 51688 Wipperfürth | X |
| 01.12.2017 | 31.10.2020 | 22022217 | Verbundvorhaben: Serienreife Entwicklung eines beheizbaren Verbundwerkstoffes durch Funktionalisierung einer Bindemittelschicht bei der Fertigung klassischer Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 4: Entwicklung der Regeltechnik - Akronym: EleiK-Phase-II | Die Projektidee des Verbundvorhabens zielte auf die Entwicklung und Erforschung eines innovativen und grundlegend verbesserten Holzwerkstoffes ab. Genauer bestand die Aufgabenstellung in der Integration einer Heizfunktion in einen Lagenholzwerkstoff im Anwendungsbeispiel eines Fertigparkettsystems. Im Gegensatz zu einer klassischen Fußbodenheizung wurde der Ansatz gewählt, die Heizfunktion durch eine elektrisch leitfähige und wärmeabgebende Klebstoffschicht (Basis wässrige Dispersion) unterhalb des Deckfurniers zu generieren. Hierbei war angedacht, den Fertigungsprozess ursprünglicher Paneelen größtmöglich beizubehalten. Dazu zählen Bindemittelauftrag, Komponentenzuschnitt sowie Verpressung und Nachbearbeitung. Ebenso war es das Ziel, die Verlegesystematik weitestgehend zu übernehmen, sodass der Verlegeaufwand für den Endanwender vergleichbar ist. Zur Gewährleistung der elektrischen Sicherheit wurde der Betrieb im Schutzkleinspannungsbereich präferiert. Die elektrische Kontaktierung sollte, ähnlich des Verlegeaufwands, einfach und schnell erfolgen und auch für Privatkunden ohne elektrische Fachausbildung möglich sein. Betriebsmodi sollten intuitiv gestaltet sein, sodass der Endanwender lediglich seine Zielgröße einzustellen hat. Die Sensorik sowie elektrische Regelungstechnik sorgen für den SOLL-IST-Abgleich sowie die mit einhergehenden elektrischen Regelgrößen für die Oberflächentemperatur. | In der Projektlaufzeit wurde eine elektrisch leitfähige wässrige Dispersion entwickelt, bei deren Herstellung untypischer Weise ein Extruder zum Einsatz kam. Dieser Klebstoff wurde für die Herstellung eines Fußbodensystems in Fertigparkettbauweise verwendet. Entsprechende Produktionsparameter wurden unter Verwendung industrieller Fertigungstechnologien eruiert. Der Betrieb des Produktes erfolgte mittels speziell konzipierter Regelungstechnik, welche die IST-Werte (Raumluft- sowie Bodentemperatur, Luftfeuchtigkeit) aufnimmt, zur Regelung der Heizleistung/Oberflächentemperatur verarbeitet und im Schutzkleinspannungsbereich bis 42 V DC in die Paneelfläche einspeist (Haushaltsnorm und Niederspannungsrichtlinie EN 60335-1, EN 60335-2-96). Zur elektrischen Kontaktierung wurde ein System, bestehend aus Aluminiumrohren und Kontaktierungsstiften, entwickelt, wodurch eine Verbindung von Energieversorgung zu Paneele sowie von Paneele zu Paneele gewährleistet ist. Mit Beendigung des Forschungsprojektes liegt ein vollfunktionsfähiger Demonstrator vor, bestehend aus einer beheizbaren Parkettfläche mit den Abmessungen 1,3 m x 1,3 m sowie einem Bedienpult incl. Stromversorgung und Regelungstechnik. Thermografische Aufzeichnungen im Betrieb zeigen, dass eine gute Wärmeverteilung über die gesamte Fläche, unter Berücksichtigung lokaler Temperaturschwankungen, vorliegt. Das entwickelte Fußbodensystem ist zudem leicht zu verlegen und mit herkömmlichen Werkzeugen (Formatkreissäge, Stichsäge) bearbeitbar, sodass der Verlegeaufwand für den Endanwender nahezu unverändert ist. Hinzu kommt die, entsprechend des aktuellen Projektstandes entwickelte, einfache elektrische Kontaktierung. Mit dem Demonstrator wird eine erfolgreiche Implementation der Heizfunktion (elektrisch beheizbares Bindemittel, elektrisches Kontaktierungssystem) sowie peripherer Komponenten (Sensorik, Energieversorgung) in einem Fußboden in Fertigparkettbauweise belegt. | Dipl.-Ing. Frank Wiedmann Tel.: +49 3681 86730-0 frank.wiedmann@zila.de ZILA GmbH Hollandsmühle 1 98544 Zella-Mehlis | X |
| 01.08.2018 | 31.07.2021 | 22023017 | Verbundvorhaben: Hybrid-Leichtbauträger für weitgespannte Hallentragwerke; Teilvorhaben 1: Theoretische und experimentelle Betrachtungen - Akronym: HLBTraeger | Für weitgespannte Hallentragwerke werden derzeit oft Stahl- und Stahlbetonträger oder sehr materialintensive Brettschichtholzträger eingesetzt. Vor dem Hintergrund von sich abzeichnender künftiger Ressourcenknappheit sowie im Bauwesen dringend zu adressierenden Nachhaltigkeitsaspekten erscheint es notwendig, zum aktuellen Status-quo zukunftsfähige Alternativen aufzuzeigen. Ziel des Vorhabens war es daher, die derzeitigen konstruktiven Lösungen für weitgespannte Hallentragwerke durch eine neu zu entwickelnde hybride Leichtbaulösung auf Holzbasis zu verbessern. Es wurde der Ansatz verfolgt, eine neuartige aufgelöste Tragstruktur aus Holz und Stahl zu entwickeln, die die bestehenden Nachteile bisheriger Tragstrukturen beseitigt. Grundgedanke war ein Leichtbauträger aus laubholzbasierten Ober- und Untergurten sowie auf Abstand liegenden, in die Holzgurte eingeklebte Nadelholzstege bzw. eingeklebte stabförmige Diagonalen. Für die einfachere innerbetriebliche Logistik sowie den Transport zur Baustelle wurde eine Verringerung der Transportlänge durch einen Montage-Kopplungsstoß bei der Konzeption vorausgesetzt. Um die eingangs erwähnten Nachhaltigkeitsaspekte adäquat zu adressieren, war im Rahmen des Vorhabens von vornherein beabsichtigt, neben technisch-konstruktiven Anforderungen auch Aspekte der Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz bei der Entwicklung einzubeziehen. Das Gesamtziel des Vorhabens implizierte somit, dass die untersuchte Tragstruktur Teil eines lebenszyklusbasierten Systems ist, das neben dem Produkt Hybrid-Leichtbauträger als solchem auch die notwendigen Prozesse für Herstellung, Montage und spätere Nachnutzung umfasst. Für eine wirtschaftliche Herstellung und somit Konkurrenzfähigkeit zu den oben genannten derzeit oft eingesetzten Tragwerken war zusätzlich ein besonderes Augenmerk auf die Prozesstechnik und die Prozessabläufe zur industriellen Serienfertigung zu richten. | Projektergebnis nach iterativen Schritten zur Entwicklung des Hybrid-Leichtbauträgers ist das Design der hybriden Tragstruktur "HLB 41z". Der Träger HLB 41z ist ein aufgelöstes Tragwerk aus jeweils zweiteiligen Ober- und Untergurten (Buche-Furnierschichtholz), zwischen die jeweils Diagonalen (Fichte-Brettschichtholz) geklebt sind. Nach eingehenden Tests verschiedener Fügeverfahren wurde für die Knotenpunkte der aufgelösten Tragstruktur die direkte Holz-Holz-Verklebung favorisiert und weiter untersucht. Hier konnten in kleinmaßstäblichen Scherversuchen gute Ergebnisse erzielt werden. Die Tragwerksplanung wurde anschließend mit numerischen Simulationsverfahren berechnet und simuliert. Der Hybrid-Leichtbauträger stellt ein Dachtragwerk in Satteldachform dar, welches aus parallelgurtigen Trägerhälften besteht. Diese werden über eine abgewinkelte Kopplung in Trägermitte verbunden. Hierzu konnte ein leistungsfähiger Kopplungsstoß als Stahlbauteil mit Stabdübelverbindung entwickelt werden. Auf konzeptueller Ebene wurden umfangreiche Arbeiten zum industriellen Serienfertigungsprozess des Trägers bis hin zum Entwurf eines Fabriklayouts durchgeführt. Ein Konzept für die spätere Nachnutzung des Trägers wurde ebenfalls erarbeitet. Sofern der Träger nicht in eine direkte Wiederverwendung (re-use) gegeben werden kann, ist die Holz-Holz-Verklebung ohne metallische Verbindungsmittel auch für die Nachnutzung vorteilhaft. Projektbegleitend wurden in mehreren Iterationsschritten umfangreiche Ökobilanzen nach DIN EN 15804 angefertigt. Zur Validierung der bisherigen Erkenntnisse wurden Versuche an Trägerabschnitten im Maßstab 1:1 durchgeführt, bei denen die übertragbaren Kräfte allerdings noch nicht ausreichend waren für den praktischen Einsatz des Trägers. Dennoch konnte basierend auf den erzielten Erkenntnissen ein 16 m langer Demonstrator (zwei Trägerhälften zu je 8 m) mit dem entwickelten Kopplungsstoß erstellt werden, an dem der Herstellungsprozess demonstriert werden konnte. | Dipl.-Ing. Oliver Bletz-Mühldorfer Tel.: +49 611 9495-1518 oliver.bletz-muehldorfer@hs-rm.de Hochschule RheinMain - Fachbereich Architektur und Bauingenieurwesen - Holzbaulabor Kurt-Schumacher-Ring 18 65197 Wiesbaden | X |
| 15.02.2019 | 31.12.2022 | 22023318 | Verbundvorhaben: Zwischendeckensanierung in Altbauten durch mosaikartig geklebte, modulare Holz oder Holz-Beton-Verbünde; Teilvorhaben 2: Holz-Werkstofftechnische Aspekte der Module - Akronym: Decken-Systemmodule | Zur Sanierung von Altbau-Zwischendecken wird in diesem Vorhaben aus vorgefertigten Kleintafeln mosaikartig vollflächige Zwischendecken aufgebaut. Der Einsatz von Vollholz und Holzwerkstoffen gewährleistet ein geringes Modulgewicht für den manuellen Transport in die zu sanierenden Gebäude. Eine zusätzliche dünne textil verstärkende Betonplatte soll darüber hinaus die Steifigkeit und die Trittschalldämmung verbessern. Als Schall- und Wärmedämmung werden ökologische Materialien wie der am WKI neu entwickelte Holzschaum eingesetzt. Um hierbei die Ressourceneffizienz zu steigern, werden bei der Entwicklung der Module vor allem Laubhölzer wie Buchenschwachholz aus Durchforstungen verwendet. Die Verbindung der Module untereinander soll durch tragende Holzklebungen erfolgen und wird mit neuartigen konduktiv schnellgeheizten Klebebändern ausgeführt werden, die neben der schnellen Montage auch prinzipiell die Möglichkeit zum Rückbau am Ende der Gebäudenutzung ermöglichen. | Steffen Sydow Tel.: +49 531 2155-282 steffen.sydow@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | ||
| 01.08.2017 | 31.07.2019 | 22023516 | Vorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Isolationsmaterialien zur Gebäudedämmung aus biogenen Reststoffen mit kugelförmig-poröser Struktur und brandhemmender Bioharz-Matrix - Akronym: OrganoPor | Zielsetzung des Vorhabens ist die erstmalige Realisierung von Wärmedämmverbundsystemen (WDVS) und Trittschalldämmplatten aus porigen, selbsttragenden und flammgeschützten Hybridmaterialien basierend auf nachwachsenden Natur-Reststoffen. In ihren Eigenschaften sind diese OrganoPor-Materialien mit der neuesten Generation flammgeschützter Polystyrolschaum-Hybridplatten und -paneelen vergleichbar – bestehen jedoch aus porösen Kügelchen aus Natur- und Natur-Reststoffen. Das Prinzip beruht auf modernsten nicht brennbaren Polystyrolschaum-Hybridmaterialien. Dabei sind Schaumkugeln in einem flammwidrig ausgerüsteten Duroplastgerüst eingebettet. Dieses Prinzip wird auf nachwachsende Rohstoffe übertragen und den Besonderheiten der neu zu entwickelnden Biohybridmaterialien angepasst. Als poröse Naturstoffe kommen insbesondere Reststoffe aus der Papier- und Holzindustrie zum Einsatz. Zudem werden neue Harze entwickelt, die ebenfalls aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen. | Im Projekt OrganoPor wurden neuartige, nachhaltige Fassadendämmstoffe aus Rest- und Abfallstoffen der Land- und Forstwirtschaft entwickelt, die gegenüber vergleichbaren Materialien als Plattenware verfügbar sind und ein reduziertes Brandverhalten aufweisen. Im Zuge der durchgeführten Arbeiten wurde im Vergleich zu Wärmedämmverbundsystemen auf Basis von Polystyrolschaum eine Lösung auf biobasierter Grundlage entwickelt. Dabei wurden porige, selbsttragende und flammgeschützte Hybridmaterialien aus nachwachsenden Rest- und Abfallstoffen wie bspw. Kork- oder Maiskolbenschrot, wasserbasierten Harzen auf Basis von Lignin und mineralischen Füllstoffen (Flammschutzmittel) hergestellt. Die porösen Partikel wurden mit einem biobasierten Duromer inklusive mineralischem Flammschutzmittel beschichtet und zu Platten verpresst. Dieses Hybridmaterial verhält sich im Brandfall analog zum Polystyrolschaum-basierten Hybridmaterial: Das nichtbrennbare Duromergerüst schützt das darin eingebettete geschäumte Biomaterial vor Feuer. Es wurden Bauteildichten von 120 kg/m³ und Wärmeleitfähigkeiten von 40 mW/m K erreicht. Zusätzlich wurde die generelle Anwendbarkeit in verschiedenen Untersuchungen, z.B. zur Wasseraufnahme und Haftzugfestigkeit dargelegt. Die entwickelten OrganoPor-Dämmstoffe bieten einen umweltfreundlichen, biobasierten und flammgeschützten Dämmstoff, welcher aufgrund seiner strukturellen und verarbeitungstechnischen Parallelen zu Polystyrolschaum-Hybridmaterialien besonders wirtschaftlich hergestellt werden kann. Hinzu kommt die wirtschaftliche Verfügbarkeit der Ausgangsmaterialien am Markt, da Rest- und Abfallstoffe verwendet werden. Aus diesen Gründen haben die OrganoPor-Dämmstoffe große Chancen, sich am Massenmarkt der Bauindustrie/Gebäudesanierung zu etablieren. | Dr.-Ing. Roland Klein Tel.: +49 6151 705-8611 roland.klein@lbf.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit (LBF) Bartningstr. 47 64289 Darmstadt | X |
| 01.09.2017 | 28.02.2019 | 22024316 | Verbundvorhaben: 3D-Druck von holzbasiertem Stützmaterial zur Integration in generative Betonfertigungsverfahren; Teilvorhaben 1: Materialentwicklung - Akronym: BioConSupport | Die Technologie der generativen Fertigung mit Beton wurde weltweit so weit entwickelt, dass erste Bauwerkskomponenten für bauliche Anwendungen gedruckt werden konnten. Bisher liegt keine technisch befriedigende Lösung für den 3D-Druck geneigter, auskragender oder horizontal freitragender Elementen vor. Das Vorhaben zielt auf die Entwicklung einer Rezeptur und eines Austragsverfahrens für ein Stützmaterial ab, welches den Beton-3D-Druck derartiger Strukturen ermöglicht, indem es die Drucklasten des noch nicht erhärteten Betons aufnimmt. Außerdem muss das Material lagerfähig, mit in zum Betondruck passender Technologie förder-, austrag- und aushärtbar, preisgünstig, einfach entfernbar, möglichst wiederverwendbar und umweltfreundlich sein. Als Lösungsansatz wird ein Materialverbund aus Holzpartikeln und einer biobasierten Matrix auf Stärke-Basis mit Additiven entwickelt und in zwei verschiedenen Prozessrouten untersucht. Dabei werden die mechanischen & rheologischen Eigenschaften sowie die Wechselwirkungen mit Beton bewertet und hinsichtlich der Anforderungen optimiert. Es werden zudem verschiedene Ansätze zu Förderung, Austragung und Aushärtung des Materials in Zusammenspiel mit einem Beton-3D-Druck-Verfahren analysiert, verglichen und bewertet. | Dr. Detlef Krug Tel.: +49 351 4662-342 detlef.krug@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | ||
| 01.02.2019 | 30.06.2022 | 22024618 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines multifunktionalen Klebstoffsystems zur Abbildung von Schadensszenarien in Holztragwerken; Teilvorhaben 2: Entwicklung einer Klebstoffformulierung mit sensorischer Funktionalität - Akronym: SmartTimbA | Das Verbundprojekt SmartTimbA (Smart Timber Adhesives) befasste sich mit der Entwicklung eines multifunktionellen Holzklebstoffsystems. Dessen vernetzte Klebstofffuge in Holztragwerken soll nicht nur fügende, sondern auch messtechnische Aufgaben übernehmen. Damit soll die in anderen Baubereichen bereits übliche Technik der Langzeitüberwachung für Holztragwerke weiter erschlossen werden. Vorteile dieses Ansatzes bestehen darin, dass (1) der Sensor in die Struktur integriert wird und (2) die Sensorintegration bereits in der Fertigung eingesetzt werden kann und nicht als zusätzlich einzufügender diskreter Sensor, wie aktuell im Structural Health Monitoring (SHM) üblich. Das Vorhaben wurde als Kooperationsprojekt zwischen der Hochschule für nachhaltige Entwicklung in Eberswalde (HNEE) und der Westfälischen Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen (WHS) realisiert. Im Rahmen des Teilvorhabens waren an der WHS die Basis-Klebstoffformulierungen sowie die eingebrachten Füllstoffe hinsichtlich ihrer (di)elektrischen Eigenschaften zu bewerten und die notwendigen Modifizierungen zur Einarbeitung in die 1K-PUR Klebstoffe durchzuführen sowie deren rheologische Eigenschaften zu bestimmen. | Der hergestellte Klebstoff erfüllt die gewünschten ökonomischen Ziele des Vorhabens. Die Fertigung lässt sich in bestehende Industrieprozesse integrieren. Füllstoff und Klebstoff sind mit Blick auf die Produktionskosten gut gewählt. Das entstehende Produkt würde im mittelpreisigen Segment der Funktionsklebstoffe liegen. Mit der Fertigung größerer Mengen könnte seitens der Industrie nach einer kurzen Zulieferungsaquise unmittelbar mit der Produktion begonnen werden. Darüber hinaus erzielt der Klebstoff im Verbund mit Holz gute mechanische Kennwerte. Mit Blick auf die Optik der Klebung kann die Penetration des Holzes durch Vorbehandlung mit einem Primer unterbunden werden. Die schwarze Klebefuge bleibt jedoch – je nach Anwendungsfall – weiterhin sichtbar. Betrachtet man die erzielten Ergebnisse zur Piezoresistivität an BSH-Balkenträgern mit Keilzinkenverbindung kritisch, wird klar, dass ohne eine nachgelagerte Projektarbeit zur weiteren Untersuchung der praktischen Anwendung, ein sinnvoller Einsatz des Klebstoffes im Holzbau schwer umzusetzen ist. Dies liegt vor Allem an der Standardabweichung der Impedanzmessung, welche vermutlich vom großen Maßstab herrührt. Demnach bleibt fraglich, ob eine Marktakzeptanz in der Holzindustrie ohne weiteres Vorhaben zur Klärung der praktischen Umsetzung zu erreichen ist. Darüber hinaus gibt es in der Holzindustrie kein Konkurrenzprodukt und keine Konkurrenztechnologie. Es konnte gezeigt werden, dass der hergestellte Klebstoff als freistehende Klebstoffschicht die gewünschte Sensorik zeigt und als Sensor fungieren kann. Um den Klebstoff sinnvoll einzusetzen, müsste man je nach Anwendungsfall mit einer Relativmessung arbeiten, um die Änderung des Systems ausgehend von einem Basiswert darstellen zu können. Wie dieser entsprechende Anwendungsfall aussehen könnte, müsste im Einzelfall untersucht werden. | Prof. Dr. Klaus-Uwe Koch Tel.: +49 2361 915-456 klaus-uwe.koch@w-hs.de Westfälische Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen Neidenburger Str. 43 45897 Gelsenkirchen | |
| 01.03.2019 | 31.05.2022 | 22026318 | Verbundvorhaben: Endlosfaden aus Massivholz; Teilvorhaben 2: FLIGNUM – Mikrofügen Mikrotrennen - Akronym: FLIGNUM | Im geplanten Projekt sollen Weidenschienen an ihren beiden Enden (Stirnseiten) verlängernd miteinander fest verbunden werden, so dass ein langer, wickelbarer Streifen entsteht. Dieser soll als Monofil bezeichnet werden, da Monofile quasi endlose Fäden aus nur einem Element mit – für Textilien - relativ großem Durchmesser von > 0,1 mm sind. Es soll möglich sein, unterschiedliche Querschnitte des Monofils herzustellen. Der Herstellungsaufwand des Mo-nofils wird dabei als vielfach geringer eingeschätzt als der von gesponnenen Naturfasern wie Flachs, Hanf oder Sisal, bei denen erst die Faser aus der Pflanze gelöst und dann gesponnen werden muss. Das Monofil wird durch bekannte spanende und fügende holztechnische Verfahren hergestellt, die jedoch auf den extrem kleinen Querschnitt des Monofils angepasst werden müssen. Der fertig hergestellte Endlosfaden soll dann als Halbzeug für die maschinelle Herstellung von unterschiedlichen textilen Flächengebilden zur Verfügung stehen. Die Charakterisierung des Fadens soll im geplanten Vorhaben am Beispiel von Geweben, Geflechten, Gelegen und Wicklungen erfolgen. Die Vorteile von Flächentextilien aus Holz werden in einem besonders günstigen Verhältnis von Gewicht, Festigkeit und Drapierbarkeit sowie der charakteristischen, akzeptierten Holz-OberflächenÄsthetik im Vergleich zu anderen verfügbaren Naturfasern sowie anderen verfügbaren Holzflächen, insbesondere Formsperrholz, erwartet. Aufgrund des im Vergleich zu bekannten Fasern großen Querschnitts des Holzmonofils werden bei der Stapelung und Verklebung von Flä-chentextilien zu Strukturbauteilen wahrscheinlich weniger Schichten benötigt als bei allen anderen verwendeten Fasern, um die gleiche Festigkeit zu erreichen. Durch den textilen Aufbau können über die verwendete Textiltechnik (z.B. Weben) außerdem erstmals direkt Funktionsfasern in eine Holzfläche eingebracht werden. | Prof. Dr.-Ing. Stefan Böhm Tel.: +49 561 804-3141 s.boehm@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Produktionstechnik und Logistik (IPL) - FG Trennende und Fügende Fertigungsverfahren Kurt-Wolters-Str. 3 34125 Kassel | ||
| 01.03.2019 | 31.05.2022 | 22026418 | Verbundvorhaben: Endlosfaden aus Massivholz; Teilvorhaben 3: FLIGNUM – Simulation - Akronym: FLIGNUM | Im geplanten Projekt sollen Weidenschienen an ihren beiden Enden (Stirnseiten) verlängernd miteinander fest verbunden werden, so dass ein langer, wickelbarer Streifen entsteht. Dieser soll als Monofil bezeichnet werden, da Monofile quasi endlose Fäden aus nur einem Element mit – für Textilien - relativ großem Durchmesser von > 0,1 mm sind. Es soll möglich sein, unterschiedliche Querschnitte des Monofils herzustellen. Der Herstellungsaufwand des Mo-nofils wird dabei als vielfach geringer eingeschätzt als der von gesponnenen Naturfasern wie Flachs, Hanf oder Sisal, bei denen erst die Faser aus der Pflanze gelöst und dann gesponnen werden muss. Das Monofil wird durch bekannte spanende und fügende holztechnische Verfahren hergestellt, die jedoch auf den extrem kleinen Querschnitt des Monofils angepasst werden müssen. Der fertig hergestellte Endlosfaden soll dann als Halbzeug für die maschinelle Herstellung von unterschiedlichen textilen Flächengebilden zur Verfügung stehen. Die Charakterisierung des Fadens soll im geplanten Vorhaben am Beispiel von Geweben, Geflechten, Gelegen und Wicklungen erfolgen. Die Vorteile von Flächentextilien aus Holz werden in einem besonders günstigen Verhältnis von Gewicht, Festigkeit und Drapierbarkeit sowie der charakteristischen, akzeptierten Holz-OberflächenÄsthetik im Vergleich zu anderen verfügbaren Naturfasern sowie anderen verfügbaren Holzflächen, insbesondere Formsperrholz, erwartet. Aufgrund des im Vergleich zu bekannten Fasern großen Querschnitts des Holzmonofils werden bei der Stapelung und Verklebung von Flä-chentextilien zu Strukturbauteilen wahrscheinlich weniger Schichten benötigt als bei allen anderen verwendeten Fasern, um die gleiche Festigkeit zu erreichen. Durch den textilen Aufbau können über die verwendete Textiltechnik (z.B. Weben) außerdem erstmals direkt Funktionsfasern in eine Holzfläche eingebracht werden. | Prof. Philipp Eversmann Tel.: +49 561 804-3473 eversmann@asl.uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 6 Architektur, Stadtplanung, Landschaftsplanung - Fachgebiet Experimentelles und digitales Entwerfen und Konstruieren Universitätsplatz 9, ASL 1, Raum 3105 34127 Kassel | ||
| 01.02.2019 | 31.10.2022 | 22026818 | ForestValue: Innovative Verbindungen unter Verwendung von Laubhölzern - Akronym: hardwood_joint | Im Gegensatz zu Nadelhölzern werden Laubhölzer in Europa kaum im Bausektor verwendet, obwohl sie frei verfügbar sind und höhere mechanische Eigenschaften als Nadelholz aufweisen. Verschiedene Laubholzprodukte wurden entwickelt und sind als Baumaterial für den Bausektor erhältlich, z.B. Buchen-, Birken- und Eichen-BSH sowie BSP oder Buchen-FSH. Sie spielen jedoch mengenmäßig noch keine bedeutende Rolle. Ein Hauptgrund für die Vorbehalte bei der baulichen Nutzung von Laubholz ist die begrenzte Auswahl mechanischer Verbindungen. Es ist nicht möglich, Verbindungsmittel ohne Vorbohren in Laubholz einzuschlagen. Dies erhöht die Kosten der Konstruktionen im Vergleich zu Nadelholz. Wirtschaftliche Konstruktionen aus Laubholz werden daher oft durch die hohen Kosten für effiziente mechanische Verbindungen unterbunden. Das Gesamtziel des Projekts ist die Förderung leistungsfähiger Laubholzkonstruktionen im europäischen Bausektor durch die Entwicklung wirtschaftlicher, zuverlässiger und innovativer Verbindungstechnologien für Laubholzbauteile und deren Konstruktion. Ziel ist es, den Weg für die Verwendung von mehr Laubholzprodukten in der Bauindustrie zu ebnen, indem Laubholzarten ein Mehrwert verliehen wird. Die Entwicklung innovativer und effizienter Laubholzverbindungen kann die Forstindustrie enorm stärken, da Verbindungen wesentliche Teile von Holzkonstruktionen sind und sehr oft die Wettbewerbsfähigkeit bestimmen. Die Verwendung von mehr Laubhölzern in der Bauindustrie entspricht auch dem gesellschaftlichen Interesse hin zu mehr nachhaltigen Gebäuden und ermöglicht es, herkömmliche Baumaterialien zu ersetzen, die erhebliche Treibhausgasemissionen verursachen und zum Klimawandel beitragen. Das Projekt zielt darauf ab, das Verständnis von Verbindungen für Laubholzkonstruktionen zu vertiefen, um eine breitere Verwendung von Laubholzprodukten im Bausektor zu ermöglichen. | Für auf Abscheren belastete Verbindungsmittel mit kleinem Durchmesser wie Nägel und Klammern wurde ein simples Prüfverfahren entwickelt, das eine Einschätzung der Machbarkeit des Einbringens von Verbindungsmitteln in nicht vorgebohrtes Laubholz ermöglicht. Die in der Machbarkeitsstudie identifizierten geeigneten Verbindungsmittel wurden in Verbindungstests geprüft, um Bemessungsmodelle zu erstellen und zu validieren. Die Resultate zeigen, dass bestehende Bemessungsmodelle von Nadelholz auf Laubholz übertragbar sind. Lateral beanspruchte, glattschaftige Stabdübel großen Durchmessers sind wichtige Verbindungsmittel in Ingenieurbauwerken. Aufgrund der hohen Dichte von Laubholz treten neue Versagensarten auf, wofür ein analytisches Bemessungsmodell entwickelt und derzeit durch spezielle Tests validiert wird. Höhere Tragfähigkeiten der Verbindungen traten auf, die mit den heutigen Bemessungsregeln nicht erfasst werden. Ein innovativer Versuchsaufbau zur Messung der Normalkräfte entlang der Dübelachse, die zu erhöhten Tragfähigkeiten führen, wurde entwickelt. Selbstbohrende Schrauben sind bedeutende Verbindungsmittel für Ingenieurbauwerke, besonders, wenn ihre guten Eigenschaften in Richtung der Schraubachse aktiviert werden, was zu höherer Steifigkeit und Tragfähigkeit führt. Da Schrauben nie einzeln vorkommen, wurden vorrangig Verbindungen mit Schraubengruppen untersucht, wobei der Schwerpunkt auf der Ausarbeitung von Anwenderregelungen lag, um diese Verbindungen auszulegen und die Tragfähigkeit und das Verhalten verlässlich berechnen zu können. Zahlreiche ausgewertete Versuchsreihen wurden zur Validierung von Bemessungsmodellen herangezogen. Es wurde gezeigt, dass - analog zu Verbindungen mit Klammern und Nägeln - bestehende Bemessungsmodelle anwendbar sind. Es werden Regelungen vorgeschlagen, die die praktische Umsetzung von Laubholzverbindungen erleichtern, z.B. sollten Mindestschraubenabstände in Faserrichtung auf 8d erhöht und Schrauben generell vorgebohrt werden. | Dr. ir. Carmen Sandhaas Tel.: +49 721 608-43646 sandhaas@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (KIT) – Holzbau und Baukonstruktionen Reinhard-Baumeister-Platz 1 76131 Karlsruhe | X |
| 01.03.2017 | 31.12.2020 | 22028416 | Verbundvorhaben: Datenbasis zur Bewertung einer nachhaltigen und effizienten Holzverwendung im deutschen Bausektor; Teilvorhaben 3: Ökobilanzrechnung - Akronym: HolzImBauDat | In dem Projekt sollen normkonforme Ökobilanzdaten für identifizierte Segmente des Baubereichs auf Gebäudeebene ermittelt werden, in welchen entsprechende Informationen bislang fehlen. Die ermittelten Daten sind Voraussetzung für eine evidenzbasierte Abschätzung der mit dem Einsatz von Holz im Bauwesen in Deutschland verbundenen Klima- und Umweltauswirkungen. Damit schafft das Projekt die benötigte Datenbasis für eine fundierte Identifizierung bestehender Potentiale der Holzverwendung im Bausektor (insb. Kaskadennutzung, Ressourceneffizienzsteigerung) und für die Ableitung sich daraus ergebender Handlungsoptionen. AP 1 - Ökobilanzierung Gebäude: Festlegung der Systemgrenzen für Gebäude für die neuen Gebäudetypen durch alle Projektpartner adaptiert und festgelegt. Hierfür werden die notwendigen Baustoffdaten ggf. aktualisiert, in die LEGEP Software auf Gebäudeebene übertragen sowie die Ergebnisse durch ein critical review nach DIN EN ISO 14040 und ISO TS 14071 validiert. AP2 – Abschätzung der Auswirkungen der Holzverwendung im Bausektor auf nationaler Ebene In AP2 werden die in AP1 generierten Ergebnisse auf Gebäudeebene mit den nationalen Statistiken zur Bautätigkeit kombiniert und zur Bestimmung der der Auswirkungen und Zusammenhänge im Bausektor auf nationaler Ebene in das Modell WoodCarbonMonitor integriert. Auch eine sich verändernde Baumartenzusammensetzung des zukünftigen Rohholzaufkommens soll dabei Berücksichtigung finden (WEHAM, Rock et al. 2016). | Dipl. Ing. Holger König Tel.: +49 8142 6518696 mail@ascona-koenig.de Ascona Gesellschaft für ökologische Projekte König - Jama GbR Eschenrieder Str. 65 82194 Gröbenzell | ||
| 01.03.2017 | 31.12.2020 | 22028516 | Verbundvorhaben: Datenbasis zur Bewertung einer nachhaltigen und effizienten Holzverwendung im deutschen Bausektor; Teilvorhaben 2: Ökobilanzierung von Gebäuden - Akronym: HolzImBauDat | In dem Projekt sollen normkonforme Ökobilanzdaten für identifizierte Segmente des Baubereichs auf Gebäudeebene ermittelt werden, in welchen entsprechende Informationen bislang fehlen. Die ermittelten Daten sind Voraussetzung für eine evidenzbasierte Abschätzung der mit dem Einsatz von Holz im Bauwesen in Deutschland verbundenen Klima- und Umweltauswirkungen. Damit schafft das Projekt die benötigte Datenbasis für eine fundierte Identifizierung bestehender Potentiale der Holzverwendung im Bausektor (insb. Kaskadennutzung, Ressourceneffizienzsteigerung) und für die Ableitung sich daraus ergebender Handlungsoptionen. AP 1 - Ökobilanzierung Gebäude: Festlegung der Systemgrenzen für Gebäude für die neuen Gebäudetypen durch alle Projektpartner adaptiert und festgelegt. Hierfür werden die notwendigen Baustoffdaten ggf. aktualisiert, in die LEGEP Software auf Gebäudeebene übertragen sowie die Ergebnisse durch ein critical review nach DIN EN ISO 14040 und ISO TS 14071 validiert. AP2 – Abschätzung der Auswirkungen der Holzverwendung im Bausektor auf nationaler Ebene In AP2 werden die in AP1 generierten Ergebnisse auf Gebäudeebene mit den nationalen Statistiken zur Bautätigkeit kombiniert und zur Bestimmung der der Auswirkungen und Zusammenhänge im Bausektor auf nationaler Ebene in das Modell WoodCarbonMonitor integriert. Auch eine sich verändernde Baumartenzusammensetzung des zukünftigen Rohholzaufkommens soll dabei Berücksichtigung finden (WEHAM, Rock et al. 2016). | Prof. Dr. Annette Hafner Tel.: +49 234 32-21413 annette.hafner@rub.de Ruhr-Universität Bochum - Fakultät Bau- und Umweltwissenschaften - Ressourceneffizientes Bauen Universitätsstr. 150, IC 5-159 44801 Bochum | ||
| 01.08.2019 | 28.02.2023 | 22031118 | BIMwood - Entwicklung von Building Information Modeling basierten Lösungen für projektbezogene Kooperation in der Wertschöpfungskette vorgefertigter Holzbauten - Akronym: BIMwood | Das Forschungsprojekt BIMwood befasst sich mit der Entwicklung von Building Information Modeling basierten Lösungen für projektbezogene Kooperationen bei der Planung vorgefertigter Holzbauten. Ein wichtiger Impulsgeber für die Digitalisierung im Bauwesen ist Building Information Modeling (BIM). Der Begriff "Construction 4.0" wird in der Baubranche verwendetet analog zu "Industrie 4.0" und basiert auf der Digitalisierung der Bauwirtschaft einerseits und der Industrialisierung der Bauprozesse andererseits . Diese Themen werden im Bereich der Fertigung vorgefertigter Holzbauten partiell, aber noch nicht durchgängig in einer digitalen Kette umgesetzt. Die Produktion ist geprägt von einem hohen Grad der Off-Site-Fertigung. Ein Hindernis stellt der nicht standardisierte Datenaustausch zwischen den beteiligten Planenden und dem Austausch mit dem ausführenden Unternehmen dar, der mit hohem Informationsverlust und Mehrarbeit verbunden ist. Der vorgefertigte Holzbau weist eine hohe Anzahl an vielschichtigen Bauteilaufbauten auf, die zu einem höheren Komplexitätsgrad der Bauweise im Vergleich zu mineralischen Bauweisen führen. Bislang ist der Einsatz von BIM vorwiegend auf die (Planungs-)Prozesse des mineralischen Bauens abgestimmt und berücksichtigt die spezifischen Anforderungen des vorgefertigten Holzbaus nicht. Der höhere Komplexitätsgrad der Bauteilaufbauten und das Prinzip der Vorfertigung verlangen bereits in frühen Planungsphasen Entscheidungen und Festlegungen, welche geometrischen und alphanumerischen Informationen zu welchem Zeitpunkt in das semantische Datenmodell eines Holzbauprojekts einfließen. In BIMwood werden diese komplexen Anforderungen und Zusammenhänge analysiert, zusammengefasst und konkrete Lösungsvorschläge erarbeitet. | BIMwood führt zunächst die besonderen Anforderungen des vorgefertigten Holzbaus an und entwickelt im weiteren Schritt Lösungsansätze für unterschiedliche Themenfelder eines holzbauspezifischen BIM Prozesses. Die Erarbeitung des BIMwood Referenzprozesses erfolgt analog der etablierten Planungsphasen auf Grundlage eines simulativen Methodenansatzes unter Betrachtung von zwei Ebenen: die deskriptive Ebene beschreibt die strukturierten multidisziplinären Daten, die prozessuale Ebene beschreibt die Austauschprozesse im Kontext der zugewiesenen Rollen und Verantwortlichkeiten. Ergänzend werden Grundlagen für das Erstellen der 3D Fachmodelle hinsichtlich geometrischer Anforderungen erarbeitet (Modellierung) sowie die Anforderungen an die Modelle bezüglich der notwendigen Daten in den Bauteilen geklärt. Die vorgeschlagenen Lösungen bieten somit die Grundlage für die Erarbeitung einer Umsetzungsstrategie in einem realen Projekt zur Verbesserung des Datenaustauschs zwischen Planern und Ausführenden und schließt die Prozesskette von der Planung bis zur Fertigung. | Prof. Dr.-Ing. Frank Petzold Tel.: + 49 8928922172 petzold@tum.de Technische Universität München - Fakultät für Architektur - Professur für Entwerfen und Holzbau Arcisstr. 21 80333 München | |
| 01.03.2019 | 31.10.2022 | 22034718 | ForestValue: Innovative Lösungen für das zukünftige Bauen mit Brettsperrholz - Akronym: InnoCrossLam | Die Entwicklung der letzten Jahre im Bereich mehrgeschossiger Holzbauten war bemerkenswert, Brettsperrholz spielt eine wichtige Rolle in dieser Entwicklung. Um den nächsten Schritt hin zu einer großflächigen Einführung dieser Bauweise tun zu können, sind jedoch Weiterentwicklungen und Innovationen in der Brettsperrholzbauweise notwendig. Wenn Massivholzprodukte ein ernstzunehmender Wettbewerber gegenüber mineralischen Baumaterialien wie Beton werden sollen, müssen sie Architekten und Ingenieuren eine vergleichbare Flexibilität im Einsatz bieten. Das Hauptziel des Europäischen Forschungsvorhabens InnoCrossLam bestand darin, die Anwendbarkeit und Flexibilität von Massivholzelementen wie Brettsperrholz (BSP) für mehrgeschossige Gebäude und weitgespannte Tragwerke zu erweitern. Der Hauptgedanke hinter diesem Projekt war die Weiterentwicklung der Verwendung von Massivholzprodukten wie BSP in neuen Bauanwendungen und in multifunktionalen Kontexten. Solche Entwicklungen wurden durch einen transdisziplinären Ansatz erreicht, indem Themen wie Architektur und Design, Haustechnik (HVAC) und Bauingenieurwesen in die Projektarbeit integriert wurden, in Kombination mit Forschung und Entwicklung, die auf der Anwendung fortschrittlicher theoretischer und experimenteller Ansätze basieren. Indem Architekten eingeladen wurden und ihre Kompetenz als Motor des Projekts fungierte, wurden in Zusammenarbeit mit Bauingenieuren und Experten die Herausforderungen definiert, denen sich Planer und Industrie stellen müssen. So wurden neue und praxisorientierte Lösungen für anspruchsvolle Entwurfssituationen entwickelt . Flexibilität wardabei eines der Schlüsselwörter . Flexibilität im Sinne von z.B. flexiblen Grundrissen, auskragenden Strukturen, weit gespannten Systemen, effizienten Verbindungstechniken, effizienter Montage und Demontage von Bausystemen und dem Potenzial für zusätzliche Funktionalität. | DLT (Diagonal Laminated Timber, Diagonallagenholz, diagonal verklebtes Brettsperrholz) stellt eine anwendungsoptimierte Weiterentwicklung von Brettsperrholz (BSP) dar, und erreicht bei gleichem Materialeinsatz deutlich verbesserte mechanische Eigenschaften. Dabei wird diagonal verklebtes BSP herkömmliches BSP nicht verdrängen, sondern zu einer Erweiterung der Produktpalette im Massivholzbereich führen. Multifunktionale Massivholz-Wandelemente – multifunktional in Bezug auf eine thermische Aktivierbarkeit –wurden in Richtung Anwendungsreife weiterentwickelt. Sechs verschiedene Serien von multifunktionalem BSP für die mechanischen und klimatischen Untersuchungen sowie für die Bestimmung des Feuerwiderstandes wurden entwickelt, hergestellt und getestet. Zusammenfassend verspricht und unterstützt die Forschung innerhalb des AP5 eine effizientere zukünftige Nutzung von Massivholzelementen durch das Hinzufügen zusätzlicher Funktionalität oder diagonaler Lagenanordnungen. Mit Hilfe eines Online-Fragebogens, persönlicher Interviews und parallel entwickelter Dokumente wurde über den Stand der Technik der Bemessung mehrgeschossiger Gebäude in Brettsperrholz berichtet. Die Arbeit wurde von mehr als 150 Experten weltweit begleitet. An der Online-Umfrage und Interviews nahmen Ingenieure aus über 25 Ländern weltweit teil, darunter 15 EU-Mitgliedsstaaten sowie Überseenationen wie Kanada und Neuseeland. Die Erkenntnisse zu für die Anwendung wichtigen Kerngebieten der Forschung ermöglichten den europäischen Partnern u.a. Arbeiten an sprödem Versagen von Verbindungen und lateraler Stabilität von Brettsperrholzelementen, sowie an Punktstützungen und Öffnungen in Brettsperrholzdecken. | Prof. Dr.-Ing. Stefan Winter Tel.: +49 89 289-22416 winter@bv.tum.de Technische Universität München - Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt - Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion Arcisstr. 21 80333 München | X |
| 01.04.2019 | 01.10.2022 | 22036718 | ForestValue: Verbesserung des Brandschutzes für Konstruktionen mit Ingenieurholzbauprodukten und -systemen; Teilvorhaben 2: Erarbeitung von brandschutztechnischen Konstruktions- und Bemessungsregeln - Akronym: FIRENWOOD | Das Forschungsvorhaben "Firenwood" hat das Ziel bestehende Brandbemessungskonzepte für geklebte ingenieurtechnische Holzbauprodukte zu optimieren sowie Wissenslücken zum Materialverhalten im Brandfall zu schließen. Einer der Hauptschwerpunkte des Projekts lag deshalb in der Untersuchung des brandschutztechnischen Verhaltens von Klebstoffen, die in strukturellen Anwendungen eingesetzt werden, da bei vielen dieser innovativen Systeme unterschiedliche Klebstoffsysteme verwendet werden. Untersucht wurden dabei unter anderem Klebstoffverbindungen in Brettsperrholz (CLT), in Brettschichtholz (BSH), in Stegträgern sowie bei eingeklebten metallischen Verbindungsmitteln. Neben der Verbesserung bestehender Bemessungsregeln sollten auch Möglichkeiten zur Klassifizierung einzelner Klebstoffgruppen erarbeitet werden. Das Teilvorhaben 2 war dabei an der Identifizierung technischer und soziokultureller Hemmnisse für das Bauen mit Holz sowie der Entwicklung von zugehörigen Lösungsansätzen beteiligt, um eine breitere Anwendung von Holzbauprodukten zu ermöglichen. Ein weiterer Aufgabenbereich lag in der experimentellen Untersuchung eingeklebter metallischer Verbindungsmittel unter Brandbelastung. Hierzu wurden vier Versuchsreihen durchgeführt um das mechanische und thermische Materialverhalten in der Verbindung zu untersuchen. Dabei wurden neben kleinformatigen Prüfkörpern zur Untersuchung der Klebstoffeigenschaften auch Brandversuche mit eingeklebten Gewindestangen durchgeführt. Aufbauend auf den Versuchsergebnissen wurden brandschutztechnische Bemessungsregeln abgeleitet. Zusätzlich wurden im Rahmen von projektbegleitenden Umfragen und Workshops mit Interessenvertretern Diskussionen über Teilergebnisse angeregt und durchgeführt. | Auf Basis einer Grundlagenermittlung zur aktuellen Anwendbarkeit von Holzbauprodukten in den europäischen Ländern wurde eine Übersicht erarbeitet, die den erforderlichen Feuerwiderstand von Bauteilen für verschiedene Gebäudehöhen wiedergibt. Zusätzlich werden die Einsatzmöglichkeiten von brennbaren Baustoffen (Brennbarkeitsklasse D) in mehrgeschossigen Gebäuden aufgezeigt. Basierend auf den gesammelten Erkenntnissen zu den vorhandenen Barrieren für die verbreitete Anwendung des Holzbaus sowie den Projekterfahrungen werden entsprechende Lösungsansätze vorgeschlagen. Es wurden numerische Simulationen zur Temperaturentwicklung innerhalb geklebter Verbindungen durchgeführt. Hierbei wurden materialspezifische sowie thermische Kennwerte auf Basis der Versuche angepasst und validiert. Diese Modelle wurden auch als Planungshilfe für die Entwicklung der Prüfkörper für die finale Versuchsreihe eingesetzt. Die experimentellen Untersuchungen für eingeklebte metallische Verbindungsmittel zeigen den Einfluss bestimmter Parameter auf das Durchwärmungsverhalten des Bauteils. Hierbei wurden unter anderem Klebstofffugendicken, brandschutztechnische Überdeckungen, Einbindelängen sowie die thermische Beanspruchung variiert. Bei der Verknüpfung von mechanischer und thermischer Beanspruchung im Brandfall wurde gezeigt, dass der Klebstoff die Schwachstelle der Verbindung darstellt. Dementsprechend wird vorgeschlagen immer eine Überdeckung vorzusehen, die die Klebstofffuge vor einer thermischen Einwirkung schützt. Das hierzu vorgeschlagene brandschutztechnische Bemessungsmodell wurde entsprechend den Versuchsergebnissen sowie durgeführten numerischen Simulationen angepasst. | Prof. Dr.-Ing. Stefan Winter Tel.: +49 89 289-22416 winter@bv.tum.de Technische Universität München - Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt - Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion Arcisstr. 21 80333 München | |
| 01.01.2020 | 30.06.2023 | 22040718 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Probennahme-, Prüf- und Klassifizierungsverfahren zur Bestimmung der biologischen Dauerhaftigkeit von Holz und Holzprodukten; Teilvorhaben 1: Modifiziertes Holz und Holzwerkstoffe - Akronym: DURATEST | Die Bestimmung und Klassifizierung der Dauerhaftigkeit von Holz gegen holzzerstörende Organismen ist auf europäischer Ebene durch DIN EN 350 geregelt. Mit der Neufassung von 2016 wurde der Anwendungsbereich dieser Norm u. a. auf schutzmittelbehandelte und modifizierte Hölzer sowie Holzwerkstoffe erweitert. Eine Klassifizierung der Dauerhaftigkeit von modifizierten Holzprodukten und -materialien sowie von Holzwerkstoffen ist auf Basis der derzeit verfügbaren Methoden und Regelungen (DIN EN 350:2016 und darin aufgeführte Prüfnormen) allerdings nicht möglich. So ist nach DIN EN 350 weiter unklar, welche Probenahme- und Prüfverfahren anzuwenden sind, wie die Klassifizierung auf Basis der Prüfergebnisse erfolgt und welche Schlussfolgerungen für Gebrauchsdauer bzw. Leistungsfähigkeit von holzbasierten Materialien und Produkten resultieren. | Dr. rer. silv. Wolfram Scheiding Tel.: +49 351 4662-280 wolfram.scheiding@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | ||
| 01.01.2020 | 31.12.2022 | 2218WK01A3 | Verbundvorhaben: Planung, Entwicklung und Vermarktung einer Grünbrücke mit einem Tragwerk aus Eichen-Brettschichtholz (GBLaubHolz); Teilvorhaben 1: Entwicklung des Bauwerksentwurfs auf Basis der ökologischen Anforderungen und technischen Möglichkeiten einschließlich Projektkoordination - Akronym: GBLaubHolz | Die Anpassung der Wälder an den Klimawandel erfordert ein Umdenken innerhalb der holzverwendenden Baubranche. Die Verwendung von Laubholz ist dabei ein wichtiges Mittel, um die Anpassung des Waldes an den Klimawand mit dem CO2-Speicherpotential von Holz im Bauwesen in Einklang zu bringen. Zu diesem Zweck soll innerhalb dieses Projekts ein Konzept für eine Grünbrücke aus Laubholz erarbeitet werden. Mit diesem Konzept sollen Planer und Entscheider aus der Baubranche auf die technischen Möglichkeiten des Bauens mit Laubholz aufmerksam gemacht werden und so der stoffliche Einsatz von Laubholz langfristig gefördert werden. | Dipl.-Ing Frank Miebach Tel.: +49 2205 9044-80 info@ib-miebach.de IB-MIEBACH - Ingenieurbüro für Holzbau und Holzbrückenbau Haus Sülz 7 53797 Lohmar | ||
| 01.01.2020 | 31.12.2022 | 2218WK01B3 | Verbundvorhaben: Planung, Entwicklung und Vermarktung einer Grünbrücke mit einem Tragwerk aus Eichen-Brettschichtholz (GBLaubHolz); Teilvorhaben 2: Erfassung und Bewertung der ökologischen Aspekte des Vorhabens - Akronym: GBLaubHolz | Die Anpassung der Wälder an den Klimawandel erfordert ein Umdenken innerhalb der holzverwendenden Baubranche. Die Verwendung von Laubholz ist dabei ein wichtiges Mittel, um die Anpassung des Waldes an den Klimawand mit dem CO2-Speicherpotential von Holz im Bauwesen in Einklang zu bringen. Zu diesem Zweck soll innerhalb dieses Projekts ein Konzept für eine Grünbrücke aus Laubholz erarbeitet werden. Mit diesem Konzept sollen Planer und Entscheider aus der Baubranche auf die technischen Möglichkeiten des Bauens mit Laubholz aufmerksam gemacht werden und so der stoffliche Einsatz von Laubholz langfristig gefördert werden. | Dr. Jochen Behrmann Tel.: +49 211 302005-14 jochen.behrmann@bund.net Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland - Landesverband Nordrhein-Westfalen Merowingerstr. 88 40225 Düsseldorf | ||
| 01.01.2020 | 31.12.2022 | 2218WK01C3 | Verbundvorhaben: Planung, Entwicklung und Vermarktung einer Grünbrücke mit einem Tragwerk aus Eichen-Brettschichtholz (GBLaubHolz); Teilvorhaben 3: Grundlagenermittlung zur Verwendung von Laubholz - Akronym: GBLaubHolz | Die Anpassung der Wälder an den Klimawandel erfordert ein Umdenken innerhalb der holzverwendenden Baubranche. Die Verwendung von Laubholz ist dabei ein wichtiges Mittel, um die Anpassung des Waldes an den Klimawand mit dem CO2-Speicherpotential von Holz im Bauwesen in Einklang zu bringen. Zu diesem Zweck soll innerhalb dieses Projekts ein Konzept für eine Grünbrücke aus Laubholz erarbeitet werden. Mit diesem Konzept sollen Planer und Entscheider aus der Baubranche auf die technischen Möglichkeiten des Bauens mit Laubholz aufmerksam gemacht werden und so der stoffliche Einsatz von Laubholz langfristig gefördert werden. | Prof. Dr.-Ing. Volker Krämer Tel.: +49 5121 881-262 volker.kraemer@hawk.de HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst - Hildesheim/Holzminden/Göttingen Hohnsen 4 31134 Hildesheim | ||
| 01.11.2019 | 30.04.2022 | 2218WK07A3 | Verbundvorhaben: Wandelbarer Holzhybrid für differenzierte Ausbaustufen; Teilvorhaben 1: standardisierte Holzbausysteme, Brettsperrholzdeckenkonstruktion und Lebenszyklusanalyse - Akronym: Holzhybrid | Für die Erstellung und Nutzung von Gebäuden in Europa ist die Bauindustrie jeweils für 40 % des Energieverbrauchs, des Rohstoffverbrauchs, des Abfallaufkommens und der Treibhausgasemissionen verantwortlich. Das Bauen muss daher zukünftig durch einen geringeren Energie- und Rohstoffverbrauch suffizienter werden, um die Einhaltung der Pariser Klimaziele erreichen zu können. Dies gelingt vor allem durch die effiziente Steigerung der Verwendung von Holzbauprodukten. Holz ist ein CO2-Speicher durch die stoffliche Substitution energieintensiver hergestellter Bauprodukte, durch dessen verzögerte Freisetzung von biogenem Kohlenstoff sowie am Lebensende durch seine energetische Substitution. Die Wirksamkeit als CO2-Speicher steigt mit der kaskadenartigen Verwendung von Holzbauprodukten. Angestrebt werden Produkte ohne abnehmende Wertschöpfung, wie dies mit standardisierten und reversiblen Bauteilen aus Holz möglich ist. Mit dem Forschungsprojekt eines wandelbaren Holzhybrid soll daher aufzeigt werden, wie in Kaskade verwendbare Holzbauprodukte in den Ausbaustufen Parken, Wohnen und Arbeiten in ein und derselben Tragstruktur einsetzbar sind. Die TU Kaiserslautern trägt mit drei Schwerpunkten zum Forschungsprojekt bei. Wesentlich ist die Erforschung von nutzungsneutralen Tragstrukturen mit hohen räumlichen und funktionalen Qualitäten aus Laub- und Nadelholz für die verschiedenen Ausbaustufen. Darauf aufbauend sollen raumbildende und gebäudetechnisch optimierte modulare Ausbauelemente für Wand und Decke für eine kaskadenartige Verwendung von Holzbauprodukten ohne abnehmende Wertschöpfung entwickelt werden. Die Suffizienz von Tragstruktur und Ausbauelementen wird über den gesamten Lebenszyklus mit Hilfe einer BIM-basierten Gebäudesimulation nachgewiesen. Dazu werden effiziente Algorithmen zur ganzheitlichen multikriteriellen Optimierung in Bezug auf Tragfähigkeit, Bau- und Umbauprozesse, Baukosten, Betriebskosten, CO2-Bilanz, Kaskadennutzung und Rückbau entwickelt. | Prof. Dr.-Ing. Jürgen Graf Tel.: +49 631 205-2296 juergen.graf@architektur.uni-kl.de Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau - Fachbereich Architektur - Fachgebiet Tragwerk und Material Pfaffenbergstr. 95, Geb. 1 67663 Kaiserslautern | ||
| 01.11.2019 | 30.04.2022 | 2218WK07B3 | Verbundvorhaben: Wandelbarer Holzhybrid für differenzierte Ausbaustufen; Teilvorhaben 2: Bauteilverbindungen für mehrgeschossige Tragwerke aus Buchen-Furnierschichtholz - Akronym: Holzhybrid | Für die Erstellung und Nutzung von Gebäuden in Europa ist die Bauindustrie jeweils für 40 % des Energieverbrauchs, des Rohstoffverbrauchs, des Abfallaufkommens und der Treibhausgasemissionen verantwortlich. Das Bauen muss daher zukünftig durch einen geringeren Energie- und Rohstoffverbrauch suffizienter werden, um die Einhaltung der Pariser Klimaziele erreichen zu können. Dies gelingt vor allem durch die effiziente Steigerung der Verwendung von Holzbauprodukten. Holz ist ein CO2-Speicher durch die stoffliche Substitution energieintensiver hergestellter Bauprodukte, durch dessen verzögerte Freisetzung von biogenem Kohlenstoff sowie am Lebensende durch seine energetische Substitution. Die Wirksamkeit als CO2-Speicher steigt mit der kaskadenartigen Verwendung von Holzbauprodukten. Angestrebt werden Produkte ohne abnehmende Wertschöpfung, wie dies mit standardisierten und reversiblen Bauteilen aus Holz möglich ist. Mit dem Forschungsprojekt eines wandelbaren Holzhybrid soll daher aufzeigt werden, wie in Kaskade verwendbare Holzbauprodukte in den Ausbaustufen Parken, Wohnen und Arbeiten in ein und derselben Tragstruktur einsetzbar sind. Das KIT trägt mit einem Schwerpunkt Verbindungstechnik zum Forschungsprojekt bei. Um nachhaltige, wirtschaftliche und attraktive Gebäude aus Holz errichten zu können, sind innovative und effiziente Verbindungsdetails erforderlich, die hohe Tragfähigkeit und Steifigkeit aufweisen, eine Vorfertigung der Bauteile einschließlich der Verbindungselemente im Werk erlauben und gleichzeitig eine schnelle Baustellenmontage ermöglichen. Hierzu werden Verbindungsdetails entwickelt, die eine Durchleitung konzentrierter Normalkräfte durch querdruckbeanspruchte Platten und Träger erlauben, dabei auch Querkräfte und Momente übertragen können und leicht zu montieren und zu demontieren sind. Für die Tragstruktur aus BauBuche und gegebenenfalls Brettsperrholz sind die Verbindungen dabei an den Querschnittsaufbau und die Lagen der Holzbauteile anzupassen. | Prof. Dr.-Ing. Hans Joachim Blass Tel.: +49 721 608-42710 blass@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (KIT) – Holzbau und Baukonstruktionen Reinhard-Baumeister-Platz 1 76131 Karlsruhe | ||
| 01.11.2019 | 30.04.2022 | 2218WK07C3 | Verbundvorhaben: Wandelbarer Holzhybrid für differenzierte Ausbaustufen; Teilvorhaben 3: Ökobilanzierungen wandelbarer Strukturen unter Berücksichtigung von Recycling und Kaskadennutzung - Akronym: Holzhybrid | Für die Erstellung und Nutzung von Gebäuden in Europa ist die Bauindustrie jeweils für 40 % des Energieverbrauchs, des Rohstoffverbrauchs, des Abfallaufkommens und der Treibhausgasemissionen verantwortlich. Das Bauen muss daher zukünftig durch einen geringeren Energie- und Rohstoffverbrauch suffizienter werden, um die Einhaltung der Pariser Klimaziele erreichen zu können. Dies gelingt vor allem durch die effiziente Steigerung der Verwendung von Holzbauprodukten. Holz ist ein CO2-Speicher durch die stoffliche Substitution energieintensiver hergestellter Bauprodukte, durch dessen verzögerte Freisetzung von biogenem Kohlenstoff sowie am Lebensende durch seine energetische Substitution. Die Wirksamkeit als CO2-Speicher steigt mit der kaskadenartigen Verwendung von Holzbauprodukten. Angestrebt werden Produkte ohne abnehmende Wertschöpfung, wie dies mit standardisierten und reversiblen Bauteilen aus Holz möglich ist. Mit dem Forschungsprojekt eines wandelbaren Holzhybrid soll daher aufzeigt werden, wie in Kaskade verwendbare Holzbauprodukte in den Ausbaustufen Parken, Wohnen und Arbeiten in ein und derselben Tragstruktur einsetzbar sind. Die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg trägt mit drei Schwerpunkten zum Forschungsprojekt bei. Der erste Schwerpunkt befasst sich mit den Möglichkeiten zur Steigerung des Anteils an konstruktiv nutzbarer Brettware am insgesamt nachwachsenden Buchenholzvolumen durch waldbauliche Maßnahmen. Der zweite Schwerpunkt gilt der Optimierung des verwendungsorientierten Holzeinschlags durch geeignete Inventurverfahren zur präzisen Ansprache von Quantität und Qualität der anfallenden Sortimente Der dritte Schwerpunk beinhaltet die Ermittlung der Lebenszyklusemissionen und –kosten der einzelnen Komponenten des Produktsystems ‚Wandelbares Holzhybrid‘ mittels einer Ökobilanz (LCA). Ein Vergleich mit den Emissionen von funktional äquivalenten Gebäuden mit konventionellen Baumaterialen und Nutzungsmustern ist ebenfalls vorgesehen. | PhD Stefan Pauliuk Tel.: +49 761 203-98726 stefan.pauliuk@indecol.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und natürliche Ressourcen - Juniorprofessur für Nachhaltiges Energie- und Stoffstrommanagement Tennenbacher Str. 4 79106 Freiburg im Breisgau | ||
| 01.11.2019 | 30.04.2022 | 2218WK07D3 | Verbundvorhaben: Wandelbarer Holzhybrid für differenzierte Ausbaustufen; Teilvorhaben 4: Brandschutzkonzept für flexible Nutzungen in mehrgeschossigen Bauwerken - Akronym: Holzhybrid | Für die Erstellung und Nutzung von Gebäuden in Europa ist die Bauindustrie jeweils für 40 % des Energieverbrauchs, des Rohstoffverbrauchs, des Abfallaufkommens und der Treibhausgasemissionen verantwortlich. Das Bauen muss daher zukünftig durch einen geringeren Energie- und Rohstoffverbrauch suffizienter werden, um die Einhaltung der Pariser Klimaziele erreichen zu können. Dies gelingt vor allem durch die effiziente Steigerung der Verwendung von Holzbauprodukten. Holz ist ein CO2-Speicher durch die stoffliche Substitution energieintensiver hergestellter Bauprodukte, durch dessen verzögerte Freisetzung von biogenem Kohlenstoff sowie am Lebensende durch seine energetische Substitution. Die Wirksamkeit als CO2-Speicher steigt mit der kaskadenartigen Verwendung von Holzbauprodukten. Angestrebt werden Produkte ohne abnehmende Wertschöpfung, wie dies mit standardisierten und reversiblen Bauteilen aus Holz möglich ist. Mit dem Forschungsprojekt eines wandelbaren Holzhybrid soll daher aufzeigt werden, wie in Kaskade verwendbare Holzbauprodukte in den Ausbaustufen Parken, Wohnen und Arbeiten in ein und derselben Tragstruktur einsetzbar sind. Die Technische Universität München bearbeitet den Teilbereich Brandschutz. Die Zielsetzung dieses Teilbereichs ist - die Erforschung und Entwicklung der Wandelbarkeit der Nutzung innerhalb dauerhafter Gebäudetragstrukturen nach brandschutztechnischen Gesichtspunkten. - die Bestimmung der relevanten Einfluss- und Randbedingungen, die als Kenngrößen für Bauplanung wandelbarer Gebäude Berücksichtigung finden müssen. - die Erörterung der Möglichkeiten der Verwendung des brennbaren Baustoffs Holz unter Erfüllung der bauordnungsrechtlichen Schutzziele in Holz-Hybridgebäuden. | Univ.-Prof. Dr.-Ing. Stefan Winter Tel.: +49 89 289-22417 winter@tum.de Technische Universität München - Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt - Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion Arcisstr. 21 80333 München | ||
| 01.06.2020 | 31.10.2022 | 2218WK16A3 | Verbundvorhaben: Psychoakustisch determiniertes Klassifikationssystem zum Schallschutz für CO2-bindende Bauweisen (SKH-CO2); Teilvorhaben 1: Bauphysikalische und psychoakustische Untersuchungen in Einfamilienhäusern - Akronym: SKH-CO2 | Der Baubereich besitzt mit rund 60% des Holzverbrauchs die größte Bedeutung für die Holzverwendung in Deutschland. Allerdings bestehen hinsichtlich des Schallschutzes von Holzhäusern immer noch Vorbehalte. Ziel des Forschungsantrags ist es daher, einen Bewertungsmaßstab für die Praxis auf Basis der Hörwahrnehmung abzuleiten, der eine eindeutige Einstufung von Holzbau-Deckenkonstruktionen in Holzhäusern hinsichtlich ihrer Schallschutzwirkung ermöglicht. Existierende Schallschutzkennwerte sollen dafür in einen leicht verständlichen und einfach kommunizierbaren Erwartungswert übersetzt werden. Ein solches Verfahren macht den Trittschallschutz für Laien verständlich und bildet die Lebensrealität der Bewohner deutlich besser ab. Der bislang einzige mögliche Bezug auf die Grenzwerte der DIN 4109 reicht für eine Bewertung der Einhaltung von Schallschutzanforderungen nicht aus. Im Rahmen des Projekts werden Stufen eines Klassifikationssystems auf Grundlage von tatsächlich wahrnehmbaren akustischen Unterschieden zwischen Konstruktionen definiert, so dass sich die unterschiedlichen baulichen Qualitätsstufen auch in dem tatsächlichen Höreindruck niederschlagen. Als Ergebnis entsteht ein Instrument, welches es den Baubeteiligten ermöglicht, die akustische Qualität von Deckenkonstruktionen mit der subjektiven akustischen Wahrnehmung in Bezug zu setzen und damit nachvollziehbar zu machen. Anschließend wird ein Leitfaden erarbeitet, welcher kostenfrei bezogen werden kann. | Benjamin Müller Tel.: +49 711 970-3404 benjamin.mueller@ibp.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | ||
| 01.06.2020 | 31.10.2022 | 2218WK16B3 | Verbundvorhaben: Psychoakustisch determiniertes Klassifikationssystem zum Schallschutz für CO2-bindende Bauweisen (SKH-CO2); Teilvorhaben 2: Publikation eines Leitfadens zur Klassifikation von Deckenkonstruktionen basierend auf Messungen und Probandenbefragungen - Akronym: SHK-CO2 | Der Baubereich besitzt mit rund 60% des Holzverbrauchs die größte Bedeutung für die Holzverwendung in Deutschland. Allerdings bestehen hinsichtlich des Schallschutzes von Holzhäusern immer noch Vorbehalte. Ziel des Forschungsantrags ist es daher, einen Bewertungsmaßstab für die Praxis auf Basis der Hörwahrnehmung abzuleiten, der eine eindeutige Einstufung von Holzbau-Deckenkonstruktionen in Holzhäusern hinsichtlich ihrer Schallschutzwirkung ermöglicht. Existierende Schallschutzkennwerte sollen dafür in einen leicht verständlichen und einfach kommunizierbaren Erwartungswert übersetzt werden. Ein solches Verfahren macht den Trittschallschutz für Laien verständlich und bildet die Lebensrealität der Bewohner deutlich besser ab. Der bislang einzige mögliche Bezug auf die Grenzwerte der DIN 4109 reicht für eine Bewertung der Einhaltung von Schallschutzanforderungen nicht aus. Im Rahmen des Projekts werden Stufen eines Klassifikationssystems auf Grundlage von tatsächlich wahrnehmbaren akustischen Unterschieden zwischen Konstruktionen definiert, so dass sich die unterschiedlichen baulichen Qualitätsstufen auch in dem tatsächlichen Höreindruck niederschlagen. Als Ergebnis entsteht ein Instrument, welches es den Baubeteiligten ermöglicht, die akustische Qualität von Deckenkonstruktionen mit der subjektiven akustischen Wahrnehmung in Bezug zu setzen und damit nachvollziehbar zu machen. Anschließend wird ein Leitfaden erarbeitet, welcher kostenfrei bezogen werden kann. | Johannes Niedermeyer Tel.: 49 30 20314-534 niedermeyer@institut-holzbau.de Holzbau Deutschland- Institut e.V. Kronenstr. 55-58 10117 Berlin | ||
| 01.11.2019 | 30.06.2023 | 2218WK18A3 | Verbundvorhaben: Erstellung eines Bauwerkes mit einem neuartigen Tragsystem aus Eichenschwachholz; Teilvorhaben 1: Auswahl und Vermessung geeigneter Stämme, Aufbau der Datenbank BAU und ingenieurbauliche Begleitung des Referenzbaus - Akronym: EichenSystem | Projektziel ist, bisher ungenutztes oder minderwertig genutztes Laubschwachholz (Eiche) durch neue Verfahren des Entwurfsprozesses und des Ingenieurholzbaus einer langlebigen, hochwertigen Nutzung zuzuführen. Dabei soll eine neue Prozesskette Forst-Sortierung-Säge-Konstruktion entwickelt und praktisch erprobt werden. Es soll Aufschluss darüber erzielt werden, ob und wie Laubschwachholz, welches aufgrund seines Stammdurchmessers und seiner geometrischen Form (Wuchs und weiterer äußerer und innerer Stammmerkmale) bislang für standardisierte Anwendungen des konstruktiven Holzbaus als ungeeignet angesehen wurde, den zuvor beschriebenen höherwertigen Nutzungen zugeführt werden kann. Es ist vorgesehen, Eichenholz der Klassifizierung IL 2A in längen maximal 8 m aus Erst- oder Zweitdurchforstung zu verwenden. Am Ende der Prozesskette steht die Generierung möglicher Stabtragwerke. Die Zuordnung der Querschnitte zu den vorher definierten Tragwerkstypen erfolgt über eine vorgelagerte Charakterisierung und Vorsortierung des Eichenrohholzes nach Dimension, äußerer Form, sowie physikalischen und mechanischen Eigenschaften. Die Stäbe der parametrisch entwickelten Tragwerke erfordern lediglich einen Kappschnitt zur Herstellung definierter Längen. Die Verbindungsknoten der überwiegend druckbeanspruchten Tragwerke lassen sich durch kostengünstige Formteile aus Mineralguss herstellen, wobei die Anschlusskräfte überwiegend durch Kontaktpressung in Faserlängsrichtung in die Stäbe eingeleitet werden können. Es ist vorgesehen, auf energieintensive Trocknungsprozesse soweit möglich zu verzichten. Naturgetrocknete Holzquerschnitte besitzen eine äußerst günstige Gesamtenergiebilanz gegenüber kammergetrockneten Schnittholz- und Brettschichtholzsortimenten, da sie lediglich 20 % der dort notwendig werdenden Prozessenergie beanspruchen. Durch Substitution von Nadel- durch Laubholz soll die Entwicklung neuer, innovativer Produkte zur stofflichen Nutzung von Laubholz gefördert werden. | Prof. Dr. techn. Wieland Becker Tel.: +49 651 8103-267 w.becker@hochschule-trier.de Holzkompetenzzentrum Trier Prof. Dr. Wieland Becker Schneidershof 104-106 54293 Trier | ||
| 01.11.2019 | 30.04.2023 | 2218WK18C3 | Verbundvorhaben: Erstellung eines Bauwerkes mit einem neuartigen Tragsystem aus Eichenschwachholz; Teilvorhaben 2: Charakterisierung von schwächerem Eichenstammholz für konstruktive Verwendungen, Voruntersuchungen zur Prozesskette - Akronym: EichenSystem | Projektziel ist, bisher ungenutztes oder geringwertig genutztes Laubschwachholz (Eiche) durch neueVerfahren des Entwurfsprozesses und des Ingenieurholzbaus einer langlebigen, hochwertigen Nutzungzuzuführen. Dabei soll eine neue Prozesskette Forst-Sortierung-Säge-Konstruktion entwickelt und praktisch erprobt werden. Es soll Aufschluss darüber erzielt werden, ob und wie Laubschwachholz, welches aufgrund seines Stammdurchmessers und seiner geometrischen Form (Wuchs und weiterer äußerer und innerer Stammmerkmale) bislang für standardisierte Anwendungen des konstruktiven Holzbaus als ungeeignet angesehen wurde, den zuvor beschriebenen höherwertigen Nutzungen zugeführt werden kann. Es ist vorgesehen, Eichenholz der Klassifizierung IL2A in Längen maximal 8 m aus Erst- oder Zweitdurchforstung zu verwenden. Am Ende der Prozesskette steht die Generierung möglicher Stabtragwerke. Die Zuordnung der Querschnitte zu den vorher definierten Tragwerkstypen erfolgt über eine vorgelagerte Charakterisierung und Vorsortierung des Eichenrohholzes nach Dimension, äußerer Form, sowie physikalischen und mechanischen Eigenschaften. Die Stäbe der parametrisch entwickelten Tragwerke erfordern lediglich einen Kappschnitt zur Herstellung definierter Längen. Die Verbindungsknoten der überwiegend druckbeanspruchten Tragwerke lassen sich durch kostengünstige Formteile aus Mineralguss herstellen, wobei die Anschlusskräfte überwiegend durch Kontaktpressung in Faserlängsrichtung in die Stäbe eingeleitet werden können. Es ist vorgesehen, auf energieintensive Trocknungsprozesse soweit möglich zu verzichten. Naturgetrocknete Holzquerschnitte besitzen eine äußerst günstige Gesamtenergiebilanz gegenüber kammergetrockneten Schnittholz- und Brettschichtholzprodukten, da sie lediglich 20 % der dort notwendig Prozessenergie beanspruchen. Durch Substitution von Nadel- durch Laubholz durch die Entwicklung innovativer Produkte für den Konstruktionsbereich soll die stoffliche Nutzung von Laubholz gefördert werden. | Dr. Franka Brüchert Tel.: +49 761 4018-239 franka.bruechert@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | ||
| 01.11.2019 | 30.04.2023 | 2218WK18D3 | Verbundvorhaben: Erstellung eines Bauwerkes mit einem neuartigen Tragsystem aus Eichenschwachholz; Teilvorhaben 3: Mechanische Versuche, Sortierung und Zuordnung zu Festigkeitsklassen der Rohholzressource Laubschwachholz - Akronym: EichenSystem | Projektziel ist, bisher ungenutztes oder minderwertig genutztes Laubschwachholz (Eiche) durch neue Verfahren des Entwurfsprozesses und des Ingenieurholzbaus einer langlebigen, hochwertigen Nutzung zuzuführen. Dabei soll eine neue Prozesskette Forst-Sortierung-Säge-Konstruktion entwickelt und praktisch erprobt werden. Es soll Aufschluss darüber erzielt werden, ob und wie Laubschwachholz, welches aufgrund seines Stammdurchmessers und seiner geometrischen Form (Wuchs und weiterer äußerer und innerer Stammmerkmale) bislang für standardisierte Anwendungen des konstruktiven Holzbaus als ungeeignet angesehen wurde, den zuvor beschriebenen höherwertigen Nutzungen zugeführt werden kann. Es ist vorgesehen, Eichenholz der Klassifizierung IL 2A in Längen maximal 8 m aus Erst- oder Zweitdurchforstung zu verwenden. Am Ende der Prozesskette steht die Generierung möglicher Stabtragwerke. Die Zuordnung der Querschnitte zu den vorher definierten Tragwerkstypen erfolgt über eine vorgelagerte Charakterisierung und Vorsortierung des Eichenrohholzes nach Dimension, äußerer Form, sowie physikalischen und mechanischen Eigenschaften. Die Stäbe der parametrisch entwickelten Tragwerke erfordern lediglich einen Kappschnitt zur Herstellung definierter Längen. Die Verbindungsknoten der überwiegend druckbeanspruchten Tragwerke lassen sich durch kostengünstige Formteile aus Mineralguss herstellen, wobei die Anschlusskräfte überwiegend durch Kontaktpressung in Faserlängsrichtung in die Stäbe eingeleitet werden können. Es ist vorgesehen, auf energieintensive Trocknungsprozesse soweit möglich zu verzichten. Naturgetrocknete Holzquerschnitte besitzen eine äußerst günstige Gesamtenergiebilanz gegenüber kammergetrockneten Schnittholz- und Brettschichtholzsortimenten, da sie lediglich 20% der dort notwendig werdenden Prozessenergie beanspruchen. Durch Substitution von Nadel- durch Laubholz soll die Entwicklung neuer, innovativer Produkte zur stofflichen Nutzung von Laubholz gefördert werden. | Prof. Dr.-Ing. Kay-Uwe Schober Tel.: +49 6131 6281327 schober@is-mainz.com Hochschule Mainz Lucy-Hillebrand-Str. 2 55128 Mainz | ||
| 01.07.2021 | 30.06.2024 | 2218WK46A3 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines nachhaltigen Schutzplankensystems aus hochbeanspruchbaren Holzverbundelementen; Teilvorhaben 1: Koordination, Versuchsdurchführung und Nachhaltigkeit - Akronym: HolzSchutzplanke | Ziel des Verbundprojekts ist die Entwicklung eines nachhaltigen Schutzplankensystems basierend auf hochbeanspruchbaren Holzverbundelementen unter Verwendung heimischer Hölzer. Damit soll ein dauerhaftes und wettbewerbsfähiges System entstehen, das mit den derzeitigen Stahl- und Stahlbetonsystemen konkurrieren kann. Als Projektziele werden - ein Prototyp einer HolzSchutzplanke für die Aufhaltestufe N2 und für die Aufhaltestufe H1 angestrebt. Das Teilvorhaben des Fraunhofer WKI besteht darin, die Arbeiten der Projektpartner zu koordinieren, die experimentellen Versuche durchzuführen, die Umweltauswirkungen zu analysieren und End-of-Life Betrachtungen vorzunehmen. Das Fraunhofer WKI stellt zudem mit dem Zentrum für Leichte und Umweltgerechte Bauten das Gebäude und die Plattform zur engen Zusammenarbeit zwischen der TU Braunschweig, dem Fraunhofer WKI und den Industriepartnern. Insgesamt bringt sich das Fraunhofer WKI mit der Kompetenz auf den Gebieten der numerischen Simulation, der Materialentwicklung, des Holzes und des Holzschutzes ein. | Prof. Dr. Libo Yan Tel.: +49 531 120496-14 libo.yan@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | ||
| 01.07.2021 | 30.06.2024 | 2218WK46C3 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines nachhaltigen Schutzplankensystems aus hochbeanspruchbaren Holzverbundelementen; Teilvorhaben 3: Dauerhaftigkeit - Akronym: HolzSchutzplanke | Ziel des Verbundprojekts ist die Entwicklung eines nachhaltigen Schutzplankensystems basierend auf hochbeanspruchbaren Holzverbundelementen unter Verwendung heimischer Hölzer. Damit soll ein dauerhaftes und wettbewerbsfähiges System entstehen, das mit den derzeitigen Stahl- und Stahlbetonsystemen konkurrieren kann. Als Projektziele werden - ein Prototyp einer HolzSchutzplanke für die Aufhaltestufe N2 und für die Aufhaltestufe H1 angestrebt. Die Sicherstellung der Dauerhaftigkeit über einen Zeitraum von mehr als 25 Jahren ist dabei ein ganz entscheidendes, zu erfüllendes Kriterium. Ohne eine solchen Nachweis wird kein Fahrzeug-Rückhaltesystem marktfähig sein. Die Sicherstellung der Dauerhaftigkeit kann durch unterschiedliche Maßnahmen wie - Verwendung dauerhafter Hölzer - konstruktive Maßnahmen und - chemischen Holzschutz erreicht werden. Innerhalb dieses Vorhabens soll die Nutzung chemischer Holzschutzmittel auf das erforderliche Minimum reduziert werden. Insgesamt ist zwar davon auszugehen, dass ein vollständiger Verzicht auf chemischen Holzschutz nicht realisierbar ist – angestrebt wird dieses Ziel dennoch. Wegen der bereits beschriebenen Problematik der Multi-Parameter-Optimierung werden in dem Teilvorhaben im - ersten Schritt die Möglichkeiten der Imprägnierung unterschiedlicher Hölzer im Labor- und Technikumsmaßstab experimentell ermittelt. Im - zweiten Schritt werden die Möglichkeiten der technischen Bearbeitbarkeit wie spanende Bearbeitung und Verklebbarkeit der imprägnierten Hölzer zusammen mit dem Fraunhofer WKI untersucht. | Dr. Marco Fleckenstein Tel.: +49 2751 524236 marco.fleckenstein@obermeier.de Kurt Obermeier GmbH & Co. KG Berghäuser Str. 70 57319 Bad Berleburg | ||
| 01.07.2021 | 30.06.2024 | 2218WK46D3 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines nachhaltigen Schutzplankensystems aus hochbeanspruchbaren Holzverbundelementen; Teilvorhaben 4: Numerische Simulation und Dynamik - Akronym: HolzSchutzplanke | Ziel des Verbundprojekts ist die Entwicklung eines nachhaltigen Schutzplankensystems basierend auf hochbeanspruchbaren Holzverbundelementen unter Verwendung heimischer Hölzer. Damit soll ein dauerhaftes und wettbewerbsfähiges System entstehen, das mit den derzeitigen Stahl- und Stahlbetonsystemen konkurrieren kann. Als Projektziele werden - ein Prototyp einer HolzSchutzplanke für die Aufhaltestufe N2 und für die Aufhaltestufe H1 angestrebt. Das Teilvorhaben der TU Braunschweig hat die Entwicklung eines Modells zur numerischen Simulation der HolzSchutzplanke bei dynamischen Einwirkungen wie Anprall und eines Ingenieurmodells zur ingenieurmäßigen Abschätzung des Verhaltens der HolzSchutzplanke bei dynamischen Einwirkungen wie Anprall zum Ziel. Während das numerische Modell allgemeingültig und (deswegen) höchst komplex sein wird, wird das Ingenieurmodell auf die zu entwickelnde HolzSchutzplanke beschränkt sein und es sollen mit Hilfe verhältnismäßig einfacher Gleichungen die Auswirkungen von Änderungen einzelner Systemkomponenten abgeschätzt werden können. | Prof. Dr.-Ing. Bohumil Kasal Tel.: +49 531 22077-30 bo.kasal@tu-braunschweig.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 3 - Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz - FG Organische Baustoffe und Holzwerkstoffe Hopfengarten 20 38102 Braunschweig | ||
| 01.07.2019 | 31.12.2022 | 2219NR008 | Verbundvorhaben: Mit Phasenwechselmaterialien getränktes Vollholz als latenter Wärmespeicher für Gebäude; Teilvorhaben 2: Anwendungsentwicklung - Akronym: PCM-WOOD | Ein großer Teil der in Gebäuden benötigten Energie muss für Heizung oder Kühlung aufgewendet werden, um unbehagliche Raumtemperaturen zu verhindern. Dabei ist im Sommer insbesondere bei mehrgeschossigen Geschäftsgebäuden häufig Kühlung notwendig, während im Winter geheizt werden muss. Während Möglichkeiten einer wirtschaftlichen Energieeinsparung durch Dämmung der Gebäude weitgehend ausgereizt zu sein scheinen, besteht hinsichtlich der Speicherung von Wärmeenergie immer noch ein erhebliches Verbesserungspotential. Als effektive Möglichkeit der Speicherung von Wärmeenergie sind sogenannte Phasenwechselmaterialien (PCM) bekannt, bei denen für den Übergang von der festen in die flüssige Phase Energie zur Lösung der chemischen Bindungen benötigt wird. In diesem Phasenübergangsbereich nehmen derartige Materialien erhebliche Wärmeenergie auf, ohne dass sich die Temperatur wesentlich erhöht. Beispiele für Phasenwechselmaterialien sind u.a. Paraffine und spezielle Salze (z.B. Natriumsulfat/Glaubersalz). Das Ziel des Forschungsvorhabens ist Holz durch Tränkung mit einem PCM zu einem multifunktionalen Baumaterial aufzuwerten, das folgende Eigenschaften aufweist: - Große latente Wärmespeicherfähigkeit - Hohe Dauerhaftigkeit - Geringe Herstellungskosten - Hohe Tragfähigkeit - Gesundheitliche Unbedenklichkeit - Langzeitiger CO2-Speicher Mit PCM getränktes Vollholz (PCM-WOOD) ist eine neue Materialkombination, die bisher weder praktisch genutzt, noch systematisch untersucht wurde. Multifunktionale Tragelemente aus PCM-WOOD wären in der Lage neben der Wärmespeicherung und Temperaturpufferung innerhalb eines Gebäudes auch statische Aufgaben zu übernehmen. Anwendungen wären z.B. Decken und Wände aus Brettstapel- oder Brettsperrholz. In einem ersten Schritt können nichttragende Ausbauelemente wie Fußböden und Wandverkleidungen aber auch Möbel, die die Wärmespeicherung und Temperaturpufferung als zusätzliche Funktion erhalten, als vermarktungsfähige Produkte entwickelt werden. | Dipl.-Ing. Erwin ter Hürne Tel.: +49 2862 701-102 erwin.terhuerne@terhuerne.de ter Hürne GmbH u. Co. KG Ramsdorfer Str. 5 46354 Südlohn | ||
| 01.03.2019 | 30.06.2022 | 2219NR014 | ForestValue: Bereitstellung von Wissen per Mausklick zur Spezifizierung der Leistungsfähigkeit von Holz und seiner Gebrauchsdauer - Akronym: ClickDesign | CLICKdesign steht für ‚Mouse click design and specification‘, wodurch die Kernidee des Projektes wiedergegeben wird. Leistungsbeschreibungen für Holzprodukte sollten ermöglicht und für eine verlässliche Gebrauchsdauerplanung aufbereitet werden. Grundlagen für eine dauerhaftigkeits- und performance-basierte Konstruktionsplanung sollten zusammengetragen, aufeinander abgestimmt und für ein übergeordnetes Vorhersage- und Planungsmodell nutzbar gemacht werden. Im Konsortium war die Universität Göttingen maßgeblich für die Modellierung von Abbauprozessen und der Materialresistenz sowie im Rahmen experimenteller Studien für Dauerhaftigkeitsprüfungen und Feuchtemonitoring verantwortlich. Die wissenschaftlichen Ziele lassen sich wie folgt zusammenfassen: • Ermittlung des Zusammenhangs zwischen inhärenten Holzeigenschaften, der Exposition im Gebrauch und der Wirkung (Leistungsfähigkeit) im Zusammenhang mit unterschiedlichen fest definierten Grenzzuständen • Zusammenbringen von Expositions-, Abbau- und Resistenzmodellen sowie zugehöriger Datenquellen (Datenbanken) zur Performance von Holz und holzbasierten Materialien, um einen gemeinsamen pan- europäischen holistischen Ansatz zu generieren • Validierung eines Modell-Satzes durch europaweite Fallstudien an Realbauwerken in Zusammenarbeit mit Sachverständigen, Gutachtern, und Planungsbüros • Inspiration neuartiger Design-Lösungen und –Spezifizierungen insbesondere im Hinblick auf die zu erwartende zunehmende Bedeutung der Digitalisierung • Bereitstellung eines BIM-kompatiblen Software-Tools für eine dauerhaftigkeitsbasierte Bewertung der Leistungsfähigkeit von Holzkonstruktionen | In Form einer web-basierten Vorhersage-Software sind die Projektergebnisse aus CLICKdesign umfassend und in komprimierter Form für Fachleute und Laien aufbereitet und verfügbar gemacht worden. Das Gebrauchsdauervorhersage-Tool ist modular aufgebaut und umfasst die Bereiche (1) Gefährdung durch holzzerstörende Pilze im Bodenkontakt, (2) Gefährdung durch holzzerstörende Pilze außerhalb des Bodens, (3) Gefährdung durch Termiten (und andere Insekten), (4) ästhetische Veränderungen von Holzoberflächen und (5) Standsicherheit und strukturelle Integrität von Holzkonstruktionen. Durch den Partner Universität Göttingen wurden in AP 1 im Rahmen einer umfassenden Literatur- und Datenbankstudie weltweit verfügbare Modellierungsansätze gesichtet, analysiert und hinsichtlich ihrer Eignung für das Projekt bewertet. In AP 2 wurden sogenannte ‚missing features‘ nebst notwendigen empirischen bzw. experimentellen Studien identifiziert, um die bestehenden Lücken für die angestrebte Modellierung zu schließen. In AP 3 wurden verschiedene Methoden und Modelle genutzt, um den Einfluss biotischer und abiotischer Einflussfaktoren auf die optische Erscheinung von Holz und deren Wirkung auf das subjektive Empfinden von Nutzern des Werkstoffes Holz zu quantifizieren. In AP 4 wurde der Einfluss pilzlichen Holzabbaus auf relevante elasto-mechanische Eigenschaften bestimmt. In AP 5 wurden Faktoren, die das Auftreten und den Befall von Holz durch Termiten bestimmen, unter Berücksichtigung der aktuellen Verbreitung unterschiedlicher Arten in Europa eine Bewertung vorgenommen und einzelne Faktoren auf die Möglichkeit hin untersucht, im Rahmen von Dosis-Wirkungsbeziehungen abgebildet und quantitativ erfasst zu werden. In AP 6 wurden Strukturen und Oberflächen für ein übergeordnetes Modell und die entsprechende Vorhersage- und Planungssoftware entworfen und anhand von Fallbeispielen validiert. | Prof. Dr. Holger Militz Tel.: +49 551 39-33542 holger.militz@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte Büsgenweg 4 37077 Göttingen | X |
| 01.04.2019 | 01.10.2022 | 2219NR120 | ForestValue: Verbesserung des Brandschutzes für Konstruktionen mit Ingenieurholzbauprodukten und -systemen; Teilvorhaben 1: Klassifizierungsmethode für Klebstoffe und Klebstoffverhalten bei erhöhten Temperaturen - Akronym: FIRENWOOD | Das beantragte europäische Verbundforschungsvorhaben behandelt die Thematik einer wesentlich verbesserten Brandschutzberechnung und -bemessung von Bauteilen und Anschlüssen in Bauwerken des Ingenieurholzbaus unter Verwendung geeignet geprüfter und sodann temperatur-klassifizierter Klebstoffe. Um die Entwicklung verbesserter Brandschutzberechnungen der geklebten Bauprodukte – I-Träger und Brettsperrholz – sowie von Holz-Holzverbindungen mit eingeklebten Stahlstäben zu ermöglichen, sind zunächst als grundlegende Eingangsvoraussetzungen die Fragestellungen betreffend Klassifizierung struktureller Klebstoffe mit Bezug auf die Leistungsfähigkeiten bei erhöhten Temperaturen und Brandbeanspruchung zu klären. Diesbezüglich besteht heute in Europa ein eindeutiges Defizit, da strukturelle Klebstoffe bislang primär hinsichtlich ihrer Klima-Feuchtigkeitsleistungsfähigkeit klassifiziert werden. Die Einstufung von Klebstoffen unterschiedlichster Klebstofffamilien in den in Deutschland baurechtlich geforderten Klebstofftyp I erfordert heute ausschließlich den Nachweis einer Temperaturbeständigkeit bis 70°C, während in Nordamerika Anforderungen bis 210°C vorliegen. Um brandschutztechnisch ausreichende, jedoch nicht unnötig hohe Temperaturleistungsanforderungen abzuleiten und in einem neuen Klebstoff-Klassifizierungssystem festzuschreiben, werden beim Antragsteller MPA komplementäre neue und adaptierte Labor-Prüfmethoden und Auswerteverfahren untersucht und anhand industriell hergestellter Bauteile validiert. Die relevanten physikalisch-mechanischen Klebstoffparameter für neue Temperatur- und Brandberechnungsmethoden werden bereitgestellt. Die Leistungsfähigkeit der Berechnungsmethoden auf Basis der klassifizierten Klebstoffe wird in Großbauteilbrandversuchen verifiziert. In dem Projekt wird ein kohärenter sozio-technischer Multiskalenansatz zum Abbau Brandszenario-bedingter gesellschaftlicher und baurechtlicher Hemmnisse für Holzbauteile/-bauten verfolgt. | Dr. Simon Aicher Tel.: +49 711 68562287 simon.aicher@mpa.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Otto-Graf-Institut - Materialprüfungsanstalt Pfaffenwaldring 32 70569 Stuttgart | ||
| 01.10.2019 | 31.05.2023 | 2219NR179 | Verbundvorhaben: Integrierte Holz-Stahl-Hybridelemente für Gewerbe- und Mehrgeschossbau; Teilvorhaben 2: Effiziente Holz-Verbindungen mit sehr dünnen Stahlblechen - Akronym: HS-Hybrid | Die Anwendungsbereiche von Holz in Gewerbegebäuden und im Mehrgeschossbau sind mit Ausnahme des traditionellen Wohnungsbaus bislang nicht oder nur schwer zugänglich für holzbasierte Bausysteme. Deswegen wird in diesem Vorhaben gezielt eine Hybridbauweise entwickelt, die die multifunktionellen Anforderungen im Bauwesen erfüllen kann. Kriterien wie Tragfähigkeit, Steifigkeit (große Spannweiten), Schalldämmung, Brand- und Schwingungsverhalten werden in ihrem Zusammenhang untersucht und beurteilt. Die Interdisziplinarität einer solchen Hybridbauweise fordert und fördert daher die Zusammenarbeit unterschiedlicher Experten aus Materialwissenschaften, Ingenieurholzbau und Akustik/Dynamik. Im Rahmen der förderpolitischen Ziele wird in diesem Vorhaben das Marktpotenzial von Holz und Holzwerkstoffen verbessert, bzw. es werden Hybridelemente entwickelt, damit neue Märkte erschlossen werden können: • Holz-Stahl-Hybridelemente (HSH-Elemente) sind Elemente auf Basis neuer Materialkombinationen mit großem wirtschaftlichem Potenzial, die bisher weder in Deutschland noch in Europa auf dem Markt verfügbar sind. • Die Verbindungen zwischen Holz und Stahl können in einer industriellen Vorfertigung schnell, vollautomatisch und wirtschaftlich realisiert werden. • Die Anwendung hochwertiger Holzprodukte wie Furnierschichtholz (FSH) und Brettsperrholz (BSP) in bisher unerschlossenen Volumenmärkten wie Gewerbe- und Mehrgeschossbau (Hotels, Bürogebäude, Schulen, usw.) mit freien Spannweiten bis zu 10 m wird ermöglicht. • Durch Anwendung von stiftförmigen Verbindungsmitteln und den Verzicht auf Beton wird der Rückbau vereinfacht und damit die materialoptimierte Entsorgung und das Recycling ermöglicht. | Dr. ir. Carmen Sandhaas Tel.: +49 721 608-43646 sandhaas@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (Universitätsaufgabe) - Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine - Abt. Stahlbau Otto-Ammann-Platz 1 76131 Karlsruhe | ||
| 01.01.2020 | 30.06.2023 | 2219NR372 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Probennahme-, Prüf- und Klassifizierungsverfahren zur Bestimmung der biologischen Dauerhaftigkeit von Holz und Holzprodukten; Teilvorhaben 2: Natives sowie Holzschutzmittel-behandeltes Holz - Akronym: DuraTest | Die Bestimmung und Klassifizierung der Dauerhaftigkeit von Holz gegen holzzerstörende Organismen ist auf europäischer Ebene durch DIN EN 350 geregelt. Mit der Neufassung von 2016 wurde der Anwendungsbereich dieser Norm u. a. auf schutzmittelbehandelte und modifizierte Hölzer sowie Holzwerkstoffe erweitert. Eine Klassifizierung der Dauerhaftigkeit von modifizierten Holzprodukten und -materialien sowie von Holzwerkstoffen ist auf Basis der derzeit verfügbaren Methoden und Regelungen (DIN EN 350:2016 und darin aufgeführte Prüfnormen) allerdings nicht möglich. So ist nach DIN EN 350 weiter unklar, welche Probenahme- und Prüfverfahren anzuwenden sind, wie die Klassifizierung auf Basis der Prüfergebnisse erfolgt und welche Schlussfolgerungen für Gebrauchsdauer bzw. Leistungsfähigkeit von holzbasierten Materialien und Produkten resultieren. | Christian Brischke Tel.: +49 551 39-29514 christian.brischke@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte Büsgenweg 4 37077 Göttingen | ||
| 01.05.2020 | 30.06.2023 | 2220HV001X | Entwicklung einer Datenschnittstelle für die automatisierte, statische Berechnung neuartiger, digital vorgefertigter Holztragwerke mit Holz-Holz Verbindungen - Akronym: FPNR-DTC-TU-KL | Das von der Forschungsgruppe DTC "Digital Timber Constructon" der TU Kaiserslautern geplante Projekt befasst sich mit der Entwicklung einer Software zur automatischen Generierung sowie Umwandlung von Architektur und Strukturdaten von Holztragwerken in berechenbare statische Systeme sowie Fabrikationsdaten. Mit Hilfe der geplanten Portierungsschnittstelle soll es möglich sein Holzbauwerke sowie Holz-Holz Verbindungen effizienter zu planen, zu berechnen und mit Hilfe von digitalen Fertigungsmethoden wie CNC-Fräsen, Fräsrobotern sowie Abbund- und Plattenbearbeitungsanlagen automatisiert zu fertigen. Zur Erhöhung der Materialeffizienz soll die geplante Software durch Anwendung spezieller Algorithmen in der Lage sein, aus Rest- und Verschnittmaterialien neue zusammengesetzte Bauteile zu erzeugen sowie ein effizientes Nesting durchzuführen. Durch die Anbindung an eine Statiksoftware können Bauteilgeometrien und Verbindungen entsprechend den aufzunehmenden Belastungen statisch optimiert werden. Insbesondere soll durch das Bereitstellen dieser, als Open Source Projekt geplanten, Software eine höhere Planungs-, Fertigungs- sowie Material- und Energieeffizienz erreicht werden. Dadurch lassen sich Planungsfehler rechtzeitig erkennen, sowie die Ausführungsqualität erhöhen. Mit Hilfe der geplanten Software sollen Standardbauteile, sowie bisher nicht oder nur mit sehr großem Aufwand modellierbare Tragwerke z.B. Schalentragwerke aus Holzplatten generiert und berechnet werden können. Schalentragwerke erlauben hohe Spannweiten bei gleichzeitig geringem Materialeinsatz. In der zweiten Projektphase soll die entwickelte Software genutzt werden um neuartige Schalentragwerke aus Brettsperrholz wissenschaftlich zu untersuchen sowie einen Prototyp einer Schalenkonstruktion auf einem Versuchsgelände zu errichten. Am Versuchsbau soll Messtechnik angebracht werden, sodass neue Erkenntnisse über den Kraftfluss, das Verformungs- sowie Langzeitverformungsverhalten gewonnen werden können. | Prof. Dr. Christopher Robeller Tel.: +49 152 0471 6224 christopher.robeller@hs-augsburg.de Hochschule für angewandte Wissenschaften Augsburg An der Hochschule 1 86161 Augsburg | ||
| 01.05.2020 | 31.08.2023 | 2220HV003A | Verbundvorhaben: Digital basierte, integrale Planungsmethodik für Systemhallendächer aus Holz mit Fokussierung auf automatisierte Fertigungs- und Vormontageprozesse; Teilvorhaben 1: Entwicklung digital basierter Planungsprozesse für Holzkonstruktionen - Akronym: TimberPlanPlus | Das Gesamtziel des Projekts ist die Entwicklung einer digital basierten Planungsmethodik für landwirtschaftliche Gebäude, die alle erforderlichen Fachplanungen integriert und informationsverlustfrei verknüpft sowie explizit auf voll- oder teilautomatisierte, NC-gesteuerte Fertigungs- und Vormontageprozesse in regional agierenden KMU des Holzbaus ausgerichtet ist. Konkret angesprochen wird der Bau von materialeffizienten und robusten Sytemdachkonstruktionen nach dem ReFlexRoof-System für landwirtschaftlich genutzte Hallen auf der Basis einer gezielten Integration und Weiterentwicklung der flächendeckend gegebenen Bearbeitungs- und Montagekompetenz durch das Zimmerer- und Dachdeckerhandwerk sowie der primären Nutzung von Holz als Baustoff in regionaler Produktion. Mit dem Projekt werden folgende Ergebnisse avisiert: > Konzept für eine alternative Organisation des Planungsprozesses, inkl. der Interaktion der Planungsbeteiligten > Inhaltlicher und organisatorische Beschreibung der Leistungspakete der einzelnen Pla-nungsbeteiligten, inkl. klarer Abgrenzungen und Definition von Schnittstellen > Entwicklung eines integralen, parametrischen Bemessungskonzepts für Tragwerksplanung, Bauphysik und Brandschutz in Abhängigkeit der Gebäudekubatur, der Nutzung und des Standortes Die Ergebnisse des Forschungsprojekts beschreiben die grundlegenden Voraussetzungen für die Etablierung eines vermarktungsfähigen, integrierten Planungs-, Bau- und Vertriebssystems für materialsparende Dächer aus Holz für landwirtschaftliche Gebäude, in dem eine variable Gruppe zertifizierter Unternehmen (im Sinne einer Gütegemeinschaft) kooperativ zusammenarbeitet. | Prof. Dr.-Ing. Alexander Stahr Tel.: +49 341 3076 6263 alexander.stahr@htwk-leipzig.de Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig Karl-Liebknecht-Str. 132 04277 Leipzig | ||
| 01.05.2020 | 31.08.2023 | 2220HV003B | Verbundvorhaben: Digital basierte, integrale Planungsmethodik für Systemhallendächer aus Holz mit Fokussierung auf automatisierte Fertigungs- und Vormontageprozesse; Teilvorhaben 2: Entwicklung des parametergesteuerten statischen Bemessungskonzepts - Akronym: TimberPlanPlus | Das Projekt fokussiert auf eine Erhöhung der Nutzungsquote von Holz für den Bau landwirtschaftlich genutzter Hallen. Es thematisiert die Entwicklung einer digital basierten, parametrisierten Planungsmethodik. Diese soll alle erforderlichen Fachplanungen integrieren und informationsverlustfrei verknüpfen, sodass im Ergebnis eine wirtschaftlich hoch effiziente, voll- oder teilautomatisierte, NC-gesteuerte Fertigung und Vormontage durch regional agierende KMU möglich wird. Konkret angesprochen wird der Bau von materialeffizienten und robusten Systemdachkonstruktionen aus Holz und Holzwerkstoffen in regionaler Produktion nach dem System "ReFlexRoof". Die flächendeckend gegebenen Bearbeitungs- und Montagekompetenz durch das Zimmerer- und Dachdeckerhandwerk soll dabei im Kontext digitaler Methoden gezielt weiterentwickelt werden. Mit dem Projekt werden folgende Forschungsthemen adressiert: - Konzept für eine alternative Organisation des Planungsprozesses auf Basis einer vollständig digitalen Kommunikation und Interaktion der Planungsbeteiligten - Organisatorische Beschreibung der Leistungspakete von Vorplanung bis Montageanleitung, inkl. klarer inhaltlicher Abgrenzungen und Definition von Informations-Schnittstellen - Modellierung der Systemdachkonstruktion unter Berücksichtigung aktueller BIM-Schnittstellen - Entwicklung eines integralen, parametrischen Bemessungskonzepts für Tragwerksplanung, Bauphysik und Brandschutz in Abhängigkeit von Gebäudekubatur, Nutzung und Standort - Berücksichtigung der Themen Rückbaubarkeit, Recycling und Ökobilanzierung im Gesamtkonzept - Sicherung der Schnittstellenübereinstimmung zwischen den einzelnen Bearbeitungsparametern Das Forschungsprojekt soll die Grundlagen für die Etablierung eines vermarktungsfähigen, vollständig digital basierten, integrierten Planungs-, Bau- und Vertriebssystems für materialsparende Systemdachkonstruktionen aus Holz für landwirtschaftliche Gebäude nach dem Prinzip "ReFlexRoof" liefern. | Prof. Dr.-Ing. Christian Heidenreich Tel.: +49 351 462-3411 christian.heidenreich@htw-dresden.de Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (FH) Friedrich-List-Platz 1 01069 Dresden | ||
| 01.05.2020 | 31.08.2023 | 2220HV003C | Verbundvorhaben: Digital basierte, integrale Planungsmethodik für Systemhallendächer aus Holz mit Fokussierung auf automatisierte Fertigungs- und Vormontageprozesse; Teilvorhaben 3: Leitdetails - Konstruktion und Bauphysik - Akronym: TimberPlanPlus | Das Projekt fokussiert auf eine Erhöhung der Nutzungsquote von Holz für den Bau landwirtschaftlich genutzter Hallen. Es thematisiert die Entwicklung einer digital basierten, parametrisierten Planungsmethodik. Diese soll alle erforderlichen Fachplanungen integrieren und informationsverlustfrei verknüpfen, sodass im Ergebnis eine wirtschaftlich hoch effiziente, voll- oder teilautomatisierte, NC-gesteuerte Fertigung und Vormontage durch regional agierende KMU möglich wird. Konkret angesprochen wird der Bau von materialeffizienten und robusten Sytemdachkonstruktionen aus Holz und Holzwerkstoffen in regionaler Produktion nach dem System "ReFlexRoof". Die flächendeckend gegebenen Bearbeitungs- und Montagekompetenz durch das Zimmerer- und Dachdeckerhandwerk soll dabei im Kontext digitaler Methoden gezielt weiterentwickelt werden. Mit dem Projekt werden folgende Forschungsthemen adressiert: - Konzept für eine alternative Organisation des Planungsprozesses auf Basis einer vollständig digitalen Kommunikation und Interaktion der Planungsbeteiligten - Organisatorische Beschreibung der Leistungspakete von Vorplanung bis Montageanleitung, inkl. klarer inhaltlicher Abgrenzungen und Definition von Informations-Schnittstellen - Modellierung der Systemdachkonstruktion unter Berücksichtigung aktueller BIM-Schnittstellen - Entwicklung eines integralen, parametrischen Bemessungskonzepts für Tragwerksplanung, Bauphysik und Brandschutz in Abhängigkeit von Gebäudekubatur, Nutzung und Standort - Berücksichtigung der Themen Rückbaubarkeit, Recycling und Ökobilanzierung im Gesamtkonzept - Sicherung der Schnittstellenübereinstimmung zwischen den einzelnen Bearbeitungsparametern Das Forschungsprojekt soll die Grundlagen für die Etablierung eines vermarktungsfähigen, vollständig digital basierten, integrierten Planungs-, Bau- und Vertriebssystems für materialsparende Systemdachkonstruktionen aus Holz für landwirtschaftliche Gebäude nach dem Prinzip "ReFlexRoof" liefern. | Prof. Dr.-Ing. Mike Sieder Tel.: +49 531 391-7800 m.sieder@tu-braunschweig.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Institut für Baukonstruktion und Holzbau Schleinitzstr. 21A 38106 Braunschweig | ||
| 01.05.2020 | 31.08.2023 | 2220HV003D | Verbundvorhaben: Digital basierte, integrale Planungsmethodik für Systemhallendächer aus Holz mit Fokussierung auf automatisierte Fertigungs- und Vormontageprozesse; Teilvorhaben 4: Konzeptionierung eines flexiblen Interaktionsmodelles für regional tätige KMU - Akronym: TimberPlanPlus | Das Projekt fokussiert auf eine Erhöhung der Nutzungsquote von Holz für den Bau landwirtschaftlich genutzter Hallen. Es thematisiert die Entwicklung einer digital basierten, parametrisierten Planungsmethodik. Diese soll alle erforderlichen Fachplanungen integrieren und informationsverlustfrei verknüpfen, sodass im Ergebnis eine wirtschaftlich hoch effiziente, voll- oder teilautomatisierte, NC-gesteuerte Fertigung und Vormontage durch regional agierende KMU möglich wird. Konkret angesprochen wird der Bau von materialeffizienten und robusten Sytemdachkonstruktionen aus Holz und Holzwerkstoffen in regionaler Produktion nach dem System "ReFlexRoof". Die flächendeckend gegebenen Bearbeitungs- und Montagekompetenz durch das Zimmerer- und Dachdeckerhandwerk soll dabei im Kontext digitaler Methoden gezielt weiterentwickelt werden. | David Ziegler Tel.: +49 341 231039-144 david.ziegler@imw.fraunhofer.de Fraunhofer-Zentrum für Internationales Management und Wissensökonomie Neumarkt 9-19 04109 Leipzig | ||
| 01.05.2020 | 31.08.2023 | 2220HV003F | Verbundvorhaben: Digital basierte, integrale Planungsmethodik für Systemhallendächer aus Holz mit Fokussierung auf automatisierte Fertigungs- und Vormontageprozesse; Teilvorhaben 6: Entwicklung eines Workflows auf Basis einer durchgängigen Daten- bzw. Informationskette - Akronym: TimberPlanPlus | Das Projekt fokussiert auf eine Erhöhung der Nutzungsquote von Holz für den Bau landwirtschaftlich genutzter Hallen. Es thematisiert die Entwicklung einer digital basierten, parametrisierten Planungsmethodik. Diese soll alle erforderlichen Fachplanungen integrieren und informationsverlustfrei verknüpfen, sodass im Ergebnis eine wirtschaftlich hoch effiziente, voll- oder teilautomatisierte, NC-gesteuerte Fertigung und Vormontage durch regional agierende KMU möglich wird. Konkret angesprochen wird der Bau von materialeffizienten und robusten Sytemdachkonstruktionen aus Holz und Holzwerkstoffen in regionaler Produktion nach dem System "ReFlexRoof". Die flächendeckend gegebenen Bearbeitungs- und Montagekompetenz durch das Zimmerer- und Dachdeckerhandwerk soll dabei im Kontext digitaler Methoden gezielt weiterentwickelt werden. Mit dem Projekt werden folgende Forschungsthemen adressiert: - Konzept für eine alternative Organisation des Planungsprozesses auf Basis einer vollständig digitalen Kommunikation und Interaktion der Planungsbeteiligten - Organisatorische Beschreibung der Leistungspakete von Vorplanung bis Montageanleitung, inkl. klarer inhaltlicher Abgrenzungen und Definition von Informations-Schnittstellen - Modellierung der Systemdachkonstruktion unter Berücksichtigung aktueller BIM-Schnittstellen - Entwicklung eines integralen, parametrischen Bemessungskonzepts für Tragwerksplanung, Bauphysik und Brandschutz in Abhängigkeit von Gebäudekubatur, Nutzung und Standort - Berücksichtigung der Themen Rückbaubarkeit, Recycling und Ökobilanzierung im Gesamtkonzept - Sicherung der Schnittstellenübereinstimmung zwischen den einzelnen Bearbeitungsparametern Das Forschungsprojekt soll die Grundlagen für die Etablierung eines vermarktungsfähigen, vollständig digital basierten, integrierten Planungs-, Bau- und Vertriebssystems für materialsparende Systemdachkonstruktionen aus Holz für landwirtschaftliche Gebäude nach dem Prinzip "ReFlexRoof" liefern. | Dipl.-Ing.(FH) Matthias Tremel Tel.: +49 36601 772-0 tremel@strab-holz.de STRAB Ingenieurholzbau Hermsdorf GmbH Industriestr. 11A 07629 Hermsdorf | ||
| 01.05.2020 | 30.04.2023 | 2220HV004A | Verbundvorhaben: Holz in der Aufstockung - Bewertung und Umsetzung von Holz in Aufstockungsmaßnahmen; Teilvorhaben 1: Ökobilanzierung - Akronym: HolzAuf | Aufstockungen stellen eine sinnvolle Möglichkeit dar in bereits dicht besiedelten innerstädtischen Flächen Wohnraum zu schaffen. Gerade für den Holzbau kann das Thema der Aufstockung von Gebäudebeständen eine Zukunftsaufgabe sein, da sich die Vorteile des Holzbaus hier gut umsetzen lassen. Holzbau kann gerade durch sein geringes Gewicht und die große Tragfähigkeit und Vorfertigung für Sanierung / Umbau / Anbau / Aufstockung genutzt werden. Aufstockungen bieten eine Vielzahl von verschiedenen Konstruktionsmöglichkeiten, die neben Kosteneinsparungen auch ökologische Potentiale bilden. Im Rahmen dieses Projektes werden konstruktive Problematiken (hauptsächlich Anschlussbereich Bestand an Holzbau) sowie ökologische Vorgehensweisen überarbeitet. Das Forschungsvorhaben erarbeitet Aufstockungskonstruktionen und bietet Planern und Entscheidungsträgern einen freien Zugang darauf. Dazu wird ein baukonstruktiver Detailkatalog mit verschiedenen Aufstockungskonstruktionen (Wand, Dach, Decke) in Holz erstellt, der neben konstruktiven Lösungen auch eine ökologische Bewertung beinhaltet. Insbesondere der Anschluss des Bestands an die neu zu erstellende Aufstockung wird untersucht und Lösungen für typische Konstruktionen aus verschiedenen Baualtersklassen angeboten. Aus ökologischer Sicht wird eine transparente Vorgehensweise zur ökologischen Bewertung von Aufstockungsmaßnahmen erstellt und eine Integration des Detailkatalogs in eLCA umgesetzt. Um die Forschungsergebnisse zu verifizieren und weitere anwendungsbezogene Probleme zu identifizieren, ist eine Zusammenarbeit mit Praxispartnern aus dem Wohnungsbau geplant. Damit leistet das Vorhaben einen wesentlichen Beitrag, die Verwendung von Holz im Baubereich weiter zu stärken und die in der Charta für Holz 2.0 dargestellten Ziele praktisch umzusetzen, die mit den Aufstockungsmaßnahmen verbundenen klimarelevanten Effekte und Potentiale durch die Substitutions- und Kohlenstoffspeicherwirkung bewertbar zu machen. | Prof. Dr. Annette Hafner Tel.: +49 234 32-21413 annette.hafner@rub.de Ruhr-Universität Bochum - Fakultät Bau- und Umweltwissenschaften - Ressourceneffizientes Bauen Universitätsstr. 150, IC 5-159 44801 Bochum | ||
| 01.05.2020 | 30.04.2023 | 2220HV004B | Verbundvorhaben: Holz in der Aufstockung - Bewertung und Umsetzung von Holz in Aufstockungsmaßnahmen; Teilvorhaben 2: Holz-Aufstockungskonstruktionskatalog - Akronym: HolzAuf | Aufstockungen stellen eine sinnvolle Möglichkeit dar in bereits dicht besiedelten innerstädtischen Flächen Wohnraum zu schaffen. Gerade für den Holzbau kann das Thema der Aufstockung von Gebäudebeständen eine Zukunftsaufgabe sein, da sich die Vorteile des Holzbaus hier gut umsetzen lassen. Holzbau kann gerade durch sein geringes Gewicht und die große Tragfähigkeit und Vorfertigung für Sanierung / Umbau / Anbau / Aufstockung genutzt werden. Aufstockungen bieten eine Vielzahl von verschiedenen Konstruktionsmöglichkeiten, die neben Kosteneinsparungen auch ökologische Potentiale bilden. Im Rahmen dieses Projektes werden konstruktive Problematiken (hauptsächlich Anschlussbereich Bestand an Holzbau) sowie ökologische Vorgehensweisen überarbeitet. Das Forschungsvorhaben erarbeitet Aufstockungskonstruktionen und bietet Planern und Entscheidungsträgern einen freien Zugang darauf. Dazu wird ein baukonstruktiver Detailkatalog mit verschiedenen Aufstockungskonstruktionen (Wand, Dach, Decke) in Holz erstellt, der neben konstruktiven Lösungen auch eine ökologische Bewertung beinhaltet. Insbesondere der Anschluss des Bestands an die neu zu erstellende Aufstockung wird untersucht und Lösungen für typische Konstruktionen aus verschiedenen Baualtersklassen angeboten. Aus ökologischer Sicht wird eine transparente Vorgehensweise zur ökologischen Bewertung von Aufstockungsmaßnahmen erstellt und eine Integration des Detailkatalogs in eLCA umgesetzt. Um die Forschungsergebnisse zu verifizieren und weitere anwendungsbezogene Probleme zu identifizieren, ist eine Zusammenarbeit mit Praxispartnern aus dem Wohnungsbau geplant. Damit leistet das Vorhaben einen wesentlichen Beitrag, die Verwendung von Holz im Baubereich weiter zu stärken und die in der Charta für Holz 2.0 dargestellten Ziele praktisch umzusetzen, die mit den Aufstockungsmaßnahmen verbundenen klimarelevanten Effekte und Potentiale durch die Substitutions- und Kohlenstoffspeicherwirkung bewertbar zu machen. | Prof. Dr.-Ing. Mike Sieder Tel.: +49 531 391-7800 m.sieder@tu-braunschweig.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Institut für Baukonstruktion und Holzbau Schleinitzstr. 21A 38106 Braunschweig | ||
| 01.05.2020 | 31.12.2022 | 2220HV008A | Verbundvorhaben: Rettung von Großvieh bei Brandereignissen landwirtschaftlicher Gebäude in Holzbauweise; Teilvorhaben 1: Bauliche und konstruktive Grundlagen - Akronym: Regrobra | Bei Bränden landwirtschaftlicher Stallungen sind Gebäudeschäden im Allgemeinen durch Versicherer gedeckt. Der materielle und immaterielle Schaden durch den Verlust von Tieren und somit der Produktionsgrundlage des Betriebes ist, wenn überhaupt, nur marginal abgedeckt. Hier setzt das Projekt REGROBRA an. Durch die Entwicklung eines übergreifenden Konzeptes zur Tierrettung, das sowohl bauliche, anlagentechnische als auch organisatorische Maßnahmen verknüpft, soll der Schaden durch den Verlust von Tieren aufgrund mangelnder Rettungsmöglichkeit begrenzt oder verhindert werden. Neben der Umsetzung von baulichen Maßnahmen, wie der Schaffung gesicherter Fluchtkorridore mit geringer Brandlast, welche in Kombination mit anlagentechnischen Maßnahmen im Brandfall die Fluchtmöglichkeit für einen begrenzten Zeitraum ermöglichen, sollen hierbei die Bewegungsabläufe der Tiere im Tagesablauf mit dem Verhaltensmuster im Brandfall abgestimmt und in entsprechende Konzepte integriert werden. Vor allem das kalkulierbare Brandverhalten von Holz kann bei der Ausbildung eines Korridorkonzeptes einen entscheidenden Vorteil bringen. Das Korridorkonzept wird durch einen innovativen Ansatz der Fluchtwegöffnung ins Freie im Rahmen des anlagentechnischen Brandschutzes ergänzt. | Innerhalb des Teilvorhabens 1 (TV 1) des Verbundprojektes wurde ein Beitrag zu den baulichen und konstruktiven Grundlagen einer effektiven Rettung von Großvieh bei Brandereignissen erstellt und Möglichkeiten einer effektiven Brandfrüherkennung sowie Vorschläge für bauliche Maßnahmen erarbeitet. In enger Zusammenarbeit mit den Verbundpartnern der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf sowie der Arbeitsgruppe Präventionsingenieure e.V. wurden, soweit feststellbar, in einem ersten Schritt Daten zu Branderhebungen, aufgetretenen (Tier-)Schäden und Brandursachen erhoben. Unter Beachtung vorhandenen Betriebsstrukturen und der nutztierartabhängigen, tierphysiologischen Aspekte wurden Vorschläge für konstruktive und bauliche Durchbildungen von baulichen Anlagen zur Verbesserung einer effektiven Rettung und Nachbetreuung von Großvieh, insbesondere in der Entstehungsphase von Brandereignissen, erarbeitet. Die nach eingehender Analyse bestehender Objektstrukturen erarbeiteten Vorschläge zur Verbesserung der Rettung von Nutztieren wurden konstruktiv in Praxisversuchen validiert. Insbesondere aus dem durchgeführte Pilotversuch der Evakuierung einer Rinderherde konnten Rückschlüsse für weitere baulich-konstruktive Anpassungsmaßnahmen für mögliche Evakuierungsstrategien gezogen werden. | Dr. Sebastian Hirschmüller Tel.: +49 8031 805 2328 sebastian.hirschmueller@fh-rosenheim.de Technische Hochschule Rosenheim - Forschung und Entwicklung Hochschulstr. 1 83024 Rosenheim | X |
| 01.05.2020 | 31.12.2022 | 2220HV008B | Verbundvorhaben: Rettung von Großvieh bei Brandereignissen landwirtschaftlicher Gebäude in Holzbauweise; Teilvorhaben 2: Verhalten von Rindern bei Brandfällen und Strategien zur Evakuierung und Erstversorgung am Unglücksort - Akronym: Regrobra | Ziel des Projekts war die Entwicklung von Strategien für die Evakuierung und Verwahrung von Rindern außerhalb des Brandobjekts, basierend auf Analysen des Tierverhaltens im Brandfall. Die Brandrisiken, sowie die Bedingungen für die Tierrettung wurden für die maßgeblichen Nutzungsarten bewertet. Dem folgend wurde die Milchviehhaltung als Startpunkt identifiziert, um erarbeitete Erkenntnisse im Anschluss für die Ausarbeitung spezifischer Konzepte für weitere Nutzungsarten verwenden zu können. Es wurden bestehende Veröffentlichungen zu Brandschutzkonzepten von Nutztier- und Pferdehaltungen, zum Flucht- und Vermeidungsverhalten von Rindern sowie zu Feuerwehreinsatzberichten bei Stallbränden ausgewertet, um ein Tierrettungskonzept zu erarbeiten und in einem Praxisversuch zu validieren. Bei der detaillierten Analyse der Literatur konnten Wissenslücken bzw. ein Mangel an wissenschaftlichen Vorarbeiten festgestellt werden, bezüglich des Tierverhaltens im Brandfall, zielführender vorsorglicher Maßnahmen zur Vorbereitung von Rettungswegen, sowie im Hinblick auf Hilfestellungen und Hinweisen für Rettungskräfte. Aufbauend auf diesen Ausgangsbedingungen wurde zur Erweiterung der Datenbasis eine Online-Umfrage mit 950 teilnehmenden Feuerwehrangehörigen und von Bränden betroffenen Landwirten durchgeführt, um Erfahrungen aus bisherigen Brandverläufen in Tierhaltungen auszuwerten. Aus der Literatur, Experteninterviews und den erhobenen Erfahrungsberichten ließen sich Hypothesen zur optimalen Gestaltung von Rettungswegen für Rinder formulieren. Zur Überprüfung der Hypothesen wurde, nach erfolgter Tierversuchsgenehmigung der Regierung von Oberbayern, ein Evakuierungsversuch mit einer Milchviehherde in Kooperation mit der örtlichen Feuerwehr durchgeführt, der Pilotcharakter hatte. | In der Online-Umfrage konnten umfangreiche Daten erhoben werden, mit denen sich Aussagen zu den Einflussfaktoren für eine erfolgreiche Tierrettung treffen lassen. Dabei stellte sich u.a. heraus, dass die Bedeutung des organisatorischen Brandschutzes hervorzuheben ist, insbesondere bezüglich der Zusammenarbeit zwischen Feuerwehren und landwirtschaftlichen Betrieben im Sinne einer verbesserten Einsatzvorbereitung durch Betriebsbegehungen, Übungen am Betrieb und der Erstellung von Einsatzplänen. Auch stellte sich ein Bedarf der Feuerwehren an Fortbildungen zum Umgang mit Großtieren und der angepassten Einsatztaktik bei Stallbränden dar. Weiterführende Hypothesen zur optimalen Gestaltung von Rettungswegen konnten in einem Evakuierungsversuch überprüft werden. Dabei konnte die nicht an den Austrieb gewöhnte Versuchsgruppe in unter einer Minute aus dem Stall verbracht werden. In Ergänzung konnte der positive Effekt einer vorhergehenden Gewöhnung der Rinder an den Austrieb auf das Tierverhalten bei der Evakuierung belegt werden. Aus den Ergebnissen abgeleitete Empfehlungen für die Gestaltung und Vorbereitung von Rettungswegen sowie von Sammelstellen für die Rinder außerhalb vom Stall, wurden in einem Bewertungsbogen zusammengefasst, mit dem es Landwirten ermöglicht wird, ihre individuelle betriebliche Situation im Hinblick auf Möglichkeiten der Tierrettung zu bewerten, Schwächen bzw. mögliche Herausforderungen zu erkennen und mit geringem Investitionsbedarf gezielt Verbesserungen zu erreichen und ein Tierrettungskonzept zu erstellen. Die Projektergebnisse stießen auf großes Interesse in der Fachwelt und wurden in zahlreichen Vorträgen, Veröffentlichungen, Workshops und Interviews präsentiert. Im Rahmen des Projekts sind eine Bachelor-, eine Master- und eine Doktorarbeit entstanden. Der Austausch innerhalb eines interprofessionellen Netzwerks aus Partnerorganisationen wurde initiiert, um die Thematik weiterzutragen und im Verbund voranzubringen. | Prof. Dr. Dr. Eva Zeiler Tel.: +49 8161 71 6414 eva.zeiler@hswt.de Hochschule Weihenstephan-Triesdorf -Fakultät Nachhaltige Agrar- und Energiesysteme Am Staudengarten 1 85354 Freising | X |
| 01.05.2020 | 31.12.2022 | 2220HV008C | Verbundvorhaben: Rettung von Großvieh bei Brandereignissen landwirtschaftlicher Gebäude in Holzbauweise; Teilvorhaben 3: Brandschutztechnische Maßnahmen - Akronym: REGROBRA | Im Rahmen des Projektes hat Präventionsingenieure e.V. die Aufgaben hinsichtlich des vorbeugenden, anlagentechnischen und organisatorischen Brandschutzes übernommen. In der Literaturrecherche wurden die entsprechenden Regelwerke zusammengestellt und thematisch so aufbereitet, dass die Informationen einfach abgerufen werden können. Die Stallungskonzepte für Rinder wurden im Hinblick auf brandschutztechnische Maßnahmen analysiert. In diesem Zusammenhang wurden beispielsweise verwendete Entrauchungskonzepte, die Maßnahmen zur Brandmeldeüberwachung und Alarmierung erfasst und analysiert. Dabei wurden die verschiedenen örtlichen Bedingungen vom kleinen Familienbetrieb bis zu mehrteiligen Anlagen berücksichtigt. Spezifische Brandlasten (Futter, Streu, Holz etc.) wurden erfasst und unter Berücksichtigung der Brandabschnitte, der betrieblichen Abläufe und der Zugänglichkeit systematisiert. Die Löschwasserversorgung und vorhandene/erforderliche Flächen für die Feuerwehr wurden aufgenommen. Organisatorische Maßnahmen (Notfallplanung, Brandschutzordnung, Prüf- und Wartungsprotokolle, Feuerwehrpläne, Beschilderung u.ä.) wurden erfasst und analysiert. Vor-Ort-Recherchen und Gespräche mit Beteiligten sowie eine Fachtagung sind Bestandteil des Projektes. Auf dieser Grundlage werden Ansätze für die Notfallplanung im Hinblick auf die Tierrettung konzipiert. Ein Notfallplan ist ein Instrument, das alle relevanten Informationen über Aufgaben, Handlungsanweisungen, Ansprechpartner, Termine beinhaltet und ist somit für einen Betrieb spezifisch ausgelegt. Die Entscheidungsprozesse und Abläufe lassen sich erlernen und einüben. In diesem Zusammenhang wurden bestimmte bedarfs- und situationsorientierte Evakuierungs- und Notfallszenarien in einem Planspiel erprobt. Auf der Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse wird ein Aus- und Weiterbildungskonzept vorbereitet. | Basierend auf Recherche und Analyse von Verlauf und Ursachen konkreter Brandfälle wurden die bauordnungsrechtlichen, bau- und materialtechnischen sowie betrieblichen Regelwerke hinsichtlich der Anforderungen an Stallbau und Tierhaltung ermittelt und dargestellt. Die Schlussfolgerungen daraus wurden mit beteiligten Fachleuten (Landwirte, Kommune, Feuerwehr, Polizei, Baufachleute) in einem Arbeitskreis "Perspektivenwerkstatt" diskutiert und verifiziert. Die Maßnahmen des anlagentechnischen Brandschutzes, die in Industriegebäuden oder in öffentlichen Gebäuden eingesetzt werden, können für die Tierhaltungsanlagen nicht einfach übernommen werden, da die Einsatzbedingungen, betriebliche und bauliche Gegebenheiten nicht vergleichbar sind. Die Stallerweiterungen im Bestand haben eine Verdichtung der Bebauung und damit u.U. auch ein höheres Schadenausmaß zur Folge, bei einem Neubau im Außenbereich könnten die Erkenntnisse im Zuge der Planung berücksichtigt werden. In diesem Fall ist jedoch die Auswirkung von weiteren Faktoren wie Lage und Erreichbarkeit der Tierhaltungsanlagen, Vergrößerung des Tierbestandes u.a. zu beachten. Mögliche innovative Ansätze betreffen beispielsweise kamerabasierte Systeme, Datennutzung aus den Sensoren am Tier bzw. vorhandenen technischen Anlagen. Maßnahmen zur Tierrettung können nur in Zusammenarbeit der verschiedenen Fachbereiche erarbeitet werden. Landwirte müssen aktiv mitwirken – nicht nur, weil sie im Brandfall die Leidtragenden sind, sondern auch, weil sie das besondere Wissen über ihre Betriebe und über den Umgang mit den Tieren haben. Nur gemeinsam mit den Betroffenen kann sichergestellt werden, dass die Maßnahmen auch anwendbar sind und akzeptiert werden. Förderrichtlinien für Stallbau und Tierwohl-Kennzeichnungen sollten um brandschutztechnische Kriterien erweitert werden. Diese Anreize können zur Verbesserung der aktuellen Situation führen und damit dem Tierwohl dienen. | Dr. habil. Dipl.Ing. Zuzana Giertlová Tel.: +49 160 96855565 zuzana@giertlova.de P.ing - Präventionsingenieure e.V. Magdalenenweg 4 82152 Planegg | X |
| 01.05.2020 | 31.08.2023 | 2220HV009A | Verbundvorhaben: PyroProBiD - Entwicklung eines Pyrolyse-Prognosemodelles für Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 1: Modellentwicklung, Verifizierung und Validierung - Akronym: PyroProBiD | Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines validierten, numerischen Pyrolysemodelles welches die Grundlage für die Modellierung des Reaktionsverlaufes für alle gebräuchlichen Dämmstoffe aus nawaRo bilden soll. Um das Modell für eine möglichst große Bandbreite an Baustoffen zu erstellen, werden zunächst einige repräsentative Baustoffe untersucht. Der Schwerpunkt liegt dabei zunächst auf Holz, Holzfasern und Zellulose. Im späteren Verlauf wird die Übertragbarkeit auf weitere NaWaRo-Dämmstoffe wie Hanf, Flachs, Jute und Kork überprüft, deren Schwelprozesse physiko-chemisch ähnlich sind. Zunächst werden die notwendigen Eingangsparameter anhand verschiedener Methoden der physikalischen Chemie bestimmt. Im nächsten Schritt werden labormaßstäbliche Versuche in unterschiedlichen Geometrien durchgeführt und mittels inverser Modellierung mit den Simulationsergebnissen verglichen. Dabei werden insbesondere die Wärme- und Stoffströme in Zusammenhang mit den Faktoren für eine Auslösung und Fortentwicklung der Schwelprozesse betrachtet. Abschließend sollen mehrere Versuchsreihen in größerem Maßstab zur Validierung und Überprüfung der Anwendbarkeit in der Praxis dienen. Die entwickelten physikalischen Zusammenhänge der Schwelprozesse können als Ausgangspunkt für allgemeine Rechenverfahren der nationalen bzw. europäischen Brandschutznormen dienen. Zukünftige Prüfanforderungen an nawaRo-Dämmstoffe, die mit Brandversuchen einhergehen, können somit im Vorfeld potenziell reduziert oder sogar durch das Modell substituiert werden. Durch das zu entwickelnde Modell ist es bei einem gleichbleibenden Sicherheitsstandard möglich, die Zeitdauer der Realbrandversuche, welche zum Teil mehrere Tage beträgt, um einen Großteil zu reduzieren. Die Ergebnisse werden dabei anwenderorientiert aufbereitet und herstellerübergreifend verwendbar gemacht, sodass Markthürden zur Anwendung von Dämmstoffen aus nawaRo unter Beibehaltung des Schutzzielniveaus weiter reduziert werden. | Björn Kampmeier Tel.: +49 391 886-4967 bjoern.kampmeier@h2.de Hochschule Magdeburg-Stendal (FH) - Fachbereich Wasser, Umwelt, Bau und Sicherheit Breitscheidstr. 2 39114 Magdeburg | ||
| 01.05.2020 | 31.08.2023 | 2220HV009B | Verbundvorhaben: PyroProBiD - Entwicklung eines Pyrolyse-Prognosemodelles für Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 2: Analyse thermischer Materialparameter und numerische Berechnung - Akronym: PyroProBiD | Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines validierten, numerischen Pyrolysemodelles welches die Grundlage für die Modellierung des Reaktionsverlaufes für alle gebräuchlichen Dämmstoffe aus nawaRo bilden soll. Um das Modell für eine möglichst große Bandbreite an Baustoffen zu erstellen, werden zunächst einige repräsentative Baustoffe untersucht. Der Schwerpunkt liegt dabei zunächst auf Holz, Holzfasern und Zellulose. Im späteren Verlauf wird die Übertragbarkeit auf weitere NaWaRo-Dämmstoffe wie Hanf, Flachs, Jute und Kork überprüft, deren Schwelprozesse physiko-chemisch ähnlich sind. Zunächst werden die notwendigen Eingangsparameter anhand verschiedener Methoden der physikalischen Chemie bestimmt. Im nächsten Schritt werden labormaßstäbliche Versuche in unterschiedlichen Geometrien durchgeführt und mittels inverser Modellierung mit den Simulationsergebnissen verglichen. Dabei werden insbesondere die Wärme- und Stoffströme in Zusammenhang mit den Faktoren für eine Auslösung und Fortentwicklung der Schwelprozesse betrachtet. Abschließend sollen mehrere Versuchsreihen in größerem Maßstab zur Validierung und Überprüfung der Anwendbarkeit in der Praxis dienen. Die entwickelten physikalischen Zusammenhänge der Schwelprozesse können als Ausgangspunkt für allgemeine Rechenverfahren der nationalen bzw. europäischen Brandschutznormen dienen. Zukünftige Prüfanforderungen an nawaRo-Dämmstoffe, die mit Brandversuchen einhergehen, können somit im Vorfeld potenziell reduziert oder sogar durch das Modell substituiert werden. Durch das zu entwickelnde Modell ist es bei einem gleichbleibenden Sicherheitsstandard möglich, die Zeitdauer der Realbrandversuche, welche zum Teil mehrere Tage beträgt, um einen Großteil zu reduzieren. Die Ergebnisse werden dabei anwenderorientiert aufbereitet und herstellerübergreifend verwendbar gemacht, sodass Markthürden zur Anwendung von Dämmstoffen aus nawaRo unter Beibehaltung des Schutzzielniveaus weiter reduziert werden. | Prof. Dr.-Ing. Ulrich Krause Tel.: +49 391 67-58832 ulrich.krause@ovgu.de Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg - Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik - Institut für Apparate und Umwelttechnik Universitätsplatz 2 39106 Magdeburg | ||
| 01.09.2020 | 31.08.2023 | 2220HV012A | Verbundvorhaben: Entwicklung von holzbasierten Stallkomponenten zur Verbesserung des Tierwohls im Stall; Teilvorhaben 1: Materialanalysen und -entwicklung; Konzeptionierung holzbasierter Stallkomponenten - Akronym: HuehnerHolz | Gesamtziel des hier beschriebenen Vorhabens ist die Verbesserung des Tierwohls von Hühnern und anderen Geflügel durch die gezielte Substitution von erdölbasierten Materialien (Kunststoffen) im Stall durch biobasierte-nachwachsende Rohstoffe. Dazu werden unterschiedliche Holzarten, Material- und Modifikationskombinationen, neue Konstruktionen, sowie ökologische Beschichtungen, sowie der Einsatz von alternativen biobasierten Rohstoffen in festen und mobilen Hühnerställen an exemplarischen Stallkomponenten (z.B. Sitzstangen, Bodenplatte, Nester etc.) untersucht. Dabei werden im vorliegenden Projekt exemplarische Stallkomponenten auf Basis nachwachsender Rohstoffe neu konzipiert und unter realen Bedingungen die Auswirkungen auf das Tierwohl näher untersucht. | Prof. Dr.-Ing. Alexander Pfriem Tel.: +49 3334 657-377 alexander.pfriem@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich Holzingenieurwesen - Chemie und Physik des Holzes sowie chemische Verfahrenstechnik Schicklerstr. 5 16225 Eberswalde | ||
| 01.09.2020 | 31.08.2023 | 2220HV012B | Verbundvorhaben: Entwicklung von holzbasierten Stallkomponenten zur Verbesserung des Tierwohls im Stall; Teilvorhaben 2: Monitoring/Tierwohluntersuchungen - Akronym: HuehnerHolz | Gesamtziel des hier beschriebenen Vorhabens ist die Verbesserung des Tierwohls von Hühnern und anderen Geflügel durch die gezielte Substitution von erdölbasierten Materialien (Kunststoffen) im Stall durch biobasierte-nachwachsende Rohstoffe. Dazu werden unterschiedliche Holzarten, Material- und Modifikationskombinationen, neue Konstruktionen, sowie ökologische Beschichtungen, sowie der Einsatz von alternativen biobasierten Rohstoffen in festen und mobilen Hühnerställen an exemplarischen Stallkomponenten (z.B. Sitzstangen, Bodenplatte, Nester etc.) untersucht. Dabei werden im vorliegenden Projekt exemplarische Stallkomponenten auf Basis nachwachsender Rohstoffe neu konzipiert und unter realen Bedingungen die Auswirkungen auf das Tierwohl näher untersucht. | Dipl.-Ing. agr. Gerriet Trei Tel.: +49 3334 657317 gerriet.trei@hnee.de Fachhochschule Eberswalde - Fachgebiet ökologische Tierhaltung Friedrich-Ebert-Str. 25 16225 Eberswalde | ||
| 01.09.2020 | 31.08.2023 | 2220HV012C | Verbundvorhaben: Entwicklung von holzbasierten Stallkomponenten zur Verbesserung des Tierwohls im Stall; Teilvorhaben 3: Entwicklung und Tests; Materialkonzeptionierung und Fertigung von Funktionsmustern - Akronym: HuehnerHolz | Gesamtziel des hier beschriebenen Vorhabens ist die Verbesserung des Tierwohls von Hühnern und anderen Geflügel durch die gezielte Substitution von erdölbasierten Materialien (Kunststoffen) im Stall durch biobasierte-nachwachsende Rohstoffe. Dazu werden unterschiedliche Holzarten, Material- und Modifikationskombinationen, neue Konstruktionen, sowie ökologische Beschichtungen, sowie der Einsatz von alternativen biobasierten Rohstoffen in festen und mobilen Hühnerställen an exemplarischen Stallkomponenten (z.B. Sitzstangen, Bodenplatte, Nester etc.) untersucht. Dabei werden im vorliegenden Projekt exemplarische Stallkomponenten auf Basis nachwachsender Rohstoffe neu konzipiert und unter realen Bedingungen die Auswirkungen auf das Tierwohl näher untersucht. | Dipl.-Ing. Klaus Ernst Tel.: +49 5652 5075-201 k.ernst@huehnermobil.de Stallbau Weiland GmbH & Co. KG Hilberlachestr. 8 37242 Bad Sooden-Allendorf | ||
| 01.07.2021 | 15.12.2024 | 2220HV023A | Verbundvorhaben: Erarbeitung der Grundlagen zur Entwicklung eines opto-sensorischen Messsystems zur produktionsnahen Bestimmung von flüchtigen Terpenen aus Holzprodukten; Teilvorhaben 1: Grundlegende Untersuchungen - Akronym: Terp-NIR | Durch dieses Projekt soll die Überwachung der Emissionen, insbesondere der in hohen Konzentrationen vorkommenden Terpene) von Holz und Holzwerkstoffen vereinfacht und im Hinblick auf die Geschwindigkeit so optimiert werden, dass eine produktionsnahe Messung ermöglicht wer-den kann und die Produkte sicher die aktuellen und zukünftigen Grenzwerte einhalten können. | Dr. Martin Ohlmeyer Tel.: +49 40 73962-635 martin.ohlmeyer@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Leuschnerstr. 91 c 21031 Hamburg | ||
| 01.07.2021 | 30.06.2024 | 2220HV023B | Verbundvorhaben: Erarbeitung der Grundlagen zur Entwicklung eines opto-sensorischen Messsystems zur produktionsnahen Bestimmung von flüchtigen Terpenen aus Holzprodukten; Teilvorhaben 2: Praxisnahe Untersuchungen - Akronym: Terp-NIR | Durch dieses Projekt soll die Überwachung der Emissionen, insbesondere der in hohen Konzentrationen vorkommenden Terpene) von Holz und Holzwerkstoffen vereinfacht und im Hinblick auf die Geschwindigkeit so optimiert werden, dass eine produktionsnahe Messung ermöglicht werden kann und die Produkte sicher die aktuellen und zukünftigen Grenzwerte einhalten können. | Dr Peter Nilges Tel.: +49 175 8830613 peter.nilges@apos.biz APOS GmbH Am Marienhof 4 22880 Wedel | ||
| 01.03.2021 | 29.02.2024 | 2220HV025X | Humine zur Imprägnierung und Verklebung von Holz - Akronym: Humine | Humine sind dunkelgefärbte hochmolekulare Verbindungen mit furanischer Struktur und Alkohol-, Keton- und Aldehydgruppen. Sie entstehen als Nebenprodukt bei einem neuen Verfahren zur Herstellung von Polyethylenfuranoat (PEF), welches als biobasierter Ersatz für den Massenkunststoff Polyethylenterephthalat (PET) dienen soll. Als Ausgangsmaterial dienen Fruchtzucker aus nachwachsenden Rohstoffen, in erster Linie kommen Zuckerrohr, Mais und Weizen zum Einsatz. Eine Pilotanlage zur Produktion vom PEF im Tonnenmaßstab existiert bereits; die Überführung in den kommerziellen/industriellen Maßstab (bis zu 50.000 Tonnen pro Jahr) ist geplant. Berechnungen zur Folge werden dann mehr als 10.000 Tonnen Humine pro Jahr anfallen, für die bislang keine Anwendungen existieren. Aufgrund der komplexen chemischen Struktur ergeben sich vielseitige Anwendungsmöglichkeiten. Da Humine künftig in großen Mengen als günstiges, biobasiertes Nebenprodukt anfallen werden, sollen bereits heute Wege zur stofflichen Verwertung im Sinne einer nachhaltigen Bioökonomie sichergestellt werden. Ziel ist es Konzepte zur stofflichen Nutzung von Huminen zu erarbeiten. Zwei Ideen werden hierzu im Rahmen des Vorhabens verfolgt. Einerseits ist die Verwendung als Klebstoff vorgesehen, um mit Huminen als wirtschaftliches biobasiertes Bindemittel klassische Holzwerkstoffe wie Sperrholz, Span- und Faserplatten herzustellen. Andererseits ist die Eignung als natürliches Hydrophobierungsmittel oder sogar zur Verbesserung der Dauerhaftigkeit von Holz zu untersuchen und somit eine biobasierte Alternative zur Acetylierung von Holz zu schaffen. Hierzu werden unterschiedliche Holzarten mit Huminen imprägniert bzw. modifiziert und die Materialeigenschaften ermittelt. | Dr. Julia Belda Tel.: +49 531 2155-427 julia.belda@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | ||
| 01.07.2020 | 31.08.2024 | 2220HV026A | Verbundvorhaben: Wood for Good – Kontextbezogene gemisch- und konzentrationsabhängige Auswirkungen flüchtiger organischer Verbindungen verschiedener Holzarten; Teilvorhaben 1: sensorische Untersuchungen - Akronym: W4G | Das Ziel des Projekts Wood for Good (W4G) besteht darin, die Auswirkungen von Werkstoffen, Bau- und Innenausbaumaterialien aus Holz auf das psychische und physiologische Befinden und sensorischen Empfindungen von Menschen unter besonderer Berücksichtigung der positiven Auswirkungen von freigesetzten flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) zu analysieren und zu verstehen. Das spezifische Ziel ist die Entwicklung von Strategien zur Nutzung der vermuteten und im Projekt beobachteten gesundheitlichen Auswirkungen von Holz bei der Werbung, beim Marketing, bei der Produktentwicklung und bei der Gestaltung von Holzprodukten. | Dr. Martin Ohlmeyer Tel.: +49 40 73962-635 martin.ohlmeyer@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Leuschnerstr. 91 c 21031 Hamburg | ||
| 01.07.2020 | 31.10.2024 | 2220HV026B | Verbundvorhaben: Wood for Good – Kontextbezogene gemisch- und konzentrationsabhängige Auswirkungen flüchtiger organischer Verbindungen verschiedener Holzarten; Teilvorhaben 2: neurophysiologische und chemosensorische Untersuchungen - Akronym: W4G | Das Ziel des Projekts Wood for Good (W4G) besteht darin, die Auswirkungen von Werkstoffen, Bau- und Innenausbaumaterialien aus Holz auf das psychische und physiologische Befinden und sensorischen Empfindungen von Menschen unter besonderer Beru¨cksichtigung der positiven Auswirkungen von freigesetzten flu¨chtigen organischen Verbindungen (VOC) zu analysieren und zu verstehen. Das spezifische Ziel ist die Entwicklung von Strategien zur Nutzung der vermuteten und im Projekt beobachteten gesundheitlichen Auswirkungen von Holz bei der Werbung, beim Marketing, bei der Produktentwicklung und bei der Gestaltung von Holzprodukten. | PD Dr. rer. nat. Christoph van Thriel Tel.: +49 231 1084-407 thriel@ifado.de Forschungsgesellschaft für Arbeitsphysiologie und Arbeitsschutz e.V. Ardeystr. 67 44139 Dortmund | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2023 | 2220HV030A | Verbundvorhaben: Vakuum-Isolationspaneele auf Holzfaserbasis; Teilvorhaben 1: Herstellung, Produkteigenschaften, bauphysikalische Untersuchungen und Dauerhaftigkeit - Akronym: WoodVIP | Das Forschungsvorhaben untersucht die Eignung von holzfaserbasierten Werkstoffen als Kernmaterial für Vakuum-Isolationspaneele (VIP) in technischen Anwendungen (bspw. Transportboxen) und Anwendungen im Gebäudebereich (bspw. Dämmung der Gebäudehülle). Die so hergestellten WoodVIP sollen im Vergleich zu konventionellen VIPs mit Kernen aus pyrogener Kieselsäure eine vergleichbare Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 0.007 – 0.009 W/(m K) aufweisen. Gleichzeitig werden durch den Einsatz eines nachwachsenden Rohstoffs als Kernmaterial deutliche Effekte auf die Ökobilanzierung der WoodVIP erwartet, da 95 – 99 % aller in den EPDs von VIPs betrachteten Umweltgrößen durch den Stützkern und hiervon mit 90 – 99 % durch den Stützkern-Rohstoff beeinflusst werden. Die Verwendung von vergleichsweise preisgünstigen Holzfasern als Kernmaterial ermöglicht darüber hinaus Kostenvorteile bei der Herstellung der WoodVIP. Gegenüber herkömmlichen, luftgefüllten Holzfaserdämmstoffen ergeben sich Vorteile durch die um den Faktor 5 – 7 niedrigere Wärmeleitfähigkeit der WoodVIP. Dadurch lassen sich schlankere Bauteilquerschnitte realisieren und das Substitutionspotential von Holzfasern gegenüber konventionellen Dämmstoffen wird durch den effizienteren Materialeinsatz erhöht. Im Weiteren wird durch die Umhüllung mit einer Hochbarrierefolie der Einfluss von Feuchtigkeit auf die Wärmeleitfähigkeit sowie der Befall der Holzfasern durch holzzerstörende Pilze, bzw. Schimmelpilze, auch ohne die Zugabe von Additiven, ausgeschlossen. In dem Projekt werden der Einfluss unterschiedlicher Holzarten und Fasergrößen auf die Wärmeleitfähigkeit, die Dauerhaftigkeit, die Ökobilanzierung und ökonomische Aspekte der WoodVIP untersucht und jeweils im Vergleich zu luftgefüllten Holzfaserdämmstoffen und konventionellen VIPs für repräsentative Anwendungen bewertet. | Dr.-Ing. Sebastian Treml Tel.: +49 89 8580030 treml@fiw-muenchen.de Forschungsinstitut für Wärmeschutz eingetragener Verein München Lochhamer Schlag 4 82166 Gräfelfing | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2023 | 2220HV030B | Verbundvorhaben: Vakuum-Isolationspaneele auf Holzfaserbasis; Teilvorhaben 2: Rohstoffoptimierung und Modifikation, Analytik und ökologische wie wirtschaftliche Bewertung - Akronym: WoodVIP | Das Forschungsvorhaben untersucht die Eignung von holzfaserbasierten Werkstoffen als Kernmaterial für Vakuum-Isolationspaneele (VIP) in technischen Anwendungen (bspw. Transportboxen) und Anwendungen im Gebäudebereich (bspw. Dämmung der Gebäudehülle). Die so hergestellten WoodVIP sollen im Vergleich zu konventionellen VIPs mit Kernen aus pyrogener Kieselsäure eine vergleichbare Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 0.007 – 0.009 W/(m K) aufweisen. Gleichzeitig werden durch den Einsatz eines nachwachsenden Rohstoffs als Kernmaterial deutliche Effekte auf die Ökobilanzierung der WoodVIP erwartet, da 95 – 99 % aller in den EPDs von VIPs betrachteten Umweltgrößen durch den Stützkern und hiervon mit 90 – 99 % durch den Stützkern-Rohstoff beeinflusst werden. Die Verwendung von vergleichsweise preisgünstigen Holzfasern als Kernmaterial ermöglicht darüber hinaus Kostenvorteile bei der Herstellung der WoodVIP. Gegenüber herkömmlichen, luftgefüllten Holzfaserdämmstoffen ergeben sich Vorteile durch die um den Faktor 5 – 7 niedrigere Wärmeleitfähigkeit der WoodVIP. Dadurch lassen sich schlankere Bauteilquerschnitte realisieren und das Substitutionspotential von Holzfasern gegenüber konventionellen Dämmstoffen wird durch den effizienteren Materialeinsatz erhöht. Im Weiteren wird durch die Umhüllung mit einer Hochbarrierefolie der Einfluss von Feuchtigkeit auf die Wärmeleitfähigkeit sowie der Befall der Holzfasern durch holzzerstörende Pilze, bzw. Schimmelpilze, auch ohne die Zugabe von Additiven, ausgeschlossen. In dem Projekt werden der Einfluss unterschiedlicher Holzarten und Fasergrößen auf die Wärmeleitfähigkeit, die Dauerhaftigkeit, die Ökobilanzierung und ökonomische Aspekte der WoodVIP untersucht und jeweils im Vergleich zu luftgefüllten Holzfaserdämmstoffen und konventionellen VIPs für repräsentative Anwendungen bewertet. | Prof. Dr. Klaus Richter Tel.: +49 89 2180-6421 richter@hfm.tum.de Technische Universität München - Holzforschung München - Lehrstuhl für Holzwissenschaft Winzererstr. 45 80797 München | ||
| 01.02.2020 | 31.07.2022 | 2220HV033X | Untersuchung der Auswirkungen zyklisch auftretender Desinfektionsmaßnahmen auf Brettschichtholzelemente in landwirtschaftlichen Tiermastbetrieben – Dargestellt am Beispiel der Hähnchenmast - Akronym: DeLaTiMa | IIm Bereich des landwirtschaftlichen Bauens ist Holz, je nach Region, ein oft verwendetes Baumaterial. In den vergangenen Jahrzehnten ist der Einsatz dieses vielseitigen Werkstoffes gerade im Bereich des landwirtschaftlichen Bauens zurückgegangen. Alternative Baustoffe, wie Beton, verschiedenste Metalle und Verbundwerkstoffe, haben durch die verschiedenen Gebäudenutzungen und die daraus resultierenden wechselnden Anforderungen an Stellenwert gewonnen. Hohe Hygienestandards erschweren den Einsatz von Holz, auf Grund kontinuierlich wiederkehrender Belastungen durch nasschemische Reinigungsprozesses in besonderem Maße. Wechselwirkungen zwischen Desinfektionsmitteln und Klebstoffen sind in der Literatur nicht hinreichend beschrieben und müssen, da geklebte Verbindungen ein nicht wegzudenkender Bestandteil des Holzbaus sind, untersucht werden. Um dem Sicherheitsgedanken, den das Bauen mit Holz mit sich führt, gerecht zu werden und den Einsatz dieses Rohstoffes im landwirtschaftlichen Bauen weiter zu fördern, wurde eine Prüfmethodik entwickelt, die mögliche Auswirkungen wiederkehrender Desinfektionsmaßnahmen Abbilden kann. | In Folge von iterativen hygrothermisch-chemischen Lastkombinationen wiesen grundsätzlich alle untersuchten Klebverbünde von Fichtenholz, unabhängig vom eingesetzten Klebstoff, Alterungserscheinungen auf. Die RPF-Klebung erweist sich insgesamt am resistentesten gegen die Einwirkungen chemischer Last. Dennoch wirken Kresole und auch org. Säuren negativ auf die Klebfestigkeit der RPF-Klebung. Gegen den Einfluss von Aldehyden zeigt sich die RPF-Klebung jedoch verhältnismäßig unempfindlich. Am Beispiel von MUF-Klebungen und dem Einsatz von Aldehyden, konnte ein deutlicher Zusammenhang zwischen Zyklen Anzahl und einer signifikanten Verschlechterung des Tragverhaltens nachgewiesen werden. Vergleichend steigt mit zunehmender Zyklenzahl die Festigkeit der PUR-Klebungen um ca. 20 % im Vergleich zu den nativen Proben. Aldehyde sind der Klebefestigkeit der PUR-Klebung somit zuträglich. Durch Hochdruckreinigung kann die Holzstruktur von Fichtenholz massiv ausgetragen werden, wenn der Düsenabstand weniger als 300 mm beträgt. Generell führt eine HD-Reinigung zu oberflächlichen Faseraufstellungen, was zu erhöhten Schmutz- und Keimanlagerungen zwischen den Reinigungsintervallen führt. Dennoch können für geklebte Holzprodukte keine allgemein gültigen qualitativen Abschätzungen der Langzeitwirkung von Desinfektionsprozessen gemacht werden. In der Praxis werden oft individuelle Wirkstoff-Kombinationen zur Desinfektion verwendet, um ein breiteres oder spezielles Wirkspektrum zu erzielen. Die möglichen Interaktionen dieser Kombinationen sind ohne explizite Langzeitprüfung unvorhersehbar und stellen ein signifikantes Hindernis bei der Abschätzung der Dauerhaftigkeit dar. Unabhängig der besonderen chemischen Last, die mit den hygienischen Anforderungen der Tierhaltung einhergehen, ist der Grundsatz zu beachten, die Einwirkungen von flüssigem Wasser und Chemikalien auf Holz und Holzwerkstoffe durch einen konstruktiven Holzschutz bestmöglich zu unterbinden. | Prof. Dr.-Ing. Ulrich Schwarz Tel.: +49 33 34657-371 ulrich.schwarz@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich Holzingenieurwesen Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | |
| 01.02.2020 | 30.04.2023 | 2220HV035A | Verbundvorhaben: Brettsperrholz aus modifiziertem Buchenholz; Teilvorhaben 1: Buchenholzmodifizierung und Brettsperrholzfertigung - Akronym: B2BSP | Das vorliegende Projekt soll das neue Produkt "Brettsperrholz aus modifizierter Buche" näher untersuchen und möglichst bis zur industriellen Umsetzung führen. Mit diesem Projekt soll das Vorgänger-Projektes "Verwendung von schwachem Laubholz für die Produktion von Brettsperrholz" (FKZ 22003715) weitergeführt und umgesetzt werden. Das Buchenholz wurde mit Hilfe eines Modifizierungsverfahrens so optimiert, dass es sich hinsichtlich der Dimensionsstabilität und der Verklebungseigenschaften vergleichbar dem Nadelholz verwenden ließ. Hierbei wurden Grundlagen erforscht und erste Prototypen gefertigt. Diese Erkenntnisse zeigen, dass sich das modifizierte Buchenholz durchaus für die Herstellung von BSP-Elementen eignet. Für den tatsächlichen Einsatz und die Umsetzung im industriellen Maßstab sind jedoch weiterführende Untersuchungen und Entwicklungen notwendig. Im Mittelpunkt steht hierbei die Untersuchung der technischen Eigenschaften, die für eine Zulassung als Bauprodukt notwendig sind. Mit den Untersuchungen des Projektes soll das stoffliche Nutzungspotential von Buchenholz ausgeweitet werden, indem die konstruktive Verwendung als Brettsperrholz angestrebt wird. Das vorherige Projekt zeigte, dass aufgrund der Ausbeuteproblematik (6% der Rohholzmenge verwendbar) Schwachholz für die BSP Herstellung nicht geeignet ist. Für die weitere Entwicklung der Produktinnovation "BSP aus modifizierter Buche" sollen daher nun starke Holzdimensionen verwenden werden. Folgende Arbeitsschwerpunkte soll das vorliegende Forschungsprojekt "BSP aus modifiziertem Buchenholz" bearbeiten: • Schnittholzausbeute bei der Verwendung von Buchenstarkholz • Integration rotkernigen Holzes in die BSP-Fertigung, bzw. alternative Verwendungsmöglichkeiten • Optimierung des Modifizierungsverfahrens • Untersuchungen des neuen Produktes "BSP aus modifizierter Buche" im Hinblick auf Brandverhalten, Festigkeiten und Emissionen • Anlagenkonzeption von BSP-Produktionslinien für einen Laubholzeinsatz | Prof. Dr. Bertil Burian Tel.: +49 7472 951-148 burian@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | ||
| 01.02.2020 | 30.04.2023 | 2220HV035B | Verbundvorhaben: Brettsperrholz aus modifiziertem Buchenholz; Teilvorhaben 2: Untersuchung des Brandverhaltens und der Festigkeitseigenschaften - Akronym: B2BSP | Auf der Grundlage der Forschungsergebnisse aus dem FNR-Förderprojekt "Verwendung von schwachem Laubholz für die Produktion von Brettsperrholz" (Förderkennzeichen 22003715) soll die Projektidee, Buchenholz für die Herstellung von Brettsperrholz (BSP) zu verwenden, weiter verfolgt und umgesetzt werden. Die Idee des vorherigen Projektes war, das Buchenholz mit Hilfe eines Modifizierungsverfahrens so zu optimieren, dass es sich vergleichbar dem Nadelholz verwenden lässt, um so das Nutzungspotential für das Buchenholz im konstruktiven Bereich zu erweitern. Aufgrund der vielversprechenden Erkenntnisse dieses Projektes wird nun angestrebt diese Projektidee in einem Folgeprojekt weiterzuführen. Die Entwicklung und Optimierung des Baustoffes "BSP aus modifiziertem Buchenholz" soll hierbei im Mittelpunkt stehen und umgesetzt werden. Hierbei soll Buchenholz aus regionalen, nachhaltig bewirtschafteten Wäldern verwendet werden. Das vorliegende Forschungsprojekt soll das Produkt "BSP aus modifiziertem Buchenholz" durch folgende Punkte weiterführen: • Optimierung der Schnittholzausbeute durch die Verwendung von Buchenstarkholz • Festigkeitssortierung und Ausbeuteoptimierung durch Kappung • Integrierung des rotkernigen Holzes in die BSP-Fertigung, bzw. Erforschung alternativer Verwendungsmöglichkeiten • Optimierung des Modifizierungsverfahrens • Untersuchungen des neuen Produktes "BSP aus modifizierter Buche" im Hinblick auf Produkteigenschaften wie Brandverhalten, Festigkeiten und Emissionen. • Projektierung eines Laubholzsägewerks für die Schnittholzproduktion • Entwicklung einer BSP-Produktionslinie für einen Laubholzeinsatz • Kostenvergleich der BSP Herstellung aus Schwachholz versus Starkholz | Prof. Dr.-Ing. Björn Kampmeier Tel.: +49 391 886-4967 bjoern.kampmeier@hs-magdeburg.de Hochschule Magdeburg-Stendal (FH) - Fachbereich Wasser, Umwelt, Bau und Sicherheit Breitscheidstr. 2 39114 Magdeburg | ||
| 01.03.2020 | 31.12.2023 | 2220HV036A | Verbundvorhaben: Entwicklung zukunftsweisender Konzepte zum landwirtschaftlichen Bauen mit Holz - von der Planung bis zum Rückbau; Teilvorhaben 1: LCA Gebäude - Akronym: ZukunftLaWiBau | Mit dem Projekt "Entwicklung zukunftsweisender Konzepte zum landwirtschaftlichen Bauen mit Holz - von der Planung bis zum Rückbau (ZukunftLaWiBau)" wird das Ziel verfolgt, den Anteil von landwirtschaftlichen Bauten in Holzbauweise unter Berücksichtigung technischer Fragestellungen wieder zu erhöhen. Hierzu werden Planungsgrundlagen für landwirtschaftliche Gebäude anhand von Mustergebäuden in das 21. Jahrhundert überführt. Dabei werden regionale Wertschöpfungsketten in ländlichen Räumen berücksichtigt, aktuelle Fragestellungen der Hygiene und Holzprodukte berücksichtigt und Möglichkeiten zur Nutzung des Potenzials des vorhandenen Holzes vorgeschlagen. Zusätzlich wird die Datenbasis zu Klima- und Ressourcenschutz der landwirtschaftlichen Bauten aus Holz aktualisiert und vertieft und für den Charta-für Holz 2.0 Prozess nutzbar gemacht. Ergebnis des Projektes ist ein Planungsleitfaden "Landwirtschaftliches Bauen mit Holz im 21. Jahrhundert". Der Leitfaden bezieht aktuelle Fragestellungen - Klimaschutz, Tierwohl, regionale Wertschöpfung, Dauerhaftigkeit, Ressourceneffizienz und Wirtschaftlichkeit als Querschnittsfelder ein. Durch ein interdisziplinär aufgestelltes Forschungsteam werden die Fragestellungen ganzheitlich erarbeitet. | Prof. Dr. Annette Hafner Tel.: +49 234 32-21413 annette.hafner@rub.de Ruhr-Universität Bochum - Fakultät Bau- und Umweltwissenschaften - Ressourceneffizientes Bauen Universitätsstr. 150, IC 5-159 44801 Bochum | ||
| 01.03.2020 | 31.12.2023 | 2220HV036B | Verbundvorhaben: Entwicklung zukunftsweisender Konzepte zum landwirtschaftlichen Bauen mit Holz - von der Planung bis zum Rückbau; Teilvorhaben 2: Tragwerke, Rückbau und Ressourcennutzung (TUM-HB) sowie Holzprodukte, Ressourcenpotenzial und Wertschöpfungsketten" (TUM-HFM) - Akronym: ZukunftLaWiBau | Mit dem Projekt "Entwicklung zukunftsweisender Konzepte zum landwirtschaftlichen Bauen mit Holz - von der Planung bis zum Rückbau (ZukunftLaWiBau)" wird das Ziel verfolgt, den Anteil von landwirtschaftlichen Bauten in Holzbauweise unter Berücksichtigung technischer Fragestellungen wieder zu erhöhen. Hierzu werden Planungsgrundlagen für landwirtschaftliche Gebäude anhand von Mustergebäuden in das 21. Jahrhundert überführt. Dabei werden regionale Wertschöpfungsketten in ländlichen Räumen berücksichtigt, aktuelle Fragestellungen der Hygiene und Holzprodukte berücksichtigt und Möglichkeiten zur Nutzung des Potenzials des vorhandenen Holzes vorgeschlagen. Zusätzlich wird die Datenbasis zu Klima- und Ressourcenschutz der landwirtschaftlichen Bauten aus Holz aktualisiert und vertieft und für den Charta-für Holz 2.0 Prozess nutzbar gemacht. Ergebnis des Projektes ist ein Planungsleitfaden "Landwirtschaftliches Bauen mit Holz im 21. Jahrhundert". Der Leitfaden bezieht aktuelle Fragestellungen - Klimaschutz, Tierwohl, regionale Wertschöpfung, Dauerhaftigkeit, Ressourceneffizienz und Wirtschaftlichkeit als Querschnittsfelder ein. Durch ein interdisziplinär aufgestelltes Forschungsteam werden die Fragestellungen ganzheitlich erarbeitet. | Prof. Dr.-Ing. Stefan Winter Tel.: +49 89 289-22416 winter@bv.tum.de Technische Universität München - Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt - Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion Arcisstr. 21 80333 München | ||
| 01.02.2020 | 31.12.2023 | 2220HV036C | Verbundvorhaben: Entwicklung zukunftsweisender Konzepte zum landwirtschaftlichen Bauen mit Holz - von der Planung bis zum Rückbau; Teilvorhaben 3: Bestandsanalyse und wirtschaftliche Tragwerke - Akronym: ZukunftLaWiBau | Mit dem Projekt "Entwicklung zukunftsweisender Konzepte zum landwirtschaftlichen Bauen mit Holz – von der Planung bis zum Rückbau (ZukunftLaWiBau)" wird das Ziel verfolgt, den Anteil von landwirtschaftlichen Bauten in Holzbauweise unter Berücksichtigung technischer Fragestellungen wieder zu erhöhen. Hierzu werden Planungsgrundlagen für landwirtschaftliche Gebäude anhand von Mustergebäuden in das 21. Jahrhundert überführt. Dabei werden regionale Wertschöpfungsketten in ländlichen Räumen berücksichtigt, aktuelle Fragestellungen der Hygiene und Holzprodukte berücksichtigt und Möglichkeiten zur Nutzung des Potenzials des vorhandenen Holzes vorgeschlagen. Zusätzlich wird die Datenbasis zu Klima- und Ressourcenschutz der landwirtschaftlichen Bauten aus Holz aktualisiert und vertieft und für den Charta-für Holz 2.0 Prozess nutzbar gemacht. Ergebnis des Projektes ist ein Planungsleitfaden "Landwirtschaftliches Bauen mit Holz im 21. Jahrhundert". Der Leitfaden bezieht aktuelle Fragestellungen - Klimaschutz, Tierwohl, regionale Wertschöpfung, Dauerhaftigkeit, Ressourceneffizienz und Wirtschaftlichkeit als Querschnittsfelder ein. Durch ein interdisziplinär aufgestelltes Forschungsteam werden die Fragestellungen ganzheitlich erarbeitet. | Dipl.-Ing. Architekt Jochen Simon Tel.: +49 89 99141-390 jochen.simon@lfl.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) - Institut für Landtechnik und Tierhaltung Professor-Dürrwächter-Platz 2 85586 Poing | ||
| 01.03.2020 | 31.12.2023 | 2220HV036D | Verbundvorhaben: Entwicklung zukunftsweisender Konzepte zum landwirtschaftlichen Bauen mit Holz - von der Planung bis zum Rückbau; Teilvorhaben 4: Tierhygiene - Akronym: ZukunftLaWiBau | Mit dem Projekt "Entwicklung zukunftsweisender Konzepte zum landwirtschaftlichen Bauen mit Holz – von der Planung bis zum Rückbau (ZukunftLaWiBau)" wird das Ziel verfolgt, den Anteil von landwirtschaftlichen Bauten in Holzbauweise unter Berücksichtigung technischer Fragestellungen wieder zu erhöhen. Hierzu werden Planungsgrundlagen für landwirtschaftliche Gebäude anhand von Mustergebäuden in das 21. Jahrhundert überführt. Dabei werden regionale Wertschöpfungsketten in den ländlichen Räumen berücksichtigt. | Prof. Dr. Uwe Rösler Tel.: +49 30 838-51830 uwe.roesler@fu-berlin.de Freie Universität Berlin - Fachbereich Veterinärmedizin - Institut für Tier- und Umwelthygiene im Zentrum für Infektionsmedizin Robert-von-Ostertag-Str. 7-13 14163 Berlin | ||
| 01.03.2020 | 30.06.2024 | 2220HV036E | Verbundvorhaben: Entwicklung zukunftsweisender Konzepte zum landwirtschaftlichen Bauen mit Holz - von der Planung bis zum Rückbau; Teilvorhaben 5: Hygiene - Epidemiologie - Akronym: ZukunftLaWiBau | Ziel des Projekts ist, den Anteil von landwirtschaftlichen Bauten in Holzbauweise unter Berücksichtigung technischer Fragestellungen zu erhöhen. Hierzu werden Planungsgrundlagen für landwirtschaftliche Gebäude anhand von Mustergebäuden in das 21. Jahrhundert überführt. Dabei werden regionale Wertschöpfungsketten in ländlichen Räumen sowie aktuelle Fragestellungen der Hygiene und Holzprodukte berücksichtigt. Zusätzlich wird die Datenbasis zu Klima- und Ressourcenschutz der landwirtschaftlichen Bauten aus Holz aktualisiert, vertieft und für den Charta-für Holz 2.0 Prozess nutzbar gemacht. Ergebnis des Projektes ist ein Planungsleitfaden "Landwirtschaftliches Bauen mit Holz im 21. Jahrhundert". Der Leitfaden bezieht folgende aktuelle Fragestellungen als Querschnittsfelder ein: Klimaschutz, Tierwohl, regionale Wertschöpfung, Dauerhaftigkeit, Ressourceneffizienz und Wirtschaftlichkeit. Durch ein interdisziplinär aufgestelltes Forschungsteam werden die Fragestellungen ganzheitlich erarbeitet. | Dr. Carola Sauter-Louis Tel.: +49 38351 7-1893 carola.sauter-louis@fli.de Friedrich-Loeffler-Institut Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit - Institut für Epidemiologie Südufer 10 17493 Greifswald | ||
| 01.02.2020 | 31.07.2023 | 2220HV039A | Verbundvorhaben: Selbsttragende Freiformflächen aus Laubholzfurnier - Hybridwerkstoffe für den Einsatz in Fußgänger- und Fahrradbrücken; Teilvorhaben 1: Herstellung von Hybridwerkstoffen aus Laubholzfurnier - Akronym: FREIFO | Ziel dieses Projektes ist es, Hybridwerkstoffe aus einer Kombination von frisch geschälten, feuchten und damit noch flexiblen Laubholzfurnieren in Verbindung mit Glas-, Kohle- Natur- und insbesondere Basaltfasern in einem speziellen Vakuumtrocknungs- und Infusionsverfahren für die Herstellung selbsttragender 3D-Freiformflächen herzustellen. Der Fokus zielt unter anderem auf die Einsatzmöglichkeiten im Holzbrückenbau, sowohl als statisch integrativer Bestandteil der Primärkonstruktion wie auch für Belag- und Deckschichten oder Vorhangschalen als Sekundärbauteile. | Dipl.-Phys. Peter Meinlschmidt Tel.: +49 531 2155-449 peter.meinlschmidt@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | ||
| 01.02.2020 | 31.07.2023 | 2220HV039B | Verbundvorhaben: Selbsttragende Freiformflächen aus Laubholzfurnier - Hybridwerkstoffe für den Einsatz in Fußgänger- und Fahrradbrücken; Teilvorhaben 2: Projektierung einer Brückenkonstruktion - Akronym: Freifo | Ziel dieses Projektes ist es, Hybridwerkstoffe aus einer Kombination von frisch geschälten, feuchten und damit noch flexiblen Laubholzfurnieren in Verbindung mit Glas-, Kohle- Natur- und insbesondere Basaltfasern in einem speziellen Vakuumtrocknungs- und Infusionsverfahren für die Herstellung selbsttragender 3D-Freiformflächen herzustellen. Der Fokus zielt unter anderem auf die Einsatzmöglichkeiten im Holzbrückenbau, sowohl als statisch integrativer Bestandteil der Primärkonstruktion wie auch für Belag- und Deckschichten oder Vorhangschalen als Sekundärbauteile. | Prof. Dr.-Ing. Mike Sieder Tel.: +49 531 391-7801 m.sieder@tu-braunschweig.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Institut für Baukonstruktion und Holzbau Schleinitzstr. 21A 38106 Braunschweig | ||
| 01.02.2020 | 31.07.2023 | 2220HV039C | Verbundvorhaben: Selbsttragende Freiformflächen aus Laubholzfurnier - Hybridwerkstoffe für den Einsatz in Fußgänger- und Fahrradbrücken; Teilvorhaben 3: Herstellung / Optimierung von Laubholzfunieren - Akronym: FREIFO | Die Forschungsaufgabe zielt auf die Entwicklung eines 3D-geformeten Hybridwerkstoffes mit den Komponenten Laubholzfurniere und textilen Faserstoffen. Als Faserstoffe werden Glas-, Kohle- Natur- und insbesondere Basaltfasern eingesetzt, die mit vakuumgetrockneten und vakuumgetränkten (Infusion) Furnieren kombiniert werden. Die erhaltenen Werkstoffhybride sollen unter anderem im Holzbrückenbau als statisch wirksame Elemente, als Deckschichten sowie als Vorhangschalen eingesetzt werden. | Lukas Greving Tel.: +49 172 1435165 lukas.greving@pollmeier.com Pollmeier Furnierwerkstoffe GmbH Pferdsdorfer Weg 6 99831 Amt Creuzburg | ||
| 01.02.2020 | 31.07.2023 | 2220HV039D | Verbundvorhaben: Selbsttragende Freiformflächen aus Laubholzfurnier - Hybridwerkstoffe für den Einsatz in Fußgänger- und Fahrradbrücken; Teilvorhaben 4: Herstellung der Brückendemonstratoren - Akronym: Freifo | Ziel dieses Projektes ist es, Hybridwerkstoffe aus einer Kombination von frisch geschälten, feuchten und damit noch flexiblen Laubholzfurnieren in Verbindung mit Glas-, Kohle- Natur- und insbesondere Basaltfasern in einem speziellen Vakuumtrocknungs- und Infusionsverfahren für die Herstellung selbsttragender 3D-Freiformflächen herzustellen (Neumann, Mielke, & Glos, 1993). Der Fokus zielt unter anderem auf die Einsatzmöglichkeiten im Holzbrückenbau, sowohl als statisch integrativer Bestandteil der Primärkonstruktion wie auch für Belag- und Deckschichten oder Vorhangschalen als Sekundärbauteile. | Leo Wurster Tel.: +49 931 452 09 909 lwurster@all-ahead.de all ahead composites GmbH Oberdürrbacher Str. 3 97209 Veitshöchheim | ||
| 01.06.2021 | 31.05.2024 | 2220HV049A | Verbundvorhaben: Acetyliertes Buchen-Furnierschichtholz - Buchenholzprodukt für bewitterte Tragwerke. dauerhaft, formstabil, hochfest; Teilvorhaben 1: Mechanische Kennwerte - Akronym: ACEBUFU-KL | Zielsetzung ist die Bereitstellung von Holzbauprodukten aus modifiziertem, heimischem Buchenholz für frei der Witterung ausgesetzter Tragwerke. Das erwartete Ergebnis sind dauerhafte, formstabile und hochfeste Bauteile. Konkretes Ziel ist die Entwicklung und Konstruktion von stabförmigen Bauteilen aus acetyliertem Buchen-Furnierschichtholz (FSH) für den konstruktiven Holzbau. Grundlagenorientiert soll die Wirkung der Furnierdicke auf den Acetylierungsprozess und die Wirkung acetylierter Buchenfurniere auf die Klebbarkeit zu FSH-Lamellen und zu Brettschichtholzträgern aus FSH-Lamellen – Flächen- sowie Keilzinkenverklebung – erforscht werden. Anwendungsorientiert soll das Trag- und Verformungsverhalten sowie das Delaminierungsverhalten von acetylierten Buchen-FSH-Bauteilen untersucht werden. Zum Erreichen dieser Ziele sollen folgende Punkte bearbeitet werden: - Selektion/Herstellung von acetylierten Furnieren, unterschiedlicher Dicken (Industriepartner) - grundlegende Forschung der Interaktion Klebstofftyp/acetyliertes Buchenholz für die Verwendung als Furnierschichtholz (Oberflächenenergie, Rheometrie) mit Heiß- und Kaltklebeverfahren - Erforschung des Delaminationsverhaltens - Entwicklung von Fertigungsverfahren zur Herstellung von acetylierten Buchen-FSH-Lamellen und Brettschichtholzträgern aus FSH-Lamellen unter Variation von Klebstoffen und Prozessparametern - Erforschung des Homogenisierungseffektes in Bezug auf das Biegetragverhalten von acetylierten Buchen-FSH-Brettern aus unterschiedlichen Furnierschichtdicken - Erforschung des Trag- und Verformungsverhaltens der acetylierten FSH-Bretter - Erforschung des Einflusses des Umgebungsklimas auf die Kurz- und Langzeitfestigkeit in den Nutzungsklassen 1-3 von acetylierten FSH- und Vollholzbrettern - Erforschung der Tragfähigkeit von Verbindungsmitteln in acetyliertem Buchen-FSH -Darstellung der Anwendbarkeit im architektonisch und konstruktiven Kontext von Brücken und Türmen | Prof. Dr.-Ing. Jürgen Graf Tel.: +49 631 205-2758 juergen.graf@architektur.uni-kl.de Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau - Fachbereich Architektur - Fachgebiet Tragwerk und Material Pfaffenbergstr. 95, Geb. 1 67663 Kaiserslautern | ||
| 01.06.2021 | 31.05.2024 | 2220HV049B | Verbundvorhaben: Acetyliertes Buchen-Furnierschichtholz - Buchenholzprodukt für bewitterte Tragwerke: dauerhaft, formstabil, hochfest; Teilvorhaben 2: Verklebung und Fertigungsprozess - Akronym: Ace-BuFu | Zielsetzung ist die Bereitstellung von Holzbauprodukten aus modifiziertem, heimischem Buchenholz für frei der Witterung ausgesetzter Tragwerke. Das erwartete Ergebnis sind dauerhafte, formstabile und hochfeste Bauteile. Konkretes Ziel ist die Entwicklung und Konstruktion von stabförmigen Bauteilen aus acetyliertem Buchen-Furnierschichtholz (FSH) für den konstruktiven Holzbau. Grundlagenorientiert soll die Wirkung der Furnierdicke auf den Acetylierungsprozess und die Wirkung acetylierter Buchenfurniere auf die Klebbarkeit zu FSH-Lamellen und zu Brettschichtholzträgern aus FSH-Lamellen – Flächen- sowie Keilzinkenverklebung – erforscht werden. Anwendungsorientiert soll das Trag- und Verformungsverhalten sowie das Delaminierungsverhalten von acetylierten Buchen-FSH-Bauteilen untersucht werden. Zum Erreichen dieser Ziele sollen folgende Punkte bearbeitet werden: - Selektion/Herstellung von acetylierten Furnieren, unterschiedlicher Dicken (Industriepartner) - grundlegende Forschung der Interaktion Klebstofftyp/acetyliertes Buchenholz für die Verwendung als Furnierschichtholz (Oberflächenenergie, Rheometrie) mit Heiß- und Kaltklebeverfahren - Erforschung des Delaminationsverhaltens - Entwicklung von Fertigungsverfahren zur Herstellung von acetylierten Buchen-FSH-Lamellen und Brettschichtholzträgern aus FSH-Lamellen unter Variation von Klebstoffen und Prozessparametern - Erforschung des Homogenisierungseffektes in Bezug auf das Biegetragverhalten von acetylierten Buchen-FSH-Brettern aus unterschiedlichen Furnierschichtdicken - Erforschung des Trag- und Verformungsverhaltens der acetylierten FSH-Bretter - Erforschung des Einflusses des Umgebungsklimas auf die Kurz- und Langzeitfestigkeit in den Nutzungsklassen 1-3 von acetylierten FSH- und Vollholzbrettern - Erforschung der Tragfähigkeit von Verbindungsmitteln in acetyliertem Buchen-FSH -Darstellung der Anwendbarkeit im architektonisch und konstruktiven Kontext von Brücken und Türmen | Prof. Dr. Holger Militz Tel.: +49 551 3933541 holger.militz@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte Büsgenweg 4 37077 Göttingen | ||
| 01.05.2021 | 31.10.2023 | 2220HV050A | Verbundvorhaben: Eingeklebte Laubholzstäbe im konstruktiven Holzbau unter Verwendung von Klebstoffen auf Basis nachwachsender Rohstoffe; Teilvorhaben 1: Optimierung und Berechnung eingeklebter Laubholzstäbe - Akronym: Oekostab | Das erste Ziel des Vorhabens ist es zu erforschen, inwiefern die heute verwendeten eingeklebten Stahlstäbe in Nadelholz durch Stäbe aus Laubholz in lastabtragenden Funktionen substituiert werden können, um den Einsatz von Laubholz als potentielle Holzquelle zu erhöhen und den enormen, bei der Stahl-Herstellung anfallenden CO2-Ausstoß zu senken. Das zweite Ziel besteht darin, für die Laubholzverbindungselemente Klebstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen zu finden, die sowohl bei der Herstellung als auch bei Recycling-Fragestellungen eine sinnvolle Lösung darstellen und eine wiederholte stoffliche Nutzung von Rohstoffen möglich machen. Dabei steht steht die Erhöhung der Feuchtebeständigkeit von natürlichen Klebstoffen durch gezielte Modifikation vorhandener Klebstoffsysteme im Fokus. Das dritte Ziel ist die Erarbeitung von Bemessungsregeln für eingeklebte Laubholzverbindungselementen, um deren Einsatz im Holzbauingenieurwesen voranzutreiben. | Dr. rer. nat. Jana Kolbe Tel.: +49 421 2246-446 jana.kolbe@ifam.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) Wiener Str. 12 28359 Bremen | ||
| 01.05.2021 | 31.10.2023 | 2220HV050B | Verbundvorhaben: Eingeklebte Laubholzstäbe im konstruktiven Holzbau unter Verwendung von Klebstoffen auf Basis nachwachsender Rohstoffe; Teilvorhaben 2: Optimierung von Proteinklebstoffen für den Einsatz im konstruktiven Holzbau - Akronym: OekoStab | Das vorrangige Ziel des Vorhabens ist es zu erforschen, inwiefern die heute verwendeten eingeklebten Stahlstäbe in Nadelholz durch Stäbe aus Laubholz, insbesondere Buche oder Eiche, in lastabtragende Funktionen substituiert werden können. Das zweite Ziel besteht darin, für die Laubholzverbindungselemente Klebstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen zu finden, um die jetzt verwendeten synthetischen Klebstoffe zu substituieren. Das dritte Ziel ist die Erarbeitung von bemessungsregeln für eingeklebt Laubholzelemente, um deren Einsatz im Holzbauingenieurwesen voranzutreiben und die Ressource Holz in optimierter Form effizienter nutzen zu können. | Thomas Klett Tel.: +49 7042 9462-24 klett@haecker-gel.de Fritz Häcker GmbH + Co. KG Im Holzgarten 18 71665 Vaihingen an der Enz | ||
| 01.04.2021 | 31.03.2024 | 2220HV064X | Die prozessbegleitende Evaluation der Charta für Holz 2.0 und die Berichterstattung über die Entwicklung innerhalb des komplexen Zielsystems. - Akronym: CfH2_Evaluation | Das Vorhaben umfasst die Anwendung einer Methodik für die Durchführung einer Evaluation und die langfristige Anlage der Monitoringaktivitäten. Neben den am Thünen-Institut bereits erhobenen Daten (z. B. Bundeswaldinventur, Wertschöpfung im Cluster Forst & Holz etc.) werden zur Evaluation auch prozessimmanente Faktoren ausgewertet, über die die Effektivität des Charta-Prozesses selbst bewertet und in enger Abstimmung mit dem BMEL nachjustiert und weiterentwickelt werden kann. Gleichzeitig werden jährlich wechselnde, jeweils aktuelle Schwerpunkthemen aus den Arbeitsgruppen aufgenommen und analysiert. Die Ergebnisse dieser vielfältigen Monitoringaktivitäten werden jährlich in verschiedenen Berichtsformaten veröffentlicht. | Dr. Jan Lüdtke Tel.: +49 40 73962-602 jan.luedtke@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Leuschnerstr. 91 c 21031 Hamburg | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2220HV069A | Verbundvorhaben: 3D-Umformung von partiell perforierten Holzwerkstoffen zur Anwendung von Formteilen im Möbelbau; Teilvorhaben 1: Entwicklung des Verfahrens zur Formteilherstellung von partiell perforierten Holzwerkstoffen - Akronym: HolzPaerFormT | Das Ziel des Projektvorhabens ist die parametrische Modellierung zur Nachveredelung klassischer Holzwerkstoffe sowie das zugehörige Fertigungsverfahren für die Herstellung partiell gekrümmter Bauteile (Partielle 3D Bauteile) im Innenausbau (Losgröße 1) bzw. Möbelbau (Kleinserien-Fertigung). In klassischen Holzwerkstoffen wie Faserplatten sollen durch speziell adaptierte Perforationen lokale Verformungsfreiräume geschaffen werden. Im Bereich einer geplanten doppelten Krümmung kann damit die Verformbarkeit deutlich erhöht werden. Entscheidend ist dabei die Anpassung der Perforationsmuster in Größe und Gestalt mit Hilfe der parametrischen Modellierung in Abhängigkeit von der gewünschten Form (Krümmungsradien und Dehnungsrichtungen), sodass die partielle Formänderung des Holzwerkstoffs unter Beachtung minimaler Invasion und höchster Reststabilität maximiert wird. Ausgehend von einem CAD-Modells des zu fertigenden 3D-Bauteils werden im Rahmen der parametrischen Modellierung die Verformungsbereiche abgeleitet. Anschließend wird innerhalb der Verformungsbereiche die Mustergeometrie derart modelliert, dass die geforderten Krümmungsradien durch den später perforierten Holzwerkstoff realisierbar sind. Nachfolgend wird das Schnittmuster generiert. Die Herstellung der Perforationen erfolgt mittels Laserschneiden, welches bei unterschiedlichen Holzwerkstoffen einsetzbar ist. Diese Fertigungstechnologie ist im gewünschten Maße flexibel, schnell und einfach anpassbar, um jegliche Art von Mustergeometrie schnittkraftfrei und präzise zu erzeugen. Die lokal perforierte Holzwerkstoffplatte als Halbzeug wird anschließend in einem Prozess zum doppelt gekrümmten Bauteil weiterverarbeitet. In einem ersten Schritt wird die Holzwerkstoffplatte temporär plastifiziert, und anschließend in einer Presse umgeformt und getrocknet. Das fertige, doppelt gekrümmte Bauteil kann entweder einlagig oder als Schichtverbund mit mehreren Holzwerkstofflagen genutzt werden. | Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ Tel.: +49 351 463-38100 andre.wagenfuehr@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur Holztechnik und Holzwerkstofftechnik Marschnerstr. 39 01307 Dresden | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2220HV069B | Verbundvorhaben: 3D-Umformung von partiell perforierten Holzwerkstoffen zur Anwendung von Formteilen im Möbelbau; Teilvorhaben 2: Parametrische Modellierung von partiell perforierten Holzwerkstoffen zur Formteilherstellung - Akronym: HolzPaerFormT | Das Ziel des Projektvorhabens ist die parametrische Modellierung zur Nachveredelung klassischer Holzwerkstoffe sowie das zugehörige Fertigungsverfahren für die Herstellung partiell gekrümmter Bauteile (Partielle 3D Bauteile) im Innenausbau (Losgröße 1) bzw. Möbelbau (Kleinserien-Fertigung). In klassischen Holzwerkstoffen wie Faserplatten sollen durch speziell adaptierte Perforationen lokale Verformungsfreiräume geschaffen werden. Im Bereich einer geplanten doppelten Krümmung kann damit die Verformbarkeit deutlich erhöht werden. Entscheidend ist dabei die Anpassung der Perforationsmuster in Größe und Gestalt mit Hilfe der parametrischen Modellierung in Abhängigkeit von der gewünschten Form (Krümmungsradien und Dehnungsrichtungen), sodass die partielle Formänderung des Holzwerkstoffs unter Beachtung minimaler Invasion und höchster Reststabilität maximiert wird. Ausgehend von einem CAD-Modells des zu fertigenden 3D-Bauteils werden im Rahmen der parametrischen Modellierung die Verformungsbereiche abgeleitet. Anschließend wird innerhalb der Verformungsbereiche die Mustergeometrie derart modelliert, dass die geforderten Krümmungsradien durch den später perforierten Holzwerkstoff realisierbar sind. Nachfolgend wird das Schnittmuster generiert. Die Herstellung der Perforationen erfolgt mittels Laserschneiden, welches bei unterschiedlichen Holzwerkstoffen einsetzbar ist. Diese Fertigungstechnologie ist im gewünschten Maße flexibel, schnell und einfach anpassbar, um jegliche Art von Mustergeometrie schnittkraftfrei und präzise zu erzeugen. Die lokal perforierte Holzwerkstoffplatte als Halbzeug wird anschließend in einem Prozess zum doppelt gekrümmten Bauteil weiterverarbeitet. In einem ersten Schritt wird die Holzwerkstoffplatte temporär plastifiziert, und anschließend in einer Presse umgeformt und getrocknet. Das fertige, doppelt gekrümmte Bauteil kann entweder einlagig oder als Schichtverbund mit mehreren Holzwerkstofflagen genutzt werden. | Prof. Dr.-Ing. Daniel Lordick Tel.: +49 351 463-34193 daniel.lordick@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Institut für Geometrie - AG Geometrische Modellierung und Visualisierung Helmholtzstr. 10 01069 Dresden | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2220HV069C | Verbundvorhaben: 3D-Umformung von partiell perforierten Holzwerkstoffen zur Anwendung von Formteilen im Möbelbau; Teilvorhaben 3: Entwicklung des Bauteil-Demonstrators aus dem partiell perforierten Holzwerkstoff - Akronym: HolzPaerFomT | Das Ziel des Projektvorhabens ist die parametrische Modellierung zur Nachveredelung klassischer Holzwerkstoffe sowie das zugehörige Fertigungsverfahren für die Herstellung partiell gekrümmter Bauteile (Partielle 3D Bauteile) im Innenausbau (Losgröße 1) bzw. Möbelbau (Kleinserien-Fertigung). In klassischen Holzwerkstoffen wie Faserplatten sollen durch speziell adaptierte Perforationen lokale Verformungsfreiräume geschaffen werden. Im Bereich einer geplanten doppelten Krümmung kann damit die Verformbarkeit deutlich erhöht werden. Entscheidend ist dabei die Anpassung der Perforationsmuster in Größe und Gestalt mit Hilfe der parametrischen Modellierung in Abhängigkeit von der gewünschten Form (Krümmungsradien und Dehnungsrichtungen), sodass die partielle Formänderung des Holzwerkstoffs unter Beachtung minimaler Invasion und höchster Reststabilität maximiert wird. Ausgehend von einem CAD-Modells des zu fertigenden 3D-Bauteils werden im Rahmen der parametrischen Modellierung die Verformungsbereiche abgeleitet. Anschließend wird innerhalb der Verformungsbereiche die Mustergeometrie derart modelliert, dass die geforderten Krümmungsradien durch den später perforierten Holzwerkstoff realisierbar sind. Nachfolgend wird das Schnittmuster generiert. Die Herstellung der Perforationen erfolgt mittels Laserschneiden, welches bei unterschiedlichen Holzwerkstoffen einsetzbar ist. Diese Fertigungstechnologie ist im gewünschten Maße flexibel, schnell und einfach anpassbar, um jegliche Art von Mustergeometrie schnittkraftfrei und präzise zu erzeugen. Die lokal perforierte Holzwerkstoffplatte als Halbzeug wird anschließend in einem Prozess zum doppelt gekrümmten Bauteil weiterverarbeitet. In einem ersten Schritt wird die Holzwerkstoffplatte temporär plastifiziert, und anschließend in einer Presse umgeformt und getrocknet. Das fertige, doppelt gekrümmte Bauteil kann entweder einlagig oder als Schichtverbund mit mehreren Holzwerkstofflagen genutzt werden. | Josef Gigler Tel.: +49 8035 963908-11 j.gigler@holz-design-gigler.de Holz-Design Gigler GmbH & Co. KG Winkl 2 83115 Neubeuern | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2220HV069D | Verbundvorhaben: 3D-Umformung von partiell perforierten Holzwerkstoffen zur Anwendung von Formteilen im Möbelbau; Teilvorhaben 4: Entwicklung der Technik zur Formteilherstellung aus dem partiell perforierten Holzwerkstoff: Holz.Paer.FormT - Akronym: HolzPaerFormT | Das Ziel des Projektvorhabens ist die parametrische Modellierung zur Nachveredelung klassischer Holzwerkstoffe sowie das zugehörige Fertigungsverfahren für die Herstellung partiell gekrümmter Bauteile (Partielle 3D Bauteile) im Innenausbau (Losgröße 1) bzw. Möbelbau (Kleinserien-Fertigung). In klassischen Holzwerkstoffen wie Faserplatten sollen durch speziell adaptierte Perforationen lokale Verformungsfreiräume geschaffen werden. Im Bereich einer geplanten doppelten Krümmung kann damit die Verformbarkeit deutlich erhöht werden. Entscheidend ist dabei die Anpassung der Perforationsmuster in Größe und Gestalt mit Hilfe der parametrischen Modellierung in Abhängigkeit von der gewünschten Form (Krümmungsradien und Dehnungsrichtungen), sodass die partielle Formänderung des Holzwerkstoffs unter Beachtung minimaler Invasion und höchster Reststabilität maximiert wird. Ausgehend von einem CAD Modells des zu fertigenden 3D-Bauteils werden im Rahmen der parametrischen Modellierung die Verformungsbereiche abgeleitet. Anschließend wird innerhalb der Verformungsbereiche die Mustergeometrie derart modelliert, dass die geforderten Krümmungsradien durch den später perforierten Holzwerkstoff realisierbar sind. Nachfolgend wird das Schnittmuster generiert. Die Herstellung der Perforationen erfolgt mittels Laserschneiden, welches bei unterschiedlichen Holzwerkstoffen einsetzbar ist. Diese Fertigungstechnologie ist im gewünschten Maße flexibel, schnell und einfach anpassbar, um jegliche Art von Mustergeometrie schnittkraftfrei und präzise zu erzeugen. Die lokal perforierte Holzwerkstoffplatte als Halbzeug wird anschließend in einem Prozess zum doppelt gekrümmten Bauteil weiterverarbeitet. In einem ersten Schritt wird die Holzwerkstoffplatte temporär plastifiziert, und anschließend in einer Presse umgeformt und getrocknet. Das fertige, doppelt gekrümmte Bauteil kann entweder einlagig oder als Schichtverbund mit mehreren Holzwerkstofflagen genutzt werden. | Michael Schormayer Tel.: +49 9321 9278722 m.schormayer@msm-maschinenbau.de MSM Maschinenbau GmbH Buchbrunner Str. 14 97318 Kitzingen | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2220HV078A | Verbundvorhaben: Einsatz von Holz für den Trockenbau in Gebäudebereichen mit hohen Anforderungen an den Brandschutz; Teilvorhaben 1: Koordination, Materialcharakterisierung und Entwicklung der Trockenbauwand - Akronym: TroBau | Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines nichtbrennbaren Sperrholzes (Klasse A2 nach DIN EN 13501-1), welches in Gebäudebereichen mit erhöhten Anforderungen an den Brandschutz verwendet werden kann. Das Sperrholz soll aus einheimischen Holzarten wie Birke, Pappel oder Buche bestehen und durch die Imprägnierung im Kesseldruckverfahren mit umweltverträglichen Flammschutzmitteln brandschutztechnisch ertüchtigt werden. Dabei sollen die mechanischen Eigenschaften des Sperrholzes vergleichbar mit konventionellen plattenförmigen Holzwerkstoffen sein. Als Grundlage für die Entwicklung dient eine bestehende hybride Holzwerkstoffplatte mit Blähglaskern, die nach IMO FTP Code Part 1 im Schiffsbau bereits als nichtbrennbar klassifiziert werden konnte und zur Verwendung im Hochbau ohne die Verwendung von Blähglas weiterentwickelt wird. Das entwickelte nichtbrennbare Sperrholz soll im weiteren Projektverlauf für eine Trockenbau-Wandkonstruktion mit einer Feuerwiderstandsdauer von mindestens 60 Minuten nach DIN EN 13501-2 verwendet werden. Dabei werden schwerentflammbare Hölzer als Ständerwerk und LIGNOLOC® Holznägel als alternative Befestigungsmittel betrachtet. Zudem sollen die Schallschutzeigenschaften sowie die Verarbeitbarkeit auf der Baustelle äquivalent zu konventionellen Trockenbausystemen sein. Des Weiteren wird gemäß den Anforderungen der Muster-Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen sichergestellt, dass die Grenzwerte für VOC (flüchtige organische Verbindungen), die durch das Produkt freigesetzt werden, nicht überschritten werden. | Dr. Torsten Kolb Tel.: +49 531 2155-335 torsten.kolb@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2220HV078B | Verbundvorhaben: Einsatz von Holz für den Trockenbau in Gebäudebereichen mit hohen Anforderungen an den Brandschutz; Teilvorhaben 2: Entwicklung der nichtbrennbaren Sperrholzplatte - Akronym: TroBau | Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines nichtbrennbaren Sperrholzes (Klasse A2 nach DIN EN 13501-1), welches in Gebäudebereichen mit erhöhten Anforderungen an den Brandschutz verwendet werden kann. Das Sperrholz soll aus einheimischen Holzarten wie Birke, Pappel oder Buche bestehen und durch die Imprägnierung im Kesseldruckverfahren mit umweltverträglichen Flammschutzmitteln brandschutztechnisch ertüchtigt werden. Dabei sollen die mechanischen Eigenschaften des Sperrholzes vergleichbar mit konventionellen plattenförmigen Holzwerkstoffen sein. Als Grundlage für die Entwicklung dient eine bestehende hybride Holzwerkstoffplatte mit Blähglaskern, die nach IMO FTP Code Part 1 im Schiffsbau bereits als nichtbrennbar klassifiziert werden konnte und zur Verwendung im Hochbau ohne die Verwendung von Blähglas weiterentwickelt wird. Das entwickelte nichtbrennbare Sperrholz soll im weiteren Projektverlauf für eine Trockenbau-Wandkonstruktion mit einer Feuerwiderstandsdauer von mindestens 60 Minuten nach DIN EN 13501-2 verwendet werden. Dabei werden schwerentflammbare Hölzer als Ständerwerk und LIGNOLOC® Holznägel als alternative Befestigungsmittel betrachtet. Zudem sollen die Schallschutzeigenschaften sowie die Verarbeitbarkeit auf der Baustelle äquivalent zu konventionellen Trockenbausystemen sein. Des Weiteren wird gemäß den Anforderungen der Muster-Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen sichergestellt, dass die Grenzwerte für VOC (flüchtige organische Verbindungen), die durch das Produkt freigesetzt werden, nicht überschritten werden. | Patrick Leleu Tel.: +49 7222 985780 patrick@patrick-leleu.com Patrick Leleu Furnier GmbH Eichetstr. 14 76456 Kuppenheim | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220HV089A | Verbundvorhaben: Standard Holzbausysteme mit nachwachsenden Rohstoffen zur Förderung der Verwendung von Holz plus nachwachsende Rohstoffe bei öffentlichen Gebäuden; Teilvorhaben 1: Entwurf - Entwicklung - Nachhaltigkeit - Bilanzierung - Akronym: HO_SY | Stufenweise Entwicklung eines offenen Standard-Holzbausystems (HO_SY) für öffentliche Gebäude, das auf die systemischen Nachteile von Holzbausystemen antwortet und auf Grundlage bestehender Systeme einfache Anwendungsmöglichkeiten für Planer und Kleine und Mittlere Holzbaubetriebe bietet. Ziel ist die Bereitstellung eines Holzbausystems, das universell einsetzbar für unterschiedliche Nutzungen ist, um eine bessere Verwendbarkeit tragender und raumbildender Holzbaukonstruktionen bei öffentlichen Gebäuden zu ermöglichen. Es ist nachzuweisen, dass die Verwendung des Holzbausystems bei öffentlichen Gebäuden im Vergleich zu den heute üblichen Konstruktionen aus Mauerwerk und Stahlbeton große Vorteile bietet. Die Bereitstellung eines vollständigen Holzbausystems und Bauteilkataloges inklusive Beispielen der Integration technischer Gebäudeausrüstung als Endergebnis des Vorhabens, soll die Wettbewerbsfähigkeit des Holzbaus und der Anteil an Gebäuden in Holzbauweise bei der öffentlichen Hand maßgeblich steigern. Ökonomische und ökologische Aspekte werden berücksichtigt, um eine wirtschaftliche, standardisierte Bauweise zu ermöglichen, die konkurrenzfähig zu anderen Bausystemen ist. Mit einem interdisziplinär entwickelten systematischen Ansatz für den Holzbau von öffentlichen Gebäuden sind schnellere Planungs-, Genehmigungs- und Bauabläufe, einfachere Prozesse und effizientere Gebäude aus Holz möglich. Mit der geplanten Holzsystembauweise werden Planungsinstrumente entwickelt, die auf Fertigung und Montage, Rückbaubarkeit und Weiterverwendung der Bauteile eines Gebäudes übertragen werden können, ohne dabei auf gestalterische Individualität und Vielfalt verzichten zu müssen. Dank vielfältiger Einsatzmöglichkeiten, flexibler Raumaufteilungen in Kombination mit optionalen Komfort-Lösungen und einer variablen Fassadengestaltung lassen sich weitaus mehr verschiedene Gebäudetypen realisieren, als man üblicherweise vom Konzept der "Standardisierung" erwarten würde. | Prof. Dipl.-Ing. Martin Wollensak Tel.: +49 3841 753-7138 martin.wollensak@hs-wismar.de Hochschule Wismar, University of Applied Science, Technology, Business and Design, Fakultät Gestaltung, Prof. Dipl. Ing. Martin Wollensak Philipp-Müller-Str. 14 23966 Wismar | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220HV089B | Verbundvorhaben: Standard Holzbausysteme mit nachwachsenden Rohstoffen zur Förderung der Verwendung von Holz plus nachwachsende Rohstoffe bei öffentlichen Gebäuden; Teilvorhaben 2: Systemmarketing - Überprüfung - Akronym: HO_SY | Stufenweise Entwicklung eines offenen Standard-Holzbausystems (HO_SY) für öffentliche Gebäude, das auf die systemischen Nachteile von Holzbausystemen antwortet und auf Grundlage bestehender Systeme einfache Anwendungsmöglichkeiten für Planer und Kleine und Mittlere Holzbaubetriebe bietet. Ziel ist die Bereitstellung eines Holzbausystems, das universell einsetzbar für unterschiedliche Nutzungen ist, um eine bessere Verwendbarkeit tragender und raumbildender Holzbaukonstruktionen bei öffentlichen Gebäuden zu ermöglichen. Es ist nachzuweisen, dass die Verwendung des Holzbausystems bei öffentlichen Gebäuden im Vergleich zu den heute üblichen Konstruktionen aus Mauerwerk und Stahlbeton große Vorteile bietet. Die Bereitstellung eines vollständigen Holzbausystems und Bauteilkataloges inklusive Beispielen der Integration technischer Gebäudeausrüstung als Endergebnis des Vorhabens, soll die Wettbewerbsfähigkeit des Holzbaus und der Anteil an Gebäuden in Holzbauweise bei der öffentlichen Hand maßgeblich steigern. Ökonomische und ökologische Aspekte werden berücksichtigt, um eine wirtschaftliche, standardisierte Bauweise zu ermöglichen, die konkurrenzfähig zu anderen Bausystemen ist. Mit einem interdisziplinär entwickelten systematischen Ansatz für den Holzbau von öffentlichen Gebäuden sind schnellere Planungs-, Genehmigungs- und Bauabläufe, einfachere Prozesse und effizientere Gebäude aus Holz möglich. Mit der geplanten Holzsystembauweise werden Planungsinstrumente entwickelt, die auf Fertigung und Montage, Rückbaubarkeit und Weiterverwendung der Bauteile eines Gebäudes übertragen werden können, ohne dabei auf gestalterische Individualität und Vielfalt verzichten zu müssen. Dank vielfältiger Einsatzmöglichkeiten, flexibler Raumaufteilungen in Kombination mit optionalen Komfort-Lösungen und einer variablen Fassadengestaltung lassen sich weitaus mehr verschiedene Gebäudetypen realisieren, als man üblicherweise vom Konzept der "Standardisierung" erwarten würde. | Dr. Denny Ohnesorge Tel.: +49 162 2690-171 denny.ohnesorge@holzindustrie.de Hauptverband der Deutschen Holzindustrie und Kunststoffe verarbeitenden Industrie und verwandter Industrie- und Wirtschaftszweige e.V. (HDH) Flutgraben 2 53604 Bad Honnef | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220HV089C | Verbundvorhaben: Standard Holzbausysteme mit nachwachsenden Rohstoffen zur Förderung der Verwendung von Holz plus nachwachsende Rohstoffe bei öffentlichen Gebäuden; Teilvorhaben 3: Systemanwendung - Durchführung - Optimierung - Akronym: HO_SY | Stufenweise Entwicklung eines offenen Standard-Holzbausystems (HO_SY) für öffentliche Gebäude, das auf die systemischen Nachteile von Holzbausystemen antwortet und auf Grundlage bestehender Systeme einfache Anwendungsmöglichkeiten für Planer und Kleine und Mittlere Holzbaubetriebe bietet. Ziel ist die Bereitstellung eines Holzbausystems, das universell einsetzbar für unterschiedliche Nutzungen ist, um eine bessere Verwendbarkeit tragender und raumbildender Holzbaukonstruktionen bei öffentlichen Gebäuden zu ermöglichen. Es ist nachzuweisen, dass die Verwendung des Holzbausystems bei öffentlichen Gebäuden im Vergleich zu den heute üblichen Konstruktionen aus Mauerwerk und Stahlbeton große Vorteile bietet. Die Bereitstellung eines vollständigen Holzbausystems und Bauteilkataloges inklusive Beispielen der Integration technischer Gebäudeausrüstung als Endergebnis des Vorhabens, soll die Wettbewerbsfähigkeit des Holzbaus und der Anteil an Gebäuden in Holzbauweise bei der öffentlichen Hand maßgeblich steigern. Ökonomische und ökologische Aspekte werden berücksichtigt, um eine wirtschaftliche, standardisierte Bauweise zu ermöglichen, die konkurrenzfähig zu anderen Bausystemen ist. Mit einem interdisziplinär entwickelten systematischen Ansatz für den Holzbau von öffentlichen Gebäuden sind schnellere Planungs-, Genehmigungs- und Bauabläufe, einfachere Prozesse und effizientere Gebäude aus Holz möglich. Mit der geplanten Holzsystembauweise werden Planungsinstrumente entwickelt, die auf Fertigung und Montage, Rückbaubarkeit und Weiterverwendung der Bauteile eines Gebäudes übertragen werden können, ohne dabei auf gestalterische Individualität und Vielfalt verzichten zu müssen. Dank vielfältiger Einsatzmöglichkeiten, flexibler Raumaufteilungen in Kombination mit optionalen Komfort-Lösungen und einer variablen Fassadengestaltung lassen sich weitaus mehr verschiedene Gebäudetypen realisieren, als man üblicherweise vom Konzept der "Standardisierung" erwarten würde. | Xaver Haas Tel.: +49 8727 18-0 xaver.haas@haas-group.com Haas Fertigbau GmbH Industriestr. 8 84326 Falkenberg | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220HV089D | Verbundvorhaben: Standard Holzbausysteme mit nachwachsenden Rohstoffen zur Förderung der Verwendung von Holz plus nachwachsende Rohstoffe bei öffentlichen Gebäuden; Teilvorhaben 4: Bauklimatik und Holzkonstruktionen - Akronym: HO_SY | Stufenweise Entwicklung eines offenen Standard-Holzbausystems (HO_SY) für öffentliche Gebäude, das auf die systemischen Nachteile von Holzbausystemen antwortet und auf Grundlage bestehender Systeme einfache Anwendungsmöglichkeiten für Planer und Kleine und Mittlere Holzbaubetriebe bietet. Ziel ist die Bereitstellung eines Holzbausystems, das universell einsetzbar für unterschiedliche Nutzungen ist, um eine bessere Verwendbarkeit tragender und raumbildender Holzbaukonstruktionen bei öffentlichen Gebäuden zu ermöglichen. Es ist nachzuweisen, dass die Verwendung des Holzbausystems bei öffentlichen Gebäuden im Vergleich zu den heute üblichen Konstruktionen aus Mauerwerk und Stahlbeton große Vorteile bietet. Die Bereitstellung eines vollständigen Holzbausystems und Bauteilkataloges inklusive Beispielen der Integration technischer Gebäudeausrüstung als Endergebnis des Vorhabens, soll die Wettbewerbsfähigkeit des Holzbaus und der Anteil an Gebäuden in Holzbauweise bei der öffentlichen Hand maßgeblich steigern. Ökonomische und ökologische Aspekte werden berücksichtigt, um eine wirtschaftliche, standardisierte Bauweise zu ermöglichen, die konkurrenzfähig zu anderen Bausystemen ist. Mit einem interdisziplinär entwickelten systematischen Ansatz für den Holzbau von öffentlichen Gebäuden sind schnellere Planungs-, Genehmigungs- und Bauabläufe, einfachere Prozesse und effizientere Gebäude aus Holz möglich. Mit der geplanten Holzsystembauweise werden Planungsinstrumente entwickelt, die auf Fertigung und Montage, Rückbaubarkeit und Weiterverwendung der Bauteile eines Gebäudes übertragen werden können, ohne dabei auf gestalterische Individualität und Vielfalt verzichten zu müssen. Dank vielfältiger Einsatzmöglichkeiten, flexibler Raumaufteilungen in Kombination mit optionalen Komfort-Lösungen und einer variablen Fassadengestaltung lassen sich weitaus mehr verschiedene Gebäudetypen realisieren, als man üblicherweise vom Konzept der "Standardisierung" erwarten würde. | Prof. Elisabeth Endres Tel.: +49 531 391-3555 e.endres@tu-braunschweig.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 3 Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften - Institut für Gebäude- und Solartechnik Mühlenpfordtstr. 23 38106 Braunschweig | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221HV003A | Verbundvorhaben: Aufbau einer Pilotanlage zur Nutzung und Evaluierung von Buchenholzfasern als Ziegel-Dämmstoff; Teilvorhaben 1: Aufbau einer Pilotanlage - Akronym: Buchendaemmstoffe | Das Gesamtziel dieses Projektes besteht im Aufbau einer Pilotanlage zur Herstellung von Dämmstoffen auf Basis von Buchenholz sowie der begleitenden Forschungsaktivitäten. In der geplanten Anlage sollen aus Buchenholzfasern flexible Dämmstoffe (Dämmstoffmatten und Holzschäume bzw. Granulate) als Füllstoff für Hohlziegel (lochbildabhängig und lochbildunabhängig) hergestellt werden. | Ansgar Biestmann Tel.: +49 2369 9898-18 ansgar.biestmann@loick-biowertstoffe.de Loick Biowertstoff GmbH Bocksbergweg 5 17166 Teterow | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221HV003B | Verbundvorhaben: Aufbau einer Pilotanlage zur Nutzung und Evaluierung von Buchenholzfasern als Ziegel-Dämmstoff; Teilvorhaben 2: Optimierung und Evaluierung von Buchenholzfaserdämmstoffen - Akronym: Buchendaemmstoffe | Das Gesamtziel dieses Projektes besteht im Aufbau einer Pilotanlage zur Herstellung von Dämmstoffen auf Basis von Buchenholz sowie der begleitenden Forschungsaktivitäten. In der geplanten Anlage sollen aus Buchenholzfasern flexible Dämmstoffe (Dämmstoffmatten und Holzschäume bzw. Granulate) als Füllstoff für Hohlziegel (lochbildabhängig und lochbildunabhängig) hergestellt werden. | Dr. Nina Ritter Tel.: +49 531 2155-353 nina.ritter@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221HV003C | Verbundvorhaben: Aufbau einer Pilotanlage zur Nutzung und Evaluierung von Buchenholzfasern als Ziegel-Dämmstoff; Teilvorhaben 3: Füllung von Ziegeln mit Holzfaserdämmstoffen - Akronym: Buchendaemmstoffe | Das Gesamtziel dieses Projektes besteht im Aufbau einer Pilotanlage zur Herstellung von Dämmstoffen auf Basis von Buchenholz sowie der begleitenden Forschungsaktivitäten. In der geplanten Anlage sollen aus Buchenholzfasern flexible Dämmstoffe (Dämmstoffmatten und Holzschäume bzw. Granulate) als Füllstoff für Hohlziegel (lochbildabhängig und lochbildunabhängig) hergestellt werden. | Murray Rattana-Ngam Tel.: +49 7306 9650-0 mrn@ziegelwerk-bellenberg.de Ziegelwerk Bellenberg Wiest GmbH & Co. KG Tiefenbacher Str. 1 89287 Bellenberg | ||
| 01.08.2022 | 31.05.2023 | 2221HV005X | INSECT INSPIRED MANUFACTURING - Enzymatische Vernetzung von Restholz als Rohstoff für 3D-Druck - Akronym: IIM | Die additive Fertigung, auch 3D-Druck genannt, ist eine wichtige Technologie im Rahmen der Mass Personalization. Ein Großteil der im 3D-Druck hergestellten Produkte besteht aus nicht biologisch abbaubaren oder nicht-recycelbaren Materialien, was eine nachhaltige Nutzung stark erschwert. Gleichzeitig gibt es große Mengen ungenutztes Holz, z.B. aus Sturm- und Borkenkäferschäden oder minderwertige Laubhölzer, deren Umfang im Zuge des Klimawandels weiter steigen wird. Aktuell können solche forstwirtschaftlichen Abfälle zwar als Rohstoff für den 3D-Druck eingesetzt werden, jedoch gelingt dies nur durch Zugabe von Bindemitteln, welche meist nicht biologisch abbaubar sind. Eine biointelligente Technologie, mit der aus Holz nachhaltige, technisch kompostier- oder recycelbare 3D-gedruckte Objekte hergestellt werden können, ist bisher nicht bekannt. In der Natur wird der Aufbau dreidimensionaler Strukturen aus abgestorbenem Holz auf unterschiedlichen Arten von Insekten umgesetzt. Ein Beispiel heimischer Insekten ist der Nestbau von Wespen (z.B. Papierwespen) und Hornissen, die zur Ordnung der Hautflügler (Hymenoptera) gehören. Gemein ist allen Verfahren der Einsatz von Proteinen und Enzymen, die durch ihren zum Teil sehr selektiven Wirkmechanismus ein Vernetzen von Holzpartikeln auf molekularer Ebene ermöglichen. Eine technische Umsetzung gleicht einer Innovation mit einer signifikanten Breitenwirkung. Ziel dieser Machbarkeitsstudie ist zunächst, durch Einsatz vernetzender Insektenenzyme eine neue Materialklasse zu entwickeln und erreichbare Eigenschaften wie Festigkeit, Kompostierbarkeit sowie Recycelfähigkeit und damit Anwendungsbereiche zu identifizieren. Erste elementare Untersuchungen in Richtung additive Fertigung sollen zeigen, ob diese neue Materialklasse für eine additive Fertigungsweise geeignet ist. | Henrik-Alexander Christ Tel.: +49 531 2155-349 henrik-alexander.christ@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2024 | 2221HV007X | Entwicklung von formaldehydfreien Spanplatten mit Robinienholz und natürlichen Bindemitteln auf Basis von Albumin und pflanzlichen Proteinen - Akronym: RobinienSpan | Die sich ständig ändernde Rohstoffsituation war schon immer eine der Hauptantriebskräfte für zahlreiche Forschungsaktivitäten im Spanplattensektor. Die hohe Variabilität der Rohstoffe stellt eine Herausforderung bei der Spanplattenherstellung dar, bei der bisher fast ausschließlich auf Nadelholzsortimente zurückgegriffen wird. Angesichts der anhaltenden Knappheit des Nadelholzes und der Notwendigkeit, die Ziele für eine nachhaltige Entwicklung zu erreichen sollen mit diesem Forschungsvorhaben alternative Rohstoffquellen erschlossen werden. Anstelle heimische Laubbaumarten, wie die Buche einzusetzen, sollen erstmals Spanplatten aus Robinienholz entwickelt werden. Insbesondere die Robine als widerstandsfähige und dauerhafte Baumart bietet aufgrund ihrer Schnellwüchsigkeit die Möglichkeit, eine beträchtliche Holzbiomasse zu generieren. Durch eine hohe Verfügbarkeit dieses Rohstoffes innerhalb kürzester Zeit können Waldressourcen geschont werden. Weiterhin soll durch den Einsatz natürlicher Bindemittel besonderes Augenmerk auf die formaldehydfreie Verleimung gelegt und somit petrochemische Bindemittel subsituiert werden. | PD Dr. Markus Euring Tel.: +49 551 39-23323 meuring@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holztechnologie und Holzwerkstoffe Büsgenweg 4 37077 Göttingen | ||
| 01.12.2021 | 31.05.2024 | 2221HV019X | Entwicklung von biobasierten Klebstoffen mit Flammschutzwirkung als Mehrwert für Holzwerkstoffe - Akronym: BioFSK | In einer Vielzahl von Anwendungsbereichen im Bau und der Möbelindustrie, im Fahrzeugbau oder im Verpackungsbereich werden neben Bindemitteln zusätzlich Flammschutzmittel verwendet. Als Rohstoffbasis kommen dabei Harnstoff-, Melamin- und Phenolharze oder anorganische Salzezum Einsatz. Die Zusammensetzungen sind in Bezug auf Toxizität, Umweltverträglichkeit sowie Abbaubarkeit kritisch zu betrachten und werden von Verbrauchern immer weniger akzeptiert. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung von biobasierten Klebstoffen mit gleichzeitiger Flammschutzwirkung und einer guten Wasserbeständigkeit als Mehrwert für Holzwerkstoffe. Durch die Verwendung der zu entwickelnden Klebstoffe müssen keine weiteren Additive wie zusätzliche Flammschutz- oder Hydrophobierungsmittel eingesetzt werden. Es sollen die notwendigen mechanischen, chemischen sowie Flammbeständigkeiten für die jeweiligen Werkstoffe erreicht werden. Als Ausgangsmaterialien für diese Entwicklung stehen unterschiedliche Additive mit Klebkraft- und Flammschutzpotential aus nachwachsenden Roh- und Reststoffen wie Stärke, Stärkeabbauprodukte, Lignin und Hemicellulosen aus Ablaugen der Zellstoffindustrie sowie Extraktstoffe aus Rinden zur Verfügung. Diese werden zunächst modifiziert und anschließend hinsichtlich ihrer Klebkraft und Flammschutzwirkung in verschiedenen Holzwerkstoffen (Holzfaserdämmstoffe, mitteldichte Faserplatten, Furnierwerkstoffen) getestet und optimiert. Als Projektergebnis entstehen multifunktionale Klebstoffe, die emissionsarm und gesundheitlich unbedenklich sind. Es werden nachwachsende Substanzen aus der land- und forstwirtschaftlichen Produktion sowie Nebenprodukte der Kaskadennutzung verwendet. Der große Markt für Bindemittel und Flammschutzmittel lässt bei der Verwendung dieser neuen Bindemittelkombination eine Einsparung von Additiven auf Basis fossiler Rohstoffe zu und verbessert damit die CO2-Bilanz der Produktgruppen. | Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ Tel.: +49 351 4633-8101 andre.wagenfuehr@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik Marschnerstr. 39 01307 Dresden | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2221HV037A | Verbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen unter der Prämisse einer technischen, ökonomischen und ökologischen Realisierbarkeit; Teilvorhaben 1: Eigenschaften und Verwendbarkeit von Gebrauchtholz im Holztafelbau - Akronym: TUandM | Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen unter der Prämisse einer technischen, ökonomischen und ökologischen Realisierbarkeit. Die Projektziele werden durch ein interdisziplinäres Konsortium in Zusammenarbeit mit zwei Industriepartnern der Holzbaubranche bearbeitet. Auf Gebäudeebene werden die Potentiale der kreislaufgerechten Konstruktion als Beitrag zum anpassungsfähigen und nutzungsflexiblen Holzbau ermittelt. Auf baukonstruktiver, d. h. Bauteilebene, erfolgt die Entwicklung und Optimierung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen, unter Berücksichtigung der jeweiligen Anwendung (d. h. Wand-, Dach-, Deckenelement). Bei der technischen Entwicklung werden in der Anbindung zur Gebäudeebene die Verbindungen zwischen Bauteilen mit dem Ziel der Demontierbarkeit betrachtet. Nach unten ist die Trennbarkeit der Bauteile bis auf Materialebene als Ziel definiert. Auf Materialebene wird die Kaskadennutzung als zentrales Element der Kreislaufwirtschaft aufgegriffen. Die Charakterisierung der Verwertungsoptionen des Gebrauchtholzes auf Materialebene trägt dazu bei, dass das Gebrauchtholz nach dem Rückbau der kreislaufgerechten Konstruktion auch tatsächlich einer hochwertigen Kaskadennutzung zugeführt werden kann und stellt damit eine wichtige, interne Validierung der technischen Entwicklungen dar. Gleichzeitig ergibt sich daraus die notwendige Einbindung digitaler Technologien zur Entwicklung eines digitalen Materialpasses für die Dokumentation und Nachverfolgbarkeit von Bauteilen, Verbindungen und Rückbauoptionen. Neben der technischen und materialwissenschaftlichen Bewertung findet eine Evaluierung der ökologischen und ökonomischen Effekte der entwickelten kreislaufgerechten Konstruktionen mit Hilfe von Lebenszyklusanalysen statt. Die Betrachtung von innovativen Wirtschaftskonzepten wie Leasing- oder Sharingmmodellen aus der Circular Economy bildet einen Blick in die Zukunft des modernen Holzbaus. | Prof. Dr. Klaus Richter Tel.: +49 89 2180 6421 richter@hfm.tum.de Technische Universität München - Holzforschung München - Lehrstuhl für Holzwissenschaft Winzererstr. 45 80797 München | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2221HV037B | Verbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen unter der Prämisse einer technischen, ökonomischen und ökologischen Realisierbarkeit; Teilvorhaben 2: Entwickl. von Kriterien für die Planung kreislaufgerechter Holzbauten in Tafelbauweise auf Gebäude- und Nutzungsebene - Akronym: TUandM | Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen unter der Prämisse einer technischen, ökonomischen und ökologischen Realisierbarkeit. Die Projektziele werden durch ein interdisziplinäres Konsortium in Zusammenarbeit mit zwei Industriepartnern der Holzbaubranche bearbeitet. Auf Gebäudeebene werden die Potentiale der kreislaufgerechten Konstruktion als Beitrag zum anpassungsfähigen und nutzungsflexiblen Holzbau ermittelt. Auf baukonstruktiver, d. h. Bauteilebene, erfolgt die Entwicklung und Optimierung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen, unter Berücksichtigung der jeweiligen Anwendung (d. h. Wand-, Dach-, Deckenelement). Bei der technischen Entwicklung werden in der Anbindung zur Gebäudeebene die Verbindungen zwischen Bauteilen mit dem Ziel der Demontierbarkeit betrachtet. Nach unten ist die Trennbarkeit der Bauteile bis auf Materialebene als Ziel definiert. Auf Materialebene wird die Kaskadennutzung als zentrales Element der Kreislaufwirtschaft aufgegriffen. Die Charakterisierung der Verwertungsoptionen des Gebrauchtholzes auf Materialebene trägt dazu bei, dass das Gebrauchtholz nach dem Rückbau der kreislaufgerechten Konstruktion auch tatsächlich einer hochwertigen Kaskadennutzung zugeführt werden kann und stellt damit eine wichtige, interne Validierung der technischen Entwicklungen dar. Gleichzeitig ergibt sich daraus die notwendige Einbindung digitaler Technologien zur Entwicklung eines digitalen Materialpasses für die Dokumentation und Nachverfolgbarkeit von Bauteilen, Verbindungen und Rückbauoptionen. Neben der technischen und materialwissenschaftlichen Bewertung findet eine Evaluierung der ökologischen und ökonomischen Effekte der entwickelten kreislaufgerechten Konstruktionen mit Hilfe von Lebenszyklusanalysen statt. Die Betrachtung von innovativen Wirtschaftskonzepten wie Leasing- oder Sharingmodellen aus der Circular Economy bildet einen Blick in die Zukunft des modernen Holzbaus. | Prof. Stephan Birk Tel.: +49 8928925493 s.birk@tum.de Technische Universität München - Fakultät für Architektur - Institut für Entwerfen und Bautechnik - FG Holzbau Arcisstr. 21 80333 München | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2221HV037C | Verbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen unter der Prämisse einer technischen, ökonomischen und ökologischen Realisierbarkeit; Teilvorhaben 3: Entwicklung und Pilotumsetzung von kreislaufgerechten Holzbaukonstruktionen im Fertighausbau - Akronym: TUandM | Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen unter der Prämisse einer technischen, ökonomischen und ökologischen Realisierbarkeit. Die Projektziele werden durch ein interdisziplinäres Konsortium in Zusammenarbeit mit zwei Industriepartnern der Holzbaubranche bearbeitet. Auf Gebäudeebene werden die Potentiale der kreislaufgerechten Konstruktion als Beitrag zum anpassungsfähigen und nutzungsflexiblen Holzbau ermittelt. Auf baukonstruktiver, d. h. Bauteilebene, erfolgt die Entwicklung und Optimierung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen, unter Berücksichtigung der jeweiligen Anwendung (d. h. Wand-, Dach-, Deckenelement). Bei der technischen Entwicklung werden in der Anbindung zur Gebäudeebene die Verbindungen zwischen Bauteilen mit dem Ziel der Demontierbarkeit betrachtet. Nach unten ist die Trennbarkeit der Bauteile bis auf Materialebene als Ziel definiert. Auf Materialebene wird die Kaskadennutzung als zentrales Element der Kreislaufwirtschaft aufgegriffen. Die Charakterisierung der Verwertungsoptionen des Gebrauchtholzes auf Materialebene trägt dazu bei, dass das Gebrauchtholz nach dem Rückbau der kreislaufgerechten Konstruktion auch tatsächlich einer hochwertigen Kaskadennutzung zugeführt werden kann und stellt damit eine wichtige, interne Validierung der technischen Entwicklungen dar. Gleichzeitig ergibt sich daraus die notwendige Einbindung digitaler Technologien zur Entwicklung eines digitalen Materialpasses für die Dokumentation und Nachverfolgbarkeit von Bauteilen, Verbindungen und Rückbauoptionen. Neben der technischen und materialwissenschaftlichen Bewertung findet eine Evaluierung der ökologischen und ökonomischen Effekte der entwickelten kreislaufgerechten Konstruktionen mit Hilfe von Lebenszyklusanalysen statt. Die Betrachtung von innovativen Wirtschaftskonzepten wie Leasing- oder Sharingmmodellen aus der Circular Economy bildet einen Blick in die Zukunft des modernen Holzbaus. | Univ.-Prof. Dr.-Ing. Stefan Winter Tel.: +49 89 289 22417 winter@tum.de Technische Universität München - Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion Arcisstr. 21 80333 München | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2221HV037D | Verbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen unter der Prämisse einer technischen, ökonomischen und ökologischen Realisierbarkeit; Teilvorhaben 4: Entwicklung eines blockchainbasierten Materialpasses - Akronym: TUandM | Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen unter der Prämisse einer technischen, ökonomischen und ökologischen Realisierbarkeit. Die Projektziele werden durch ein interdisziplinäres Konsortium in Zusammenarbeit mit zwei Industriepartnern der Holzbaubranche bearbeitet. Auf Gebäudeebene werden die Potentiale der kreislaufgerechten Konstruktion als Beitrag zum anpassungsfähigen und nutzungsflexiblen Holzbau ermittelt. Auf baukonstruktiver, d. h. Bauteilebene, erfolgt die Entwicklung und Optimierung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen, unter Berücksichtigung der jeweiligen Anwendung (d. h. Wand-, Dach-, Deckenelement). Bei der technischen Entwicklung werden in der Anbindung zur Gebäudeebene die Verbindungen zwischen Bauteilen mit dem Ziel der Demontierbarkeit betrachtet. Nach unten ist die Trennbarkeit der Bauteile bis auf Materialebene als Ziel definiert. Auf Materialebene wird die Kaskadennutzung als zentrales Element der Kreislaufwirtschaft aufgegriffen. Die Charakterisierung der Verwertungsoptionen des Gebrauchtholzes auf Materialebene trägt dazu bei, dass das Gebrauchtholz nach dem Rückbau der kreislaufgerechten Konstruktion auch tatsächlich einer hochwertigen Kaskadennutzung zugeführt werden kann und stellt damit eine wichtige, interne Validierung der technischen Entwicklungen dar. Gleichzeitig ergibt sich daraus die notwendige Einbindung digitaler Technologien zur Entwicklung eines digitalen Materialpasses für die Dokumentation und Nachverfolgbarkeit von Bauteilen, Verbindungen und Rückbauoptionen. Neben der technischen und materialwissenschaftlichen Bewertung findet eine Evaluierung der ökologischen und ökonomischen Effekte der entwickelten kreislaufgerechten Konstruktionen mit Hilfe von Lebenszyklusanalysen statt. Die Betrachtung von innovativen Wirtschaftskonzepten wie Leasing- oder Sharingmmodellen aus der Circular Economy bildet einen Blick in die Zukunft des modernen Holzbaus. | Prof. Dr.-Ing. Frank Petzold Tel.: +49 89 289 22172 petzold@tum.de Technische Universität München - Fakultät für Architektur - Lehrstuhl für Architekturinformatik Arcisstr. 21 80333 München | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2221HV037E | Verbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen unter der Prämisse einer technischen, ökonomischen und ökologischen Realisierbarkeit; Teilvorhaben 5: Nachhaltigkeitsbewertung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen - Akronym: TUandM | Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen unter der Prämisse einer technischen, ökonomischen und ökologischen Realisierbarkeit. Die Projektziele werden durch ein interdisziplinäres Konsortium in Zusammenarbeit mit zwei Industriepartnern der Holzbaubranche bearbeitet. Auf Gebäudeebene werden die Potentiale der kreislaufgerechten Konstruktion als Beitrag zum anpassungsfähigen und nutzungsflexiblen Holzbau ermittelt. Auf baukonstruktiver, d. h. Bauteilebene, erfolgt die Entwicklung und Optimierung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen, unter Berücksichtigung der jeweiligen Anwendung (d. h. Wand-, Dach-, Deckenelement). Bei der technischen Entwicklung werden in der Anbindung zur Gebäudeebene die Verbindungen zwischen Bauteilen mit dem Ziel der Demontierbarkeit betrachtet. Nach unten ist die Trennbarkeit der Bauteile bis auf Materialebene als Ziel definiert. Auf Materialebene wird die Kaskadennutzung als zentrales Element der Kreislaufwirtschaft aufgegriffen. Die Charakterisierung der Verwertungsoptionen des Gebrauchtholzes auf Materialebene trägt dazu bei, dass das Gebrauchtholz nach dem Rückbau der kreislaufgerechten Konstruktion auch tatsächlich einer hochwertigen Kaskadennutzung zugeführt werden kann und stellt damit eine wichtige, interne Validierung der technischen Entwicklungen dar. Gleichzeitig ergibt sich daraus die notwendige Einbindung digitaler Technologien zur Entwicklung eines digitalen Materialpasses für die Dokumentation und Nachverfolgbarkeit von Bauteilen, Verbindungen und Rückbauoptionen. Neben der technischen und materialwissenschaftlichen Bewertung findet eine Evaluierung der ökologischen und ökonomischen Effekte der entwickelten kreislaufgerechten Konstruktionen mit Hilfe von Lebenszyklusanalysen statt. Die Betrachtung von innovativen Wirtschaftskonzepten wie Leasing- oder Sharingmmodellen aus der Circular Economy bildet einen Blick in die Zukunft des modernen Holzbaus. | Prof. Dr. Magnus Fröhling Tel.: +49 9421 187-190 magnus.froehling@tum.de Technische Universität München - Campus Straubing für Biotechnologie und Nachhaltigkeit - Professur Circular Economy Am Essigberg 3 94315 Straubing | ||
| 15.10.2022 | 14.10.2025 | 2221HV038B | Verbundvorhaben: Herstellung stofflich vollständig recyclebarer Filter und Dämmstoffe aus Aerogelen aus Altholz; Teilvorhaben 2: Herstellung und Charakterisierung der Aerogele sowie der daraus hergestellten Produkte, Recycling der Aerogele - Akronym: AltholzAerogel | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von Verfahren zur Herstellung von Aerogelen mittels aus Altholz gewonnener Rohstoffe (Cellulose, Lignin, Hemicellulose). Aus den Aerogelen werden Dämmstoffe und/oder schadstoffabsorbierende Filter hergestellt, aus denen nach Ende der Gebrauchsdauer wieder die genannten Rohstoffe gewonnen werden können (Design for Recycling). Funktionstüchtige Verfahren sollen dafür so weit entwickelt werden, dass Demonstratoren im Labor hergestellt und deren Eigenschaften untersucht werden können (TRL 4). Zusätzlich werden beispielhaft weitere Varianten aus nachwachsenden Rohstoffen, im Folgenden NaWaRos genannt, aufgezeigt. Diese Stoffe können auch aus Abfällen oder Produktionsresten verschiedener Herstellungsverfahren gewonnen werden. Ein erstes Ziel des Projektes ist es zunächst, diejenigen Rohstoffe zu finden, die sich für eine wirtschaftliche Herstellung von Aerogelen mit vermarktungsfähigen Eigenschaften am besten eignen. Anschließend sind die entsprechenden Herstellungsverfahren auf die Verwendung dieser Rohstoffe anzupassen. Verfahren werden entwickelt, um aus diesen Aerogelen nach Gebrauch wieder die Rohstoffe zu erzeugen, die zu deren Produktion verwendet wurden, z.B. Cellulose oder Lignin. Dabei ist darauf zu achten, dass keine durch Filterung oder Sekundärkontamination adsorbierten Stoffe im neuen Produkt verbleiben. Die Entwicklung der Herstellverfahren erfolgt zunächst an frischen Grundmaterialien. Zu einem späteren Zeitpunkt werden die Verfahren dann auf Ihre Eignung zur Verwendung der vom WKI gelieferten, aus den Abfällen gewonnen Rohstoffe geprüft. | Dr. Pascal Vöpel Tel.: +49 2203 601-2843 pascal.voepel@dlr.de Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. - Institut für Werkstoff-Forschung Linder Höhe 51147 Köln | ||
| 01.02.2023 | 31.01.2025 | 2221HV051X | Digitale Vermittlung von Lehrinhalten zur Nachhaltigkeit im Bauwesen - Akronym: DiNaBau | Das Ziel des beantragten Förderprojektes ist die netzwerkbezogene Erarbeitung und Nutzung von universitären und außeruniversitären Lehrmaterialien zu nachhaltigen Prozessen und Produkten auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen innerhalb der Baukonstruktion, Bauplanung und Bauausführung, die erstmalig und umfangreich, gebäudebezogen und praxisnah mit Hilfe des Building Information Modeling (BIM)-Methode aufgearbeitet und in frei verfügbaren Formaten als "open educational resources" (OER) zur Verfügung gestellt werden. Erarbeitet werden die Lehrmaterialien und -konzepte durch zwei Institute der Fakultät Bauingenieurwesen an der TU Dresden, die das nachhaltige Planen und Bauen im Grund- und Vertiefungsstudium entsprechend ihrer Fachdisziplinen – Baukonstruktion und Baubetrieb – weitreichend und disziplinübergreifend in der Lehre verankern werden. Dazu werden digitale Lehrmethoden zur Wissensvermittlung mit Hilfe von BIM entwickelt. Die Erarbeitung der Lehrinhalte erfolgt im engen inneruniversitären Austausch aber auch insbesondere in Zusammenarbeit mit dem projektbegleitenden Fachnetzwerk aus Firmen und Verbänden. Darüber hinaus werden auf Basis der erarbeiteten neuen Lehrinhalte zielgruppenabhängig weitere außeruniversitäre Bildungsangebote ausgearbeitet mit dem Ziel, das erworbene Wissen vielfältig im Sinne eines weiten Wissentransfers zu nutzen. Das zur Verfügung stellen der Lehrinhalte als OER-Produkte ist in diesem Zusammenhang eine wesentliche Säule im Wissentransfer. | Dr. Michael Engelmann Tel.: +49 351 463-35007 michael.engelmann@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Bauingenieurwesen - Institut für Baukonstruktion August-Bebel-Str. 30 01219 Dresden | ||
| 15.03.2023 | 14.03.2025 | 2221HV066A | Verbundvorhaben: Vorgefertigte, multifunktionale Holz-Beton-Verbunddecken für den mehrgeschossigen Holzbau; Teilvorhaben 1: Erarbeitung des Deckenaufbaus sowie des Fertigungsverfahrens - Akronym: MultiHoton | Gegenstand des Förderprojektes ist die Entwicklung vorgefertigter Holz/Beton-Verbunddeckenbauteile. In neuentwickelten Fertigungsverfahren sollen funktionalisierte Deckenbauteile hergestellt werden, die die Vorteile von Beton und Holz im mehrgeschossigen Deckenbau miteinander verbinden. Dabei soll eine Betonplatte auf Holzbalken aufgelagert werden. Durch weitgehende Automatisierung der Produktion wird die Wirtschaftlichkeit des Verbundsystems gesteigert. Innerhalb der vorgefertigten Deckenelemente soll die Integration der Haustechnik über den Einbau geeigneter Leitungen und Rohre bereits vorbereitet werden. Im Rahmen des Entwicklungsprojekts werden zwei Ansätze verfolgt: 1. Separate Herstellung von Betonteilen und Holzbalken. Bei diesem Ansatz erfolgt die Verbindung zwischen Betonplatte und Holzbalken in einer anderen Umgebung als die Betonage. 2. Herstellung von Betonplatte und Holzbalken in einem Schritt. Bei diesem Ansatz wird ein hochflexibler Fertigungstisch entwickelt, der gleichzeitig als Holzfixierung und Betonverschalung dient. | Dipl.-Ing. Thomas Friedrich Tel.: +49 6531 9682-13 th.friedrich@innogration.de Innogration GmbH Cusanusstr. 23 54470 Bernkastel-Kues | ||
| 15.03.2023 | 14.03.2025 | 2221HV066B | Verbundvorhaben: Vorgefertigte, multifunktionale Holz-Beton-Verbunddecken für den mehrgeschossigen Holzbau; Teilvorhaben 2: Erarbeitung des Deckenaufbaus von Holzseite, Funktionalisierung der Holzkomponenten sowie Verfahrensentwicklung - Akronym: MultiHoton | Gegenstand des Förderprojektes ist die Entwicklung vorgefertigter Holz/Beton-Verbunddeckenbauteile. In neuentwickelten Fertigungsverfahren sollen funktionalisierte Deckenbauteile hergestellt werden, die die Vorteile von Beton und Holz im mehrgeschossigen Deckenbau miteinander verbinden. Dabei soll eine Betonplatte auf Holzbalken aufgelagert werden. Durch weitgehende Automatisierung der Produktion wird die Wirtschaftlichkeit des Verbundsystems gesteigert. Innerhalb der vorgefertigten Deckenelemente soll die Integration der Haustechnik über den Einbau geeigneter Leitungen und Rohre bereits vorbereitet werden. Im Rahmen des Entwicklungsprojekts werden zwei Ansätze verfolgt: 1. Separate Herstellung von Betonteilen und Holzbalken. Bei diesem Ansatz erfolgt die Verbindung zwischen Betonplatte und Holzbalken in einer anderen Umgebung als die Betonage. 2. Herstellung von Betonplatte und Holzbalken in einem Schritt. Bei diesem Ansatz wird ein hochflexibler Fertigungstisch entwickelt, der gleichzeitig als Holzfixierung und Betonverschalung dient. | Madeleine Peterson-Oster Tel.: +49 6531 5004-0 m.oster@osterdach.de Oster Dach + Holzbau GmbH Moselbahnstr. 16 54470 Bernkastel-Kues | ||
| 01.03.2023 | 28.02.2026 | 2221HV072A | Verbundvorhaben: Qualitätssicherung im modernen mehrgeschossigen Holz- und Holz-Hybridbau - Entwicklung von ganzheitlichen Feuchte-Schutzkonzepten und Monitoringsystemen; Teilvorhaben 1: Konzeption, Umsetzung, Praxistauglichkeit - Akronym: HolzQS | Im Hochbau werden in jüngerer Zeit vermehrt großvolumige Bauwerke vorwiegend in Holz- oder Holz-Hybridbauweise mit Massivholz (Brettsperrholz, BSP) nachgefragt und realisiert. Im Vergleich dazu waren bisher die Projektgrößen im Holzbau üblicherweise durch geringere Ausmaße geprägt. Dort konnte der Witterungsschutz meist durch kurze Montagezeiten unter Beachtung günstiger Wetterlagen oder durch Verwendung von temporären Abdeckungen hinreichend gewährleistet werden. Die aktuellen Erfahrungen mit großvolumigen und vielgeschossigen Bauwerken in Holzbauweise zeigen hingegen deutlich, dass die erforderlichen spezifischen Bau- und Montageabläufe andere und neue Witterungsschutz-Konzepte verlangen. Die konstruktiven und organisatorischen Planungen einschließlich der Vergabebeschreibungen berücksichtigen bisher erfahrungsgemäß nur selten hinreichende Schutzmaßnahmen. Oftmals werden diese Leistungen am Ende der Planungsphase ausschließlich den ausführenden Firmen überlassen - mit der Konsequenz, dass geplante Konstruktionen oft nicht oder nur unzureichend vor Feuchte geschützt werden können. Ein zweiter Schwerpunkt des Feuchteschutzes liegt in der Nutzungszeit. Baukonstruktionen aus dem organischen Material Holz sind feuchteempfindlich und vor Leck- und Leitungswasserschäden besonders schutzbedürftig. Daher ist das Gesamtziel des Forschungsvorhabens HolzQS, konkrete Lösungen und Qualitätssicherungssysteme für den modernen mehrgeschossigen Holzbau zu entwickeln, die einen guten organisatorischen und konstruktiven Holz- und Witterungsschutz während der Fertigungs-, Bau- und auch der Nutzungsphase sicherstellen. Feuchteschäden im Holzbau soll künftig umfassend, proaktiv und präventiv begegnet werden können. Das Schadenspotential bei großvolumigen Holzgebäuden lässt sich sowohl in der Bauzeit als auch während der Nutzungsphase deutlich verringern, wenn auf Basis der Ergebnisse dieses Verbund-Forschungsvorhabens entsprechende praxisgerechte Schutzkonzepte zur Verfügung stehen. | Dr. Jan Wenker Tel.: +49 2867 22355-16 jan.wenker@brueninghoff.de Brüninghoff Holz GmbH & Co. KG Industriestr. 14 46359 Heiden | ||
| 01.03.2023 | 28.02.2026 | 2221HV072B | Verbundvorhaben: Qualitätssicherung im modernen mehrgeschossigen Holz- und Holz-Hybridbau - Entwicklung von ganzheitlichen Feuchte-Schutzkonzepten und Monitoringsystemen; Teilvorhaben 2: Wissenschaftliche Grundlagen - Akronym: HolzQS | Im Hochbau werden in jüngerer Zeit vermehrt großvolumige Bauwerke vorwiegend in Holz- oder Holz-Hybridbauweise mit Massivholz (Brettsperrholz, BSP) nachgefragt und realisiert. Im Vergleich dazu waren bisher die Projektgrößen im Holzbau üblicherweise durch geringere Ausmaße geprägt. Dort konnte der Witterungsschutz meist durch kurze Montagezeiten unter Beachtung günstiger Wetterlagen oder durch Verwendung von temporären Abdeckungen hinreichend gewährleistet werden. Die aktuellen Erfahrungen mit großvolumigen und vielgeschossigen Bauwerken in Holzbauweise zeigen hingegen deutlich, dass die erforderlichen spezifischen Bau- und Montageabläufe andere und neue Witterungsschutz-Konzepte verlangen. Die konstruktiven und organisatorischen Planungen einschließlich der Vergabebeschreibungen berücksichtigen bisher erfahrungsgemäß nur selten hinreichende Schutzmaßnahmen. Oftmals werden diese Leistungen am Ende der Planungsphase ausschließlich den ausführenden Firmen überlassen - mit der Konsequenz, dass geplante Konstruktionen oft nicht oder nur unzureichend vor Feuchte geschützt werden können. Ein zweiter Schwerpunkt des Feuchteschutzes liegt in der Nutzungszeit. Baukonstruktionen aus dem organischen Material Holz sind feuchteempfindlich und vor Leck- und Leitungswasserschäden besonders schutzbedürftig. Daher ist das Gesamtziel des Forschungsvorhabens HolzQS, konkrete Lösungen und Qualitätssicherungssysteme für den modernen mehrgeschossigen Holzbau zu entwickeln, die einen guten organisatorischen und konstruktiven Holz- und Witterungsschutz während der Fertigungs-, Bau- und auch der Nutzungsphase sicherstellen. Feuchteschäden im Holzbau soll künftig umfassend, proaktiv und präventiv begegnet werden können. Das Schadenspotential bei großvolumigen Holzgebäuden lässt sich sowohl in der Bauzeit als auch während der Nutzungsphase deutlich verringern, wenn auf Basis der Ergebnisse dieses Verbund-Forschungsvorhabens entsprechende praxisgerechte Schutzkonzepte zur Verfügung stehen. | Prof. Dr.-Ing. Mike Sieder Tel.: +49 531 391-7800 m.sieder@tu-braunschweig.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 3 - Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften - Institut für Baukonstruktion und Holzbau Schleinitzstr. 21 a 38106 Braunschweig | ||
| 01.03.2023 | 28.02.2026 | 2221HV072C | Verbundvorhaben: Qualitätssicherung im modernen mehrgeschossigen Holz- und Holz-Hybridbau - Entwicklung von ganzheitlichen Feuchte-Schutzkonzepten und Monitoringsystemen; Teilvorhaben 3: Simulation; Holztrocknung; Wissensvermittlung - Akronym: HolzQS | Im Hochbau werden in jüngerer Zeit vermehrt großvolumige Bauwerke vorwiegend in Holz- oder Holz-Hybridbauweise mit Massivholz (Brettsperrholz, BSP) nachgefragt und realisiert. Im Vergleich dazu waren bisher die Projektgrößen im Holzbau üblicherweise durch geringere Ausmaße geprägt. Dort konnte der Witterungsschutz meist durch kurze Montagezeiten unter Beachtung günstiger Wetterlagen oder durch Verwendung von temporären Abdeckungen hinreichend gewährleistet werden. Die aktuellen Erfahrungen mit großvolumigen und vielgeschossigen Bauwerken in Holzbauweise zeigen hingegen deutlich, dass die erforderlichen spezifischen Bau- und Montageabläufe andere und neue Witterungsschutz-Konzepte verlangen. Die konstruktiven und organisatorischen Planungen einschließlich der Vergabebeschreibungen berücksichtigen bisher erfahrungsgemäß nur selten hinreichende Schutzmaßnahmen. Oftmals werden diese Leistungen am Ende der Planungsphase ausschließlich den ausführenden Firmen überlassen - mit der Konsequenz, dass geplante Konstruktionen oft nicht oder nur unzureichend vor Feuchte geschützt werden können. Ein zweiter Schwerpunkt des Feuchteschutzes liegt in der Nutzungszeit. Baukonstruktionen aus dem organischen Material Holz sind feuchteempfindlich und vor Leck- und Leitungswasserschäden besonders schutzbedürftig. Daher ist das Gesamtziel des Forschungsvorhabens HolzQS, konkrete Lösungen und Qualitätssicherungssysteme für den modernen mehrgeschossigen Holzbau zu entwickeln, die einen guten organisatorischen und konstruktiven Holz- und Witterungsschutz während der Fertigungs-, Bau- und auch der Nutzungsphase sicherstellen. Feuchteschäden im Holzbau soll künftig umfassend, proaktiv und präventiv begegnet werden können. Das Schadenspotential bei großvolumigen Holzgebäuden lässt sich sowohl in der Bauzeit als auch während der Nutzungsphase deutlich verringern, wenn auf Basis der Ergebnisse dieses Verbund-Forschungsvorhabens entsprechende praxisgerechte Schutzkonzepte zur Verfügung stehen. | Dipl.-Ing. (FH) Daniel Kehl Tel.: +49 341 529411-38 kehl@holzbauphysik.de holz bau physik, Inhaber Daniel Kehl Nixenweg 14 04277 Leipzig | ||
| 01.03.2023 | 28.02.2026 | 2221HV072D | Verbundvorhaben: Qualitätssicherung im modernen mehrgeschossigen Holz- und Holz-Hybridbau - Entwicklung von ganzheitlichen Feuchte-Schutzkonzepten und Monitoringsystemen; Teilvorhaben 4: Schutzkonzepte, Details, Wissenstransfer - Akronym: HolzQS | Im Hochbau werden in jüngerer Zeit vermehrt großvolumige Bauwerke vorwiegend in Holz- oder Holz-Hybridbauweise mit Massivholz (Brettsperrholz, BSP) nachgefragt und realisiert. Im Vergleich dazu waren bisher die Projektgrößen im Holzbau üblicherweise durch geringere Ausmaße geprägt. Dort konnte der Witterungsschutz meist durch kurze Montagezeiten unter Beachtung günstiger Wetterlagen oder durch Verwendung von temporären Abdeckungen hinreichend gewährleistet werden. Die aktuellen Erfahrungen mit großvolumigen und vielgeschossigen Bauwerken in Holzbauweise zeigen hingegen deutlich, dass die erforderlichen spezifischen Bau- und Montageabläufe andere und neue Witterungsschutz-Konzepte verlangen. Die konstruktiven und organisatorischen Planungen einschließlich der Vergabebeschreibungen berücksichtigen bisher erfahrungsgemäß nur selten hinreichende Schutzmaßnahmen. Oftmals werden diese Leistungen am Ende der Planungsphase ausschließlich den ausführenden Firmen überlassen - mit der Konsequenz, dass geplante Konstruktionen oft nicht oder nur unzureichend vor Feuchte geschützt werden können. Ein zweiter Schwerpunkt des Feuchteschutzes liegt in der Nutzungszeit. Baukonstruktionen aus dem organischen Material Holz sind feuchteempfindlich und vor Leck- und Leitungswasserschäden besonders schutzbedürftig. Daher ist das Gesamtziel des Forschungsvorhabens HolzQS, konkrete Lösungen und Qualitätssicherungssysteme für den modernen mehrgeschossigen Holzbau zu entwickeln, die einen guten organisatorischen und konstruktiven Holz- und Witterungsschutz während der Fertigungs-, Bau- und auch der Nutzungsphase sicherstellen. Feuchteschäden im Holzbau soll künftig umfassend, proaktiv und präventiv begegnet werden können. Das Schadenspotential bei großvolumigen Holzgebäuden lässt sich sowohl in der Bauzeit als auch während der Nutzungsphase deutlich verringern, wenn auf Basis der Ergebnisse dieses Verbund-Forschungsvorhabens entsprechende praxisgerechte Schutzkonzepte zur Verfügung stehen. | Dipl.-Ing. Robert Heinicke Tel.: +49 4055983911 robert.heinicke@heinickeplan.de Dipl.-Ing. Robert Heinicke Architekt, Büro für Architektur, Energie und Bauphysik Holsteiner Chaussee 335/337 22457 Hamburg | ||
| 01.03.2023 | 28.02.2026 | 2221HV072E | Verbundvorhaben: Qualitätssicherung im modernen mehrgeschossigen Holz- und Holz-Hybridbau - Entwicklung von ganzheitlichen Feuchte-Schutzkonzepten und Monitoringsystemen; Teilvorhaben 5: Bauliche Schutzkonzepte, Detailentwicklung - Akronym: HolzQS | Im Hochbau werden in jüngerer Zeit vermehrt großvolumige Bauwerke vorwiegend in Holz- oder Holz-Hybridbauweise mit Massivholz (Brettsperrholz, BSP) nachgefragt und realisiert. Im Vergleich dazu waren bisher die Projektgrößen im Holzbau üblicherweise durch geringere Ausmaße geprägt. Dort konnte der Witterungsschutz meist durch kurze Montagezeiten unter Beachtung günstiger Wetterlagen oder durch Verwendung von temporären Abdeckungen hinreichend gewährleistet werden. Die aktuellen Erfahrungen mit großvolumigen und vielgeschossigen Bauwerken in Holzbauweise zeigen hingegen deutlich, dass die erforderlichen spezifischen Bau- und Montageabläufe andere und neue Witterungsschutz-Konzepte verlangen. Die konstruktiven und organisatorischen Planungen einschließlich der Vergabebeschreibungen berücksichtigen bisher erfahrungsgemäß nur selten hinreichende Schutzmaßnahmen. Oftmals werden diese Leistungen am Ende der Planungsphase ausschließlich den ausführenden Firmen überlassen - mit der Konsequenz, dass geplante Konstruktionen oft nicht oder nur unzureichend vor Feuchte geschützt werden können. Ein zweiter Schwerpunkt des Feuchteschutzes liegt in der Nutzungszeit. Baukonstruktionen aus dem organischen Material Holz sind feuchteempfindlich und vor Leck- und Leitungswasserschäden besonders schutzbedürftig. Daher ist das Gesamtziel des Forschungsvorhabens HolzQS, konkrete Lösungen und Qualitätssicherungssysteme für den modernen mehrgeschossigen Holzbau zu entwickeln, die einen guten organisatorischen und konstruktiven Holz- und Witterungsschutz während der Fertigungs-, Bau- und auch der Nutzungsphase sicherstellen. Feuchteschäden im Holzbau soll künftig umfassend, proaktiv und präventiv begegnet werden können. Das Schadenspotential bei großvolumigen Holzgebäuden lässt sich sowohl in der Bauzeit als auch während der Nutzungsphase deutlich verringern, wenn auf Basis der Ergebnisse dieses Verbund-Forschungsvorhabens entsprechende praxisgerechte Schutzkonzepte zur Verfügung stehen. | Dipl.-Ing. (FH) Martin Mohrmann Tel.: +49 431 71 97 11 30 mohrmann@holz4.de Sachverständigenbüro holz4 Dipl.-Ing. Martin Mohrmann Barkauer Str. 56-58 24145 Kiel | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2221HV075A | Verbundvorhaben: Holztafelbauweise mit hybrider Beplankung für den mehrgeschossigen Holzbau; Teilvorhaben 1: Erstellung eines Berechnungs- und Nachweismodells - Akronym: HELEPOLIS | Die Holztafelbauweise ist eine weit verbreitete Holzbauweise mit hohem Vorfertigungsgrad, kurzen Bauzeiten und äußerst geringem Ressourcenverbrauch. Gegenwärtig ist die Holztafelbauweise die bevorzugte Wahl für Holzbauwerke mit wenigen Geschossen. Das Projekt zielt darauf ab diese Bauweise auch für den Mehrgeschossbau attraktiver zu machen. Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Effizienzsteigerung der Holztafelbauweise mit besonderer Ausrichtung auf mehrgeschossige Gebäude. Diese Steigerung soll allein dadurch erreicht werden, dass die im Mehrgeschossbau ohnehin erforderlichen bauphysikalischen und brandschutztechnischen Bekleidungen als tragfähige Komponenten berücksichtigt werden. Grundvoraussetzung dafür sind zutreffende Modelle für die realitätsnahe Berechnung des Tragverhaltens, sowohl unter statischer als auch unter dynamischer Belastung. Dazu soll das Tragverhalten von Holztafelwänden experimentell und numerisch untersucht werden. Aufbauend auf den Ergebnissen soll eine Berechnungsmethode entwickelt werden, welche das Tragverhalten von Holztafelwänden mit Bekleidung zuverlässig abbilden kann. | Dipl.-Ing. Burkhard Walter Tel.: +49 241 94 90 9-0 b.walter@wr-ing.de Walter Reif Ingenieurgesellschaft mbH Charlottenburger Allee 60 52068 Aachen | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2221HV075B | Verbundvorhaben: Holztafelbauweise mit hybrider Beplankung für den mehrgeschossigen Holzbau; Teilvorhaben 2: Numerische Untersuchungen - Akronym: HELEPOLIS | Die Holztafelbauweise ist eine weit verbreitete Holzbauweise mit hohem Vorfertigungsgrad, kurzen Bauzeiten und äußerst geringem Ressourcenverbrauch. Gegenwärtig ist die Holztafelbauweise die bevorzugte Wahl für Holzbauwerke mit wenigen Geschossen. Das Projekt zielt darauf ab diese Bauweise auch für den Mehrgeschossbau attraktiver zu machen. Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Effizienzsteigerung der Holztafelbauweise mit besonderer Ausrichtung auf mehrgeschossige Gebäude. Diese Steigerung soll allein dadurch erreicht werden, dass die im Mehrgeschossbau ohnehin erforderlichen bauphysikalischen und brandschutztechnischen Bekleidungen als tragfähige Komponenten berücksichtigt werden. Grundvoraussetzung dafür sind zutreffende Modelle für die realitätsnahe Berechnung des Tragverhaltens, sowohl unter statischer als auch unter dynamischer Belastung. Dazu soll das Tragverhalten von Holztafelwänden experimentell und numerisch untersucht werden. Aufbauend auf den Ergebnissen soll eine Berechnungsmethode entwickelt werden, welche das Tragverhalten von Holztafelwänden mit Bekleidung zuverlässig abbilden kann. | Prof. Dr.-Ing. Benno Hoffmeister Tel.: +49 241 80-25183 hoff@stb.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule - Institut für Stahlbau Mies-van-der-Rohe-Str. 1 52074 Aachen | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2221HV075C | Verbundvorhaben: Holztafelbauweise mit hybrider Beplankung für den mehrgeschossigen Holzbau; Teilvorhaben 3: Herstellung und Ausführung - Akronym: HELEPOLIS | Die Holztafelbauweise ist eine weit verbreitete Holzbauweise mit hohem Vorfertigungsgrad, kurzen Bauzeiten und äußerst geringem Ressourcenverbrauch. Gegenwärtig ist die Holztafelbauweise die bevorzugte Wahl für Holzbauwerke mit wenigen Geschossen. Das Projekt zielt darauf ab diese Bauweise auch für den Mehrgeschossbau attraktiver zu machen. Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Effizienzsteigerung der Holztafelbauweise mit besonderer Ausrichtung auf mehrgeschossige Gebäude. Diese Steigerung soll allein dadurch erreicht werden, dass die im Mehrgeschossbau ohnehin erforderlichen bauphysikalischen und brandschutztechnischen Bekleidungen als tragfähige Komponenten berücksichtigt werden. Grundvoraussetzung dafür sind zutreffende Modelle für die realitätsnahe Berechnung des Tragverhaltens, sowohl unter statischer als auch unter dynamischer Belastung. Dazu soll das Tragverhalten von Holztafelwänden experimentell und numerisch untersucht werden. Aufbauend auf den Ergebnissen soll eine Berechnungsmethode entwickelt werden, welche das Tragverhalten von Holztafelwänden mit Bekleidung zuverlässig abbilden kann. | Reinhard Adams Tel.: +49 26 36 93 11 - 0 reinhard.adams@adams-holzbau.de Adams - Holzbau - Fertigbau Gesellschaft mit beschränkter Haftung Brohltalstr. 8-10 56651 Niederzissen | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2024 | 2221HV076X | Holzbewehrtes Holz - Akronym: HBH_Teil_2 | Ziel des Forschungsvorhabens ist die Weiterentwicklung eines neuartigen furnierverstärkten tragenden Holzbauprodukts – holzbewehrtes Holz (HBH). Dafür wird Brettschichtholz (BSH) aus Fichte mit gezielt angeordneten Furnierlagen aus Laubholz zu holzbewehrtem Holz kombiniert. In einem am Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion bereits durchgeführten und abgeschlossenen Forschungsprojekt (ZukunftBau (10.08.18.7-18.21)) wurden die generelle Machbarkeit (proof of concept) für holzbewehrtes Holz bestätigt sowie erste Leistungskennwerte ermittelt. Durch Anordnung von Furnierlagen zwischen den Brettschichtholzbauteilen konnten die stark anisotropen Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften von Brettschichtholz homogenisiert werden. Mit holzbewehrtem Holz steht ein inhärent verstärktes stabförmiges Holzprodukt für tragende Zwecke zur Verfügung. Die Tragfähigkeit von Ausklinkungen konnte im Vergleich zu unbewehrtem BSH um den Faktor fünf erhöht, bei runden Durchbrüchen verdoppelt und bei Queranschlüssen verdreifacht werden. Holzbewehrtes Holz zeigte bei allen drei Beanspruchungssituationen eine sehr hohe Fähigkeit zur Lastumlagerung und damit ein duktileres Versagen als unbewehrtes Brettschichtholz. Nach anfänglicher Rissbildung in den BSH-Bauteilen konnten die Lasten weiter gesteigert werden. Das nun beantragte Forschungsvorhaben soll auf den Erkenntnissen des Vorgängerprojekts aufbauen. Im Zentrum des beantragten Forschungsvorhabens steht die Entwicklung eines wirtschaftlichen Prozesses zur Produktion von Superlamellen und die Entwicklung von neuartigen, hochleistungsfähigen Anschlusskonstruktionen zum Fügen von holzbewehrtem Holz. | Prof. Dr.-Ing. Stefan Winter Tel.: +49 8928922416 winter@tum.de Technische Universität München - Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt - Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion Arcisstr. 21 80333 München | ||
| 01.06.2023 | 31.05.2025 | 2221HV077A | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Schnellhärtungsmethode für die klebtechnische Fertigung von Holzbauelementen im mehrgeschossigen Hausbau; Teilvorhaben 1: Modifizierung und Charakterisierung schnellhärtender Klebstoffsysteme - Akronym: FastResIndCure | Hemmnisse wie lange Aushärtezeiten und Mindesttemperaturen zur Aushärtung führen dazu, das trotz ökologischer Vorteile, angenehmeres Wohnklima, etc. immer noch häufig auf konventionelle Baustoffe und Bauweisen zurückgegriffen wird. Zur Reduzierung der genannten Hemmnisse ist es das Gesamtziel dieses F&E Vorhabens, die Schnellhärtung von klebtechnisch gefügten Verbindungselementen im mehrgeschossigen Hausbau nachhaltig in den Holzbau mittels moderner Erwärmungstechnik zu implementieren. Mit Hilfe von Induktion bzw. Widerstandserwärmung soll Klebstoff gezielt, schnell und ohne kohäsive bzw. adhäsive Beeinträchtigungen gehärtet werden. Eine grundlegende Materialforschung dient hier der Entwicklung bzw. Modifizierung eines Klebstoffsystems, wobei der Fokus auf einer robusten Klebstoffhärtung mit hoher Qualität liegt. Grundsätzlich wird eine flexible Schnellhärtung von Klebstoff angestrebt, jedoch immer unter der Prämisse die Tragfähigkeit nicht durch Eigenspannungen, die durch erhöhte Temperaturen während des Erwärmungsprozesses und anschließender Relaxation entstehen können, zu reduzieren. Zur Realisierung einer baustellensicheren, Temperatur unabhängigen Schnellhärtung wird ein Konzeptentwurf und ein prototypischer Demonstrator einer mobilen Erwärmungseinheit entwickelt, die an baustellentypische Gegebenheiten des mehrgeschossigen Holzbaus angepasst ist und in Kombination mit den entwickelten Klebstoffsystemen an unterschiedlichen Anschlusstypen, Holzarten bzw. Holzwerkstoffen angewendet werden kann. | Dr.-Ing. Ruben Friedland Tel.: +49 2631 34-6026 ruben.friedland@lohmann-tapes.com Lohmann GmbH & Co. KG Irlicher Str. 55 56567 Neuwied | ||
| 01.06.2023 | 31.05.2025 | 2221HV077B | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Schnellhärtungsmethode für die klebtechnische Fertigung von Holzbauelementen im mehrgeschossigen Hausbau; Teilvorhaben 2: Konzeptionierung und Entwicklung einer mobilen Erwärmungseinheit zur beschleunigten Klebstoffaushärtung - Akronym: FastResIndCure | Hemmnisse wie lange Aushärtezeiten und Mindesttemperaturen zur Aushärtung führen dazu, das trotz ökologischer Vorteile, angenehmeres Wohnklima, etc. immer noch häufig auf konventionelle Baustoffe und Bauweisen zurückgegriffen wird. Zur Reduzierung der genannten Hemmnisse ist es das Gesamtziel dieses F&E Vorhabens, die Schnellhärtung von klebtechnisch gefügten Verbindungselementen im mehrgeschossigen Hausbau nachhaltig in den Holzbau mittels moderner Erwärmungstechnik zu implementieren. Mit Hilfe von Induktion bzw. Widerstandserwärmung soll Klebstoff gezielt, schnell und ohne kohäsive bzw. adhäsive Beeinträchtigungen gehärtet werden. Eine grundlegende Materialforschung dient hier der Entwicklung bzw. Modifizierung eines Klebstoffsystems, wobei der Fokus auf einer robusten Klebstoffhärtung mit hoher Qualität liegt. Grundsätzlich wird eine flexible Schnellhärtung von Klebstoff angestrebt, jedoch immer unter der Prämisse die Tragfähigkeit nicht durch Eigenspannungen, die durch erhöhte Temperaturen während des Erwärmungsprozesses und anschließender Relaxation entstehen können, zu reduzieren. Zur Realisierung einer baustellensicheren, Temperatur unabhängigen Schnellhärtung wird ein Konzeptentwurf und ein prototypischer Demonstrator einer mobilen Erwärmungseinheit entwickelt, die an baustellentypische Gegebenheiten des mehrgeschossigen Holzbaus angepasst ist und in Kombination mit den entwickelten Klebstoffsystemen an unterschiedlichen Anschlusstypen, Holzarten bzw. Holzwerkstoffen angewendet werden kann. | Prof. Dr.-Ing. Stefan Böhm Tel.: +49 561 804-3141 s.boehm@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Produktionstechnik und Logistik (IPL) - FG Trennende und Fügende Fertigungsverfahren Kurt-Wolters-Str. 3 34125 Kassel | ||
| 01.06.2023 | 31.05.2025 | 2221HV077C | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Schnellhärtungsmethode für die klebtechnische Fertigung von Holzbauelementen im mehrgeschossigen Hausbau; Teilvorhaben 3: Simulation und Prozessvalidierung - Akronym: FastResIndCure | Das Gesamtziel dieses F&E Vorhabens, die Schnellhärtung von klebtechnisch gefüg-ten Verbindungselementen im mehrgeschossigen Hausbau nachhaltig in den Holzbau mittels moderner Erwärmungstechnik zu implementieren. Mit Hilfe von Induktion bzw. Widerstandserwärmung soll Klebstoff gezielt, schnell und ohne kohäsive bzw. adhäsive Be-einträchtigungen gehärtet werden. Eine grundlegende Materialforschung dient hier der Ent-wicklung bzw. Modifizierung eines Klebstoffsystems, wobei der Fokus auf einer robusten Klebstoffhärtung mit hoher Qualität liegt. Grundsätzlich wird eine flexible Schnellhärtung von Klebstoff angestrebt, jedoch immer unter der Prämisse die Tragfähigkeit nicht durch Eigen-spannungen, die durch erhöhte Temperaturen während des Erwärmungsprozesses und an-schließender Relaxation entstehen können, zu reduzieren. Zur Realisierung einer baustellensicheren, Temperatur unabhängigen Schnellhärtung wird ein Konzeptentwurf und ein prototypischer Demonstrator einer mobilen Erwärmungseinheit ent-wickelt, die an baustellentypische Gegebenheiten des mehrgeschossigen Holzbaus angepasst ist und in Kombination mit den entwickelten Klebstoffsystemen an unterschiedlichen An-schlusstypen, Holzarten bzw. Holzwerkstoffen angewendet werden kann. | Till Vallee Tel.: +49 421 2246-474 till.vallee@ifam.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) Wiener Str. 12 28359 Bremen | ||
| 15.10.2022 | 15.10.2025 | 2221HV082A | Verbundvorhaben: Digitale Wertschöpfungskette für den kieferbasierten Holzbau in Berlin-Brandenburg; Teilvorhaben 1: Anwendungsszenarien und Demonstration der digital vernetzten Wertschöpfungskette für den urbanen mehrgeschossigen Holzbau - Akronym: DiKieHo | Zur Zielerreichung muss die Transformation als systemischer Ansatz besser verstanden und erprobt werden. Dafür ist das Zusammenwirken der Material- und Informationsflüsse zwischen den einzelnen Akteuren hinsichtlich der Kooperationspotenziale zu untersuchen und deren Wirkung im industriellen Kontext des mehrgeschossigen Holzbaus aufzuzeigen. Es gilt sowohl die effiziente Nutzung regionaler Holzbestände als auch die Vernetzung mittels praktikabler digitaler Instrumente zur Optimierung der Wertschöpfungskette zu integrieren. Als führender Baustoff wird der ökologische und nachhaltige Rohstoff Holz eine maßgebliche Rolle spielen und zu den Klimazielen des Berliner Senats beitragen. Die entwickelte Lösung schafft unter Verwendung eines skalierbaren Referenzmodells die Datengrundlage für die Vernetzung und den anforderungsgerechten Informationsaustausch. Gleichermaßen erlaubt sie eine durchgängige Bewertung ökologischer und ökonomischer Faktoren und soll Optionen zur Etablierung von Materialkreisläufen bereitstellen. Somit können über den gesamten Gebäudelebenszyklus durch bidirektionale Kommunikation der Akteure sowohl die Anforderungen an den Rohstoff Holz bis hin zum benötigen Baustoff als auch die Effizienz der Arbeitsabläufe gesteigert und damit eine kürzere Planungs- und Bauzeit, eine Verbesserung der Qualität und somit eine Kostenreduktion für den mehrgeschossigen Holzbau erreicht werden. | Prof. Dr.-Ing. Holger Kohl Tel.: +49 30 314-25662 holger.kohl@tu-berlin.de Technische Universität Berlin - Fakultät V - Verkehrs- und Maschinensysteme - Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Pascalstr. 8-9 10587 Berlin | ||
| 15.10.2022 | 15.10.2025 | 2221HV082B | Verbundvorhaben: Digitale Wertschöpfungskette für den kieferbasierten Holzbau in Berlin-Brandenburg; Teilvorhaben 2: Integrationsmethodik und Referenzmodell für die digitale Vernetzung der Wertschöpfungskette auf Basis kiefernbasierter Werkstoffe - Akronym: DiKieHo | Vorhabensziel ist es, die digitale Vernetzung für die Wertschöpfungskette im urbanen mehrgeschossigen Holzbau am Beispiel der Region Berlin-Brandenburg zu stärken und hierdurch eine effiziente Nutzung des regional verfügbaren Kiefernholzes in der Bauwirtschaft sicher zu stellen. So soll ein wesentlicher Beitrag zur Entwicklung zukunftsfähiger Lösungen geleistet werden, indem aus regionalen Rohstoffen unter optimaler Ausnutzung hochqualitative Holzbauelemente zur Errichtung klimafreundlicher Gebäude mit geschlossenen Ressourcenkreisläufen transformiert werden. | Nicole Oertwig Tel.: +49 221 1234-567 nicole.oertwig@ipk.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2221HV097A | Verbundvorhaben: Hybride Holzbrücken mit Klebverbund – Qualitätssicherung und Zustandserfassung mittels integrierter Sensoren; Teilvorhaben 1: Erforschung des Langzeittragverhaltens unter mechanischer und thermischer Beanspruchung - Akronym: HBVSens | Straßenbrücken in Holz-Beton-Verbundbauweise (HBV) stellen ökologisch und ökonomisch sinnvolle Alternativen zu Brücken in konventionellen Massivbauweisen dar. Dies gilt insbesondere für baupraktisch häufig vorkommende Überbaustützweiten bis ca. 30 Meter. Das Verbundvorhaben zielt darauf ab, eine neuartige HBV-Bauweise mit flächiger Verklebung zwischen Beton und Holz für den Brückenbau zu etablieren. Dies erfordert die Entwicklung einer baupraktisch robusten Herstellungstechnologie und Klebfugenausführung sowie die Erforschung des mechanischen Langzeitverhaltens der Klebfuge unter Temperatur- und Feuchteeinflüssen. Zur Detailanalyse wird ein neuartiger Sensoransatz erforscht, der auch zur Zustandsüberwachung genutzt werden soll. Zur Erreichung der Arbeitsziele von HBVSens werden die Kompetenzen der Kooperationspartner durch enge Zusammenarbeit innerhalb von drei Teilprojekten gebündelt. Teilvorhaben 1 fokussiert auf die Erforschung des Verbundtragverhaltens unter Langzeitbeanspruchung infolge mechanischer und wechselnder thermischer Beanspruchung sowie auf die Entwicklung des optimalen Klebfugendesigns und einer robusten Herstellungstechnologie. Basierend auf experimentellen Untersuchungen mit integrierter Sensorik im Labor- und Bauteilmaßstab werden numerische Simulationsmethoden und Ingenieurmodelle kalibriert und weiterentwickelt, um Prognosen zum Langzeittragverhalten des Verbundes sowie Parameterstudien zum Gesamttragverhalten durchzuführen. Durch die Erarbeitung eines Bemessungsansatzes zusammen mit Empfehlungen für die baupraktische Umsetzung soll der Technologietransfer in die Baupraxis erleichtert werden. Die Praxistauglichkeit der Herstellungstechnologie und die Funktionstüchtigkeit des geklebten Holz-Beton-Verbundes werden anhand eines Großdemonstrators mit integrierter Sensorik überprüft. | Prof. Dr.-Ing. Matthias Kraus Tel.: +49 3643 584477 matthias.kraus@uni-weimar.de Bauhaus-Universität Weimar - Fakultät Bauingenieurwesen - Professur Stahl- und Hybridbau Marienstr. 13D 99423 Weimar | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2221HV097B | Verbundvorhaben: Hybride Holzbrücken mit Klebverbund – Qualitätssicherung und Zustandserfassung mittels integrierter Sensoren; Teilvorhaben 2: Erforschung des Feuchteeinflusses auf den Holz-Beton-Verbund und die Klebfuge - Akronym: HBVSens | Straßenbrücken in Holz-Beton-Verbundbauweise (HBV) stellen ökologisch und ökonomisch sinnvolle Alternativen zu Brücken in konventionellen Massivbauweisen dar. Dies gilt insbesondere für baupraktisch häufig vorkommende Überbaustützweiten bis ca. 30 Meter. Das Verbundvorhaben zielt darauf ab, eine neuartige HBV-Bauweise mit flächiger Verklebung zwischen Beton und Holz für den Brückenbau zu etablieren. Dies erfordert die Entwicklung einer baupraktisch robusten Herstellungstechnologie und Klebfugenausführung sowie die Erforschung des mechanischen Langzeitverhaltens der Klebfuge unter Temperatur- und Feuchteeinflüssen. Zur Detailanalyse wird ein neuartiger Sensoransatz erforscht, der auch zur Zustandsüberwachung genutzt werden soll. Zur Erreichung der Arbeitsziele von HBVSens werden die Kompetenzen der Kooperationspartner durch enge Zusammenarbeit innerhalb von drei Teilprojekten gebündelt. Teilvorhaben 2 fokussiert auf die Erforschung der Auswirkungen hygrischer Beanspruchung auf HBV-Bauteile und deren Verbundfuge. Ein Teilaspekt ist die Erforschung der Holzfeuchteentwicklung über den Bauteilquerschnitt und die Definition von Feuchteprofilen anhand der Bewertung verschiedener mikroklimatischer Einflussgrößen (z.B Kondensatbildung in der Verbundfuge). Unter Ansatz der Feuchteprofile sind Spannungs- und Dehnungsanalysen in den Teilquerschnitten durchzuführen und eine Bewertung des Feuchteeinflusses auf die Tragfähigkeit der Hybridbauteile abzuleiten. Darüber hinaus erfolgt eine Analyse der Dauerhaftigkeit der Klebfuge infolge zyklisch wechselnder hygrischer Beanspruchung. Ein weiterer Teilaspekt ist die Untersuchung der Anwendbarkeit innovativer feuchtesensitiver faseroptischer Sensorik zur experimentellen, aber auch praktischen Anwendung. Die Anwendung der Bauweise in der Praxis soll durch die Erarbeitung von Anwendungsempfehlungen und durch die Ergänzung der geklebten HBV-Bauweise in vorhandenen Regelwerken des Ingenieurbaus gefördert werden. | Prof. Dr.-Ing. Antje Simon Tel.: +49 361 6700-906 antje.simon@fh-erfurt.de Fachhochschule Erfurt University of Applied Sciences - Fakultät Bauingenieurwesen und Konservierung/Restaurierung - Fachrichtung Bauingenieurwesen Altonaer Str. 25 99085 Erfurt | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2221HV097C | Verbundvorhaben: Hybride Holzbrücken mit Klebverbund – Qualitätssicherung und Zustandserfassung mittels integrierter Sensoren; Teilvorhaben 3: Erforschung der faseroptischen Sensorik und Messtechnik - Akronym: HBVSens | Straßenbrücken in Holz-Beton-Verbundbauweise (HBV) stellen ökologisch und ökonomisch sinnvolle Alternativen zu Brücken in konventionellen Massivbauweisen dar. Dies gilt insbesondere für baupraktisch häufig vorkommende Überbaustützweiten bis ca. 30 Meter. Das Verbundvorhaben zielt darauf ab, eine neuartige HBV-Bauweise mit flächiger Verklebung zwischen Beton und Holz für den Brückenbau zu etablieren. Dies erfordert die Entwicklung einer baupraktisch robusten Herstellungstechnologie und Klebfugenausführung sowie die Erforschung des mechanischen Langzeitverhaltens der Klebfuge unter Temperatur- und Feuchteeinflüssen. Zur Detailanalyse und Zustandserfassung der Verbundfuge wird durch die MFPA Weimar ein neuartiger Sensoransatz erforscht. Ziel hierbei ist die Integration sehr dünner faseroptischer Sensoren, um Dehnungen in der Verbundfuge ortsaufgelöst über die gesamte Sensorfaserlänge zu analysieren. Um dies zu ermöglichen bedarf es der Erforschung und Bewertung der Einsatzmöglichkeiten der faseroptischen Sensorik und Messtechnik für die Holz-Beton-Verbundweise. Dies umfasst diverse mechanische und thermo-mechanische Untersuchungen sowie die Sensordatenvalidierung an Kleinteilproben, HBV-Bauteilen mit integrierter Sensorik und einem Großdemonstrator unter Umgebungseinflüssen. Ein integrierter, verteilt-messender Sensor könnte somit zukünftig Änderungen in der Verbundfuge erfassen, Informationen zum Langzeitverhalten der Klebfuge unter mechanischen und klimatischen Beanspruchungen liefern und damit einen maßgeblichen Beitrag zur Optimierung der HBV-Bauweise sowie zur Sicherung der Bauwerkszuverlässigkeit leisten. | Dr.-Ing. Martin Ganß Tel.: +49 3643 564-406 martin.ganss@mfpa.de Materialforschungs- und -prüfanstalt an der Bauhaus-Universität Weimar Coudraystr. 9 99423 Weimar | ||
| 01.12.2022 | 30.11.2023 | 2221HV098A | Verbundvorhaben: Wissenstransfer für ein brandschutztechnisch sicheres Bauen im mehrgeschossigen Holzbau; Teilvorhaben 1: Wissenstransfer für den internationalen Austausch, bauaufsichtliche Veränderungsprozesse und den abwehrenden Brandschutz - Akronym: TIMpulsDissemination | Mit dem Forschungsprojekt "TIMpuls" (www.timpuls.tum.de) wurden wesentliche brandschutztechnische Grundlagen zur Fortschreibung bauaufsichtlicher Regelungen in Hinblick auf eine erweiterte Anwendung des Holzbaus gelegt. Das hier beschriebene Anschlussprojekt zur gezielten und flächendeckenden Ergebnisvermittlung "TIMpuls - Dissemination" steht in unmittelbarem Zusammenhang mit den Arbeitspaketen 0 bis 9 des Vorhabens "TIMpuls". Über dies hinaus sollen ausgewählte, aktuelle Forschungsergebnisse parallellaufender nationaler und internationaler Projekte in das Anschlussprojekt "TIMpuls - Dissemination" mit einfließen. Das Ziel des hier beschriebenen Vorhabens ist es die Ergebnisse und Erkenntnisse des Vorhabens "TIMpuls" allen Interessenvertretern/innen besser zugänglich zu machen und damit eine stetige Öffnung und Professionalisierung für den Holzbau zu erreichen. Durch die in den Arbeitspaketen 1 bis 8 des Vorhabens "TIMpuls" gewonnen Informationen soll eine wissen-schaftlich fundierte Grundlage geschaffen werden, um die baurechtlichen Rahmenbedingun-gen für den Holzbau in Deutschland so zu verändern, dass biogen basierte Baustoffe mit dem Leitbaustoff Holz bei Gebäuden bis zur Hochhausgrenze und damit im mehrgeschossigen Holzbau in Deutschland geregelt verwendbar werden. | Univ.-Prof. Dr.-Ing. Stefan Winter Tel.: +49 89 289 22417 winter@tum.de Technische Universität München - Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt - Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion Arcisstr. 21 80333 München | ||
| 01.12.2022 | 30.11.2023 | 2221HV098B | Verbundvorhaben: Wissenstransfer für ein brandschutztechnisch sicheres Bauen im mehrgeschossigen Holzbau; Teilvorhaben 2: Wissenstransfer für die verstärkte Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen und bauaufsichtliche Veränderungsprozesse - Akronym: TIMpulsDissemination | Mit dem Forschungsprojekt "TIMpuls" (www.timpuls.tum.de) wurden wesentliche brandschutztechnische Grundlagen zur Fortschreibung bauaufsichtlicher Regelungen in Hinblick auf eine erweiterte Anwendung des Holzbaus gelegt. Das hier beschriebene Anschlussprojekt zur gezielten und flächendeckenden Ergebnisvermittlung "TIMpuls - Dissemination" steht in unmittelbarem Zusammenhang mit den Arbeitspaketen 0 bis 9 des Vorhabens "TIMpuls". Über dies hinaus sollen ausgewählte, aktuelle Forschungsergebnisse parallellaufender nationaler und internationaler Projekte in das Anschlussprojekt "TIMpuls - Dissemination" mit einfließen. Das Ziel des hier beschriebenen Vorhabens ist es die Ergebnisse und Erkenntnisse des Vorhabens "TIMpuls" allen Interessenvertretern/innen besser zugänglich zu machen und damit eine stetige Öffnung und Professionalisierung für den Holzbau zu erreichen. Durch die in den Arbeitspaketen 1 bis 8 des Vorhabens "TIMpuls" gewonnen Informationen soll eine wissen-schaftlich fundierte Grundlage geschaffen werden, um die baurechtlichen Rahmenbedingun-gen für den Holzbau in Deutschland so zu verändern, dass biogen basierte Baustoffe mit dem Leitbaustoff Holz bei Gebäuden bis zur Hochhausgrenze und damit im mehrgeschossigen Holzbau in Deutschland geregelt verwendbar werden. | Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jochen Zehfuß Tel.: +49 531 391-5441 j.zehfuss@ibmb.tu-braunschweig.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz Beethovenstr. 52 38106 Braunschweig | ||
| 01.12.2022 | 30.11.2023 | 2221HV098C | Verbundvorhaben: Wissenstransfer für ein brandschutztechnisch sicheres Bauen im mehrgeschossigen Holzbau; Teilvorhaben 3: Erarbeitung von Lehrmaterialien und innovativer Bildungsmaßnahmen - Akronym: TIMpulsDissemination | Mit dem Forschungsprojekt "TIMpuls" (www.timpuls.tum.de) wurden wesentliche brandschutztechnische Grundlagen zur Fortschreibung bauaufsichtlicher Regelungen in Hinblick auf eine erweiterte Anwendung des Holzbaus gelegt. Das hier beschriebene Anschlussprojekt zur gezielten und flächendeckenden Ergebnisvermittlung "TIMpuls - Dissemination" steht in unmittelbarem Zusammenhang mit den Arbeitspaketen 0 bis 9 des Vorhabens "TIMpuls". Über dies hinaus sollen ausgewählte, aktuelle Forschungsergebnisse parallellaufender nationaler und internationaler Projekte in das Anschlussprojekt "TIMpuls - Dissemination" mit einfließen. Das Ziel des hier beschriebenen Vorhabens ist es die Ergebnisse und Erkenntnisse des Vorhabens "TIMpuls" allen Interessenvertretern/innen besser zugänglich zu machen und damit eine stetige Öffnung und Professionalisierung für den Holzbau zu erreichen. Durch die in den Arbeitspaketen 1 bis 8 des Vorhabens "TIMpuls" gewonnen Informationen soll eine wissen-schaftlich fundierte Grundlage geschaffen werden, um die baurechtlichen Rahmenbedingun-gen für den Holzbau in Deutschland so zu verändern, dass biogen basierte Baustoffe mit dem Leitbaustoff Holz bei Gebäuden bis zur Hochhausgrenze und damit im mehrgeschossigen Holzbau in Deutschland geregelt verwendbar werden. | Prof. Dr.-Ing. Björn Kampmeier Tel.: +49 391 886-4967 bjoern.kampmeier@hs-magdeburg.de Hochschule Magdeburg-Stendal (FH) - Fachbereich Wasser, Umwelt, Bau und Sicherheit Breitscheidstr. 2 39114 Magdeburg | ||
| 01.05.2022 | 30.04.2025 | 2221HV102X | Lebens-Zyklus-Kosten-Berechnung (LCC) mit neuartiger Software zur Spezifizierung der Gebrauchsdauer von Holzbauteilen - Akronym: WoodLCC | Übergeordnetes Ziel von WoodLCC ist eine verlässliche Lebens-Zyklus-Kosten-Berechnung (LCC) auf Grundlage neuartiger Softwaretools für eine detaillierte Spezifizierung der Gebrauchsdauer von Holzbauteilen im Bauwesen. Die wesentlichen wissenschaftlichen und technischen Arbeitsziele des Gesamtvorhabens sind: (1) Anwendung neuartiger Gebrauchsdauervorhersage-Instrumente, um verlässliche Angaben für eine LCC-Berechnung zu generieren (2) Quantifizierung des Einflusses von Pflege-, Wartungs-, und Reparatur-Intervallen auf die LCC (3) Erfassung von Erwartungen div. Interessensgruppen im Bauwesen an die Gebrauchsdauer und LCC durch europaweite Befragungen (4) Bestimmung der LCC holzbasierter Baumaterialien, Komponenten und Gebäuden im Vergleich zu Alternativprodukten (5) Analyse der Kosteneinsparungen durch Feuchteschutzmaßnahmen während der Konstruktionsphase (6) Quantifizierung des Einflusses von Design-Imperfektionen auf die LCC (7) Analyse potentieller Risiken und Kosten beim Einsatz von sog. ’Mass Timber Products MTP’ (8) Validierung von Gebrauchsdauer- und LCC-Abschätzungen anhand von realen Bauwerken | Prof. Dr. Holger Militz Tel.: +49 551 39-33542 holger.militz@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte Büsgenweg 4 37077 Göttingen | ||
| 01.09.2023 | 31.08.2026 | 2221HV103X | Sichere, leichte, ökologische Kransysteme aus Holzwerkstoffen - Akronym: SLOEKSyHolz | Ziel der Forschungsarbeiten ist ein neues Forschungsfeld zur Anwendung von Holz und Holzwerkstoffen im Kranbau zu eröffnen und zu gestalten. Damit sollen die wissenschaftlichen Grundlagen gelegt werden, um Krananlagen und deren Komponenten in Holzbauweise technisch sinnvoll und sicher zu gestalten. Im Vergleich zu bestehenden Bauweisen sollen die Krane wirtschaftlich, ökologisch und technisch vorteilhaft ausgeführt werden. | Prof. Dr.-Ing. Markus Golder Tel.: +49 371 531-36902 markus.golder@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Fördertechnik und Kunststoffe, Professur Förder- und Materialflusstechnik Reichenhainer Str. 70 09126 Chemnitz | ||
| 01.09.2023 | 31.08.2026 | 2221HV105A | Verbundvorhaben: Kommunales Informationssystem Holzbau - Modell zur Quantifizierung und Darstellung von Treibhausgas-Einsparpotenzialen durch stoffliche Holzverwendung in Kommunen; Teilvorhaben 1: Methodische Entwicklung - Akronym: Holzbau-KIS | Die Bundesregierung hat hohe Ziele für den Klimaschutz bis 2045 beschlossen. Der Gebäudebestand verursacht etwa 30% aller Treibhausgase und soll daher bis 2045 klimaneutral werden. Aufgrund der langjährigen Nutzungsdauer der Gebäude stellen sich Effekte nur langsam ein und deshalb müssen Anpassungen ab sofort in die Planungsprozesse eingespeist werden. Die Umsetzung von Klimaschutzstrategien und Klimaschutzmaßnahmen auf kommunaler Ebene im Gebäudebestand muss zukünftig in enger Abstimmung mit den Zielen der kommunalen Bauleitplanung erfolgen. Dies stellt die Kommunen vor große Herausforderungen. Das hier dargestellte Klimaschutzprojekt "Kommunales Informationssystem Holzbau (Holzbau-KIS)" hat als Ziel, das Potenzial einer stofflichen Nutzung von Holzprodukten im Bauwesen als zusätzliche Klimaschutzmaßnahme für Kommunen darzustellen und praktisch handhabbar zu machen. In verschiedenen Szenarien werden realisierbare Potenziale für THG-Einsparungen durch Bauen und Sanieren mit Holz projiziert. Bereits existierende Ansätze für Neubau und Sanierung sollen um weitere Szenarien ergänzt und auf ausgewählte Nichtwohngebäude ausgeweitet werden. Die Ergebnisse zeigen sowohl die Kohlenstoffspeicherung im Holzwerkstoff als auch das Substitutionspotenzial durch den Ersatz von Bauteilen in mineralischer Bauweise durch Holzkonstruktionen. Das Holzbau-KIS soll ein praxisnahes, webbasiertes Planungs- und Kommunikationstool werden, das es den Kommunen in Selbstverwaltung ermöglicht, die THG-Einsparungen durch den Einsatz von Holz als Baumaterial in kommunale Klimaschutzkonzepte zu integrieren. Das Teilvorhaben der RUB befasst sich mit der methodischen Erweiterung und der fachlichen thematischen Ergänzung der bestehenden Konzepte für die drei kommunalen Pilotanwendungen. Außerdem soll die Erstellung eines Transferkonzepts zur Übertragung auf weitere Kommunen begleitet werden und bspw. methodische, aber auch organisatorische Aspekte eines Betriebs des Tools bei einer Kommune beleuchten. | Prof. Dr. Annette Hafner Tel.: +49 234 32-21413 annette.hafner@rub.de Ruhr-Universität Bochum - Fakultät Bau- und Umweltwissenschaften - Ressourceneffizientes Bauen Universitätsstr. 150, IC 5-159 44801 Bochum | ||
| 01.09.2023 | 31.08.2026 | 2221HV105B | Verbundvorhaben: Kommunales Informationssystem Holzbau - Modell zur Quantifizierung und Darstellung von Treibhausgas-Einsparpotenzialen durch stoffliche Holzverwendung in Kommunen; Teilvorhaben 2: Softwaretechnische Umsetzung - Akronym: Holzbau-KIS | Die Bundesregierung hat hohe Ziele für den Klimaschutz bis 2045 beschlossen. Der Gebäudebestand verursacht etwa 30% aller Treibhausgase und soll daher bis 2045 klimaneutral werden. Aufgrund der langjährigen Nutzungsdauer der Gebäude stellen sich Effekte nur langsam ein und deshalb müssen Anpassungen ab sofort in die Planungsprozesse eingespeist werden. Die Umsetzung von Klimaschutzstrategien und Klimaschutzmaßnahmen auf kommunaler Ebene im Gebäudebestand muss zukünftig in enger Abstimmung mit den Zielen der kommunalen Bauleitplanung erfolgen. Dies stellt die Kommunen vor große Herausforderungen. Das hier dargestellte Klimaschutzprojekt "Kommunales Informationssystem Holzbau (Holzbau-KIS)" hat als Ziel, das Potenzial einer stofflichen Nutzung von Holzprodukten im Bauwesen als zusätzliche Klimaschutzmaßnahme für Kommunen darzustellen und praktisch handhabbar zu machen. In verschiedenen Szenarien werden realisierbare Potenziale für THG-Einsparungen durch Bauen und Sanieren mit Holz projiziert. Bereits existierende Ansätze für Neubau und Sanierung sollen um weitere Szenarien ergänzt und auf ausgewählte Nichtwohngebäude ausgeweitet werden. Die Ergebnisse zeigen sowohl die Kohlenstoffspeicherung im Holzwerkstoff als auch das Substitutionspotenzial durch den Ersatz von Bauteilen in mineralischer Bauweise durch Holzkonstruktionen. Das Holzbau-KIS soll ein praxisnahes, webbasiertes Planungs- und Kommunikationstool werden, das es den Kommunen in Selbstverwaltung ermöglicht, die THG-Einsparungen durch den Einsatz von Holz als Baumaterial in kommunale Klimaschutzkonzepte zu integrieren. Das Teilvorhaben von Disy befasst sich mit der benutzungsfreundlichen, effizienten und sicheren Implementierung der Softwarelösung und realisiert die drei kommunalen Pilotanwendungen aus softwaretechnischer Sicht. Außerdem soll die Erstellung eines Transferkonzepts zur Übertragung auf weitere Kommunen aus Sicht der Softwaretechnik begleitet werden. | Dr. Andreas Abecker Tel.: +49 721 16006-256 andreas.abecker@disy.net disy Informationssysteme GmbH Ludwig-Erhard-Allee 6 76131 Karlsruhe | ||
| 01.06.2017 | 31.12.2018 | 22WC307101 | Verbundvorhaben: Holzbau im Einfluss des Klimawandels - Entwicklung von Strategien zur Sicherung der Gebrauchstauglichkeit; Teilvorhaben 1 - Akronym: HolzStrategie | Ziel des geplanten Forschungsprojektes ist es, den CO2-Speicher "Holzgebäude" unter der Berücksichtigung des Klimawandels zu evaluieren, um kritische Punkte definieren zu können. Dabei sollen unter der Prämisse von Vorsorgebetrachtung ein Zeitraum von 100 Jahren analysiert und ein Screening der Auswirkungen des Klimawandels, insbesondere an den neuralgischen Problemstellen des Holzbaus (Fugen, Ecken, Bauteilanschlüsse usw.) durchgeführt werden. Die Auswirkungen des Klimawandels sind sowohl qualitativ als auch quantitativ zu bewerten. Das Forschungsziel soll innerhalb von drei aufeinander aufbauenden Arbeitspaketen erfolgen. Die Arbeitspakete 1 und 2 sind mit Meilensteinen versehen: Im AP 1 sollen mit Hilfe von Literaturrecherchen, Auswertungen von Klimamodellen und Schadenshäufigkeiten die zu verwendenden Randbedingungen der Simulationen definiert werden. Der Meilenstein 1 ist erreicht, wenn gegen Ende von Arbeitspaket 1 die in die Simulationen und Berechnungen zu implementierenden Klimadaten, Materialen, Geometrien und demzufolge die zu untersuchenden Bauteile bestimmt und ausgewählt sind. Im AP 2 erfolgt die Modellierung und Simulation. Der Meilenstein 2 gilt als erreicht, wenn für alle relevanten Szenarien Simulationen durchgeführt werden konnten und die Validierung der Rechenmodelle mit bereits erfolgten Klimaversuchen am Fraunhofer WKI durchgeführt wurde. Im AP 3 erfolgt mit Hilfe von Sensitivitätsanalysen und statistischen Auswertungen die Evaluation und Definition der kritischen Punkte zur Ableitung von Strategien. | Norbert Rüther Tel.: +49 531 2155-402 norbert.ruether@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | X | |
| 01.06.2017 | 31.12.2018 | 22WC307102 | Verbundvorhaben: Holzbau im Einfluss des Klimawandels - Entwicklung von Strategien zur Sicherung der Gebrauchstauglichkeit; Teilvorhaben 2 - Akronym: HolzStrategie | Ziel des geplanten Forschungsprojektes ist es, den CO2-Speicher "Holzgebäude" unter der Berücksichtigung des Klimawandels zu evaluieren, um kritische Punkte definieren zu können. Dabei sollen unter der Prämisse von Vorsorgebetrachtung ein Zeitraum von 100 Jahren analysiert und ein Screening der Auswirkungen des Klimawandels, insbesondere an den neuralgischen Problemstellen des Holzbaus (Fugen, Ecken, Bauteilanschlüsse usw.) durchgeführt werden. Die Auswirkungen des Klimawandels sind sowohl qualitativ als auch quantitativ zu bewerten. Das Forschungsziel soll innerhalb von drei aufeinander aufbauenden Arbeitspaketen erfolgen. Die Arbeitspakete 1 und 2 sind mit Meilensteinen versehen: Im AP 1 sollen mit Hilfe von Literaturrecherchen, Auswertungen von Klimamodellen und Schadenshäufigkeiten die zu verwendenden Randbedingungen der Simulationen definiert werden. Der Meilenstein 1 ist erreicht, wenn gegen Ende von Arbeitspaket 1 die in die Simulationen und Berechnungen zu implementierenden Klimadaten, Materialen, Geometrien und demzufolge die zu untersuchenden Bauteile bestimmt und ausgewählt sind. Im AP 2 erfolgt die Modellierung und Simulation. Der Meilenstein 2 gilt als erreicht, wenn für alle relevanten Szenarien Simulationen durch¬geführt werden konnten und die Validierung der Rechenmodelle mit bereits erfolgten Klimaversuchen am Fraunhofer WKI durchgeführt wurde. Im AP 3 erfolgt mit Hilfe von Sensitivitätsanalysen und statistischen Auswertungen die Evaluation und Definition der kritischen Punkte zur Ableitung von Strategien. | Johannes Niedermeyer Tel.: 49 30 20314-534 niedermeyer@institut-holzbau.de Holzbau Deutschland- Institut e.V. Kronenstr. 55-58 10117 Berlin | X | |
| 01.02.2019 | 31.12.2022 | 22WK313101 | Verbundvorhaben: Einsparungen von Treibhausgasen durch Bauen und Sanieren mit Holz; Teilvorhaben 1: Entwicklung eines GIS-basierten Modells - Akronym: Holzbau-GIS | Das Projekt "Holzbau-GIS" leistet einen Beitrag zur Einsparung von Treibhausgasen durch Bauen mit Holz. Eine bestehende und weiterzuentwickelnde Kohlenstoffberechnung wird in ein GIS-basiertes webfähiges Fachinformationssystem eingebettet und setzt die gewonnenen Erkenntnisse in einen regionalen Kontext. Anhand einer Beispielkommune werden auf einem GIS-Modell aufbauend Verknüpfungspunkte generiert, die die Abschätzung von THG-Einsparungen durch Neubau und Sanierung mit Holz ermöglichen, sowie die regional vorhandenen Holzressourcen zur energetischen und stofflichen Nutzung und deren Verwertungskette im Modell darstellen. Dies ermöglicht den Kommunen in Selbstverwaltung, die erreichten Treibhausgaseinsparungen durch den Einsatz von Holz als Baumaterial in die kommunalen Klimaschutzkonzepte zu integrieren. Zentraler Kern des Projekts ist die Analyse von Potenzialen im Holzbau auf kommunaler Ebene sowie die Kommunikation und der Wissenstransfer von gewonnenen Erkenntnissen und Projektergebnissen durch die Entwicklung eines Modells zur Berechnung von Treibhausgaseinsparpotenzialen. | Prof. Dr. Annette Hafner Tel.: +49 234 32-21413 annette.hafner@rub.de Ruhr-Universität Bochum Universitätsstr. 150 44801 Bochum | ||
| 01.02.2019 | 31.12.2022 | 22WK313102 | Verbundvorhaben: Einsparungen von Treibhausgasen durch Bauen und Sanieren mit Holz; Teilvorhaben 2: Entwicklung der Programmarchitektur und der thematisch-inhaltlichen Ausführung des GIS-basierten webfähigen Fachinformationssystems - Akronym: Holzbau-GIS | Das Projekt "Holzbau-GIS" leistet einen Beitrag zur Einsparung von Treibhausgasen durch Bauen mit Holz. Eine bestehende und weiterzuentwickelnde Kohlenstoffberechnung wird in ein GIS-basiertes webfähiges Fachinformationssystem eingebettet und setzt die gewonnenen Erkenntnisse in einen regionalen Kontext. Anhand einer Beispielkommune werden auf einem GIS-Modell aufbauend Verknüpfungspunkte generiert, die die Abschätzung von THG-Einsparungen durch Neubau und Sanierung mit Holz ermöglichen, sowie die regional vorhandenen Holzressourcen zur energetischen und stofflichen Nutzung und deren Verwertungskette im Modell darstellen. Dies ermöglicht den Kommunen in Selbstverwaltung, die erreichten Treibhausgaseinsparungen durch den Einsatz von Holz als Baumaterial in die kommunalen Klimaschutzkonzepte zu integrieren. Zentraler Kern des Projekts ist die Analyse von Potenzialen im Holzbau auf kommunaler Ebene sowie die Kommunikation und der Wissenstransfer von gewonnenen Erkenntnissen und Projektergebnissen durch die Entwicklung eines Modells zur Berechnung von Treibhausgaseinsparpotenzialen. | Dr. Andreas Abecker Tel.: +49 721 16006-256 andreas.abecker@disy.net disy Informationssysteme GmbH Ludwig-Erhard-Allee 6 76131 Karlsruhe |