Technologiefelder

In vier verschiedenen Technologiefeldern entwickelt das Netzwerk innovative Lösungen zur langfristigen Emissionsreduktion für Wohn- und Nichtwohngebäude, sowohl für den Neubau als auch für den Bestand. 

Energetische Gebäudeaktivierung

Mit der Passivierung der Häuser konnte in den letzten Jahrzehnten eine deutliche Steigerung der Energieeffizienz in der Gebäudenutzungsphase verzeichnet werden. Bei Neubauten stoßen diese jedoch schon jetzt an ihre Grenzen, da für die Erzeugung einer besseren Dämmwirkung bspw. dickere Dämmschichten benötigt und dadurch mehr Rohstoffe verbraucht werden. Damit kommt es schon in der Bauphase zu einem erhöhten Ressourcenverbrauch und höheren Emissionen, welche sich über die restliche Gebäudelebensdauer nicht mehr kompensieren lassen. Das Netzwerk fokussiert sich daher auf die Aktivierung von Gebäuden und entwickelt neue Lösungen zur effizienten Nutzung erneuerbarer Energien. Mit diesen soll der Autarkiegrad von Gebäuden erhöht und immer mehr Aktivhäuser realisiert werden. Durch die klimafreundliche Energiegewinnung können während der Nutzungsphase die bei der Bauphase entstandenen Emissionen kompensiert und das Gebäude über den gesamten Lebenszyklus klimaneutral bzw. klimapositiv werden. 

Ressourcenschonendes Bauen

Für den Bau von Gebäuden werden aktuell überwiegend endliche Ressourcen verwendet, die nach der Lebensdauer nicht oder nur schwer in den Stoffkreislauf zurückgeführt werden können. Zudem verursacht die Herstellung und Entsorgung dieser Baumaterialien einen hohen CO2-Fußabdruck. Dies gilt besonders für Beton, einem der aktuell beliebtesten Baustoffe weltweit. 

Um die Ressourceneffizienz im Gebäudesektor zu erhöhen, entwickelt das Netzwerk neue Lösungen, um den Bau mit Beton zu ersetzen und weniger endliche Rohstoffe zu verwenden. Zudem soll eine höhere Wiederverwendbarkeit und Recyclingfähigkeit der Baumaterialien erreicht werden, bspw. durch eine angepasste Produktarchitektur. Ansätze sind neue Materialkombinationen und neuartige Strukturen, mit denen eine höhere Materialeffizienz erreicht werden kann, die Verwendung nachhaltiger bzw. nachwachsender Rohstoffe sowie lösbare Verbindungen zur besseren Trennbarkeit der einzelnen Materialien. Mit den Entwicklungen möchte das Netzwerk eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft für den Gebäudesektor schaffen.

Modulares und systematisches Bauen 

Konventionelle Bauprozesse benötigen viel Zeit, Geld und Rohstoffe. Gleichzeitig steigt der Bedarf an bspw. Wohnraum aufgrund des Bevölkerungsanstiegs immer weiter an. 

Das Netzwerk verfolgt daher das Ziel, systematische und modulare Lösungen in Metallleichtbauweise zu entwickeln, die deutlich schnellere Baugeschwindigkeiten ermöglichen und platzsparend sind. Zeit und Kosten werden durch innovative, durchdachte Baukastenkonzepte mit hohem Vorfertigungsgrad und standardisierten Produktions- und Fertigungsprozessen eingespart. Gleichzeitig ermöglichen diese einer Flexibilität, da der Raum je nach Bedarf schnell und einfach erweitert bzw. verkleinert werden kann. Auch im Hinblick auf Nachhaltigkeit weist der Modulbau Vorteile auf: Einzelne beschädigte Bauteile oder Module können schnell und einfach ausgetauscht werden, während das restliche Gebäude unberührt bleibt. So kann die Lebens- und Nutzungsdauer optimiert werden. Neben den funktionalen Aspekten spielen auch ästhetische Aspekte und ansprechende Designs der modularen Bauwerke eine wichtige Rolle.

Adaptive und integrale Lösungen

Um die steigenden Anforderungen von Gesellschaft und Umwelt zu erfüllen, werden immer mehr Funktionalitäten bei immer knapper werdendem verfügbarem Raum benötigt. 

Das Netzwerk entwickelt daher Lösungen, mit denen möglichst viele Funktionalitäten kompakt integriert werden können, und dabei keinen oder nur sehr wenig zusätzlichen Raum einnehmen. Zum Beispiel könnten bisher ungenutzter Raum oder freie Flächen wie Fassadenflächen neben ihrer ursprünglichen Funktion als Bauelement auch für weitere Aufgaben wie die Energieerzeugung aus erneuerbaren Energien genutzt werden. Außerdem sollen adaptive Systeme geschaffen werden, die sich bspw. an sich verändernde Umstände anpassen können. Auch Synergien aus verschiedenen Baustoffen und Bauweisen werden erforscht und genutzt, um leichte, materialeffiziente Lösungen zu entwickeln. 

Das Innovationsnetzwerk "EnergieAktiv" wurde von Herrn Prof. Kuhnhenne vom Lehr- und Forschungsgebiet Nachhaltigkeit im Metallleichtbau der RWTH Aachen initiiert und wird vom BMWK als Bestandteil des ZIM-Programms gefördert. Das Netzwerkmanagement erfolgt durch die Jöckel Innovation Consulting GmbH.