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Prototypenentwicklung Energiezentrale für sektorengekoppelte Fertighäuser

EnOB: Erneuerbare Energieversorgung für Familienhäuser - integriert und optimiert, Teilvorhaben: Demonstrationsgebäude und Smart-Room-System

EnOB: Erneuerbare Energieversorgung für Familienhäuser - integriert und optimiert, Teilvorhaben: Energiemanagement und Betriebsoptimierung in Labor und Demogebäuden, Mitarbeit IEA TASK Solar Energy Buildings.

FHprofUnt 2016: Entwicklung eines Leitfadens zum Rückbau und Recycling von Einfamilienhäusern in Holzfertigbauweise (Rural Mining)

Aufgrund von hohen Gebäudeleerständen in strukturschwachen Gegenden, die vor allem Ein- und Zweifamilienhäuser betreffen, ist in Deutschland künftig mit einer Zunahme der Rückbautätigkeit zu rechnen. Obwohl etwa 50 Prozent des gesamten deutschen Abfallaufkommens im Bausektor anfallen, kommt dem Thema Ressourceneffizienz beim Rückbau bisher kaum Beachtung zu. Insbesondere bei Gebäuden in Holzfertigbauweise wird aufgrund des hohen Vorfertigungsgrads und der schnellen Montage davon ausgegangen, dass diese problemlos rückgebaut und recycelt werden können. Allerdings liegen hierzu keine Auswertungen und Statistiken vor. Daher werden im Forschungsprojekt in Kooperation mit drei Fertighausherstellern und dem Bundesverband Deutscher Fertigbau e.V. theoretische Grundlagen für den Rückbau und das Recycling mit der Praxis abgeglichen. Neben einer Grundlagenanalyse zu Rückbautechniken von Gebäuden und Trennmethoden von Baustoffen wird der Rückbau von drei Einfamilienhäusern in Holzfertigbauweise (Musterhäuser) sowie deren Wiederaufbau andernorts als Kundenhäuser wissenschaftlich begleitet. Der Fokus der Dokumentation liegt dabei auf den Methoden und dem Aufwand zur Demontage bzw. Montage, zur Trennung bzw. Verbindung von Bauteilschichten und dem Recycling anfallender Abfälle. Zusätzlich werden vor Ort und im Labor Bauteilproben hinsichtlich der Trennbarkeit von Bauteilschichten und Verunreinigungen, die eine anschließende Wiederverwertung der Baustoffe erschweren, analysiert. Der anschließende Abgleich von Theorie und Praxis dient der Identifikation von Fehlerquellen und Potenzialen im Rückbauprozess. Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer Planungshilfe für den Rückbau und das Recycling von Ein- und Zweifamilienhäusern in Holzfertigbauweise, die sich speziell an Bauherren und ausführende Firmen richtet und auf die Bedürfnisse kleiner Wohngebäude ausgerichtet ist. Die Veröffentlichung einer Online-Version stellt eine breite Anwendung sicher.

PULaCell: (FSP: biob. Kunststoffe): Biobasierte Polyurethan Verstärkungslamelle mit Cellulosefasern für Holzkonstruktionen, Teilvorhaben 2: Implementierung der Entwicklungsarbeiten in eine industrielle Demonstrationsanlage

Energieforschungsplan EVUPLAN, Abbau von Hemmnissen bei der energetischen Gebäudesanierung durch industrielle Vorfertigung

Der Gebäudebereich hat im Hinblick auf seinen hohen Anteil am Endenergieverbrauch in Deutschland von ca. 35% und seinen Anteil an den Treibhausgasemissionen von ca. einem Drittel eine herausragende Bedeutung. Die Bundesregierung hat sich deshalb das Ziel gesetzt, bis zum Jahr 2050 einen nahezu klimaneutralen Gebäudebestand zu erreichen. Hierzu muss der Primärenergiebedarf um 80 % gegenüber dem Jahr 2008 verringert werden. Es existieren jedoch eine Reihe von Hemmnissen, die einer Ausschöpfung des vorhandenen Potenzials im Weg stehen. Die in Deutschland bisher selten angewandte energetische Gebäudesanierung mittels industrieller Vorfertigung, kurz industrielle Sanierung genannt, ermöglicht eine Einsparung von Kosten, Personal und Zeit und ist damit grundsätzlich geeignet, vorhandene Hemmnisse bei der energetischen Gebäudesanierung abzubauen. Ziel des Vorhabens ist es, die im europäischen Ausland vorhandenen Erfahrungen mit der industriellen Sanierung aufzuzeigen und eine mögliche Übertragbarkeit auf deutsche Verhältnisse zu prüfen.

FF-light: Reduzierung des Energieverbrauchs in Ofenanlagen durch Entwicklung innovativer Feuerfest-Werkstoffe, Teilvorhaben: Anwendungsbereich ungeformte Feuerfeststoffe

Das Hauptprojektziel ist die Reduzierung des Energieverbrauchs durch Entwicklung innovativer Feuerfest-Werkstoffe, die mit einem geringen Energieaufwand hergestellt und angewendet werden können. Die Projektarbeiten beziehen sich auf Feuerfest-Betone. Die Projektziele sollen durch Reduzierung der thermischen Masse der FF-Betone bzw. Fertigbauteilen aus FF-Betonen erreicht werden. Gleichzeitig sollen die neuartigen FF-Werkstoffe eine schnellere und sicherere Trocknung ermöglichen. Die Projektaufgaben sollen durch Entwicklung von Werkstoffen mit mikrozellularem Gefüge gelöst werden. EKW-refractories entwickelt Feuerfestbetone. COLISIT entwickelt gepresste Feuerfeststeine. TRIMET weist die betriebliche Eignung nach. In einem ersten Projektabschnitt sind grundlegende Untersuchungen geplant, die Zusammenhänge zwischen den wesentlichen Werkstoff- und Prozessparameter beschreiben sollten. Dazu zählen u.a. die Abhängigkeit des Wasserdampfdruckes von der Betonporosität, Betonzugfestigkeit in Abhängigkeit von der Porosität und der Temperatur, Trocknungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Betonporosität. Im weiteren Projektverlauf liegt der Fokus auf Werkstoffentwicklung. Hierbei sind Anforderungen an die relevanten Werkstoffeigenschaften zu beachten, wie z.B. wasserdampfdurchlässige Porosität, ausreichende Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, anti-wetting Eigenschaften. Die Entwicklungsarbeiten enden mit der Bestimmung der wesentlichen einsatzrelevanten Werkstoffparameter. Die im Labor erzielten Ergebnisse bilden Grundalge für die Durchführung der Technikum- und Industrieversuche, die als weitere Projektschritte vorgesehen sind.

FF-light: Reduzierung des Energieverbrauchs in Ofenanlagen durch Entwicklung innovativer Feuerfest-Werkstoffe, Teilvorhaben: Anwendungsgebiet geformte Feuerfeststoffe

Das Hauptprojektziel ist die Reduzierung des Energieverbrauchs durch Entwicklung innovativer Feuerfest-Werkstoffe, die mit einem geringen Energieaufwand hergestellt und angewendet werden können. Im Mittelpunkt der Projektarbeiten stehen geformte feuerfeste Steine mit einem mikrozellularen Gefügeaufbau. Die Steine sollten sich durch eine geringe Wärmeleitfähigkeit und geringe thermische Masse auszeichnen. Geplant ist die Durchführung von sowohl Laboruntersuchungen als auch von Industrieversuchen, die u.a. der Ermittlung von Energieeinsparung dienen sollten. COLISIT entwickelt gepresste Feuerfeststeine. EKW entwickelt Feuerfestbetone. TRIMET weist die betriebliche Eignung nach. Die Arbeiten teilen sich in vier wesentliche Projektschritte: - Laboruntersuchungen. Die wesentlichen Aufgaben sind Entwicklung, Optimierung und Charakterisierung einer mikrozellularen Körnung. Die Körnung soll dann zur Herstellung und Charakterisierung gepresster Werkstoffe verwendet werden. - Versuche im halbtechnischen Maßstab. Basierend auf den Laborergebnissen werden Teststeine hergestellt und in Testfeldern in einem Industrieofen eingebaut. - Industrieversuche. Nach positivem Ausgang der halbtechnischen Versuche werden Industrieöfen mit den neu entwickelten Steinen zugestellt. - Endauswertung des Gesamtprojekts.

FF-light: Reduzierung des Energieverbrauchs in Ofenanlagen durch Entwicklung innovativer Feuerfest-Werkstoffe, Teilvorhaben: Betriebliche Tests

Das Hauptprojektziel ist die Reduzierung des Energieverbrauchs durch Entwicklung innovativer Feuerfest-Werkstoffe, die mit einem geringen Energieaufwand hergestellt und angewendet werden können. Im Mittelpunkt der Projektarbeiten stehen Durchführung von Industrieversuchen und Ermittlung der Energieeinsparung unter Industriebedingungen. EKW entwickelt ungeformte Feuerfeststoffe. COLISIT entwickelt gepresste Feuerfeststoffe. TRIMET weist die betriebliche Eignung nach. Die wesentlichen Projekttaufgaben sind: - Überprüfung der Machbarkeit in der Industrie - Auswahl von Testfeldern - Einbau und Überwachung von Testbetonen und Fertigbauteilen - Ermittlung des Energieverbrauchs - Auswertung der Industrieversuche.

Standard-BIPV: Entwicklung einer vorgefertigten Standard-BIPV-Fassade für ausgewählte Bauwerkskategorien in Deutschland für die energetische Sanierung des Gebäudebestandes und Bereitstellung von erneuerbarer Energie vor Ort, Teilvorhaben: Baukonstruktion

Auf Basis von Marktanalysen führt IAB baukonstruktive Analysen der Fassaden-/Tragkonstruktionen für bis zu 3 Gebäudetypen an ca. 20 Objekten durch. Es folgt die Entwicklung eines weitgehend verallgemeinerungsfähigen Anforderungskataloges für die BIPV-Fassadensanierung. Daran schließt sich die Entwicklung von BIPV-Fassadensystemen an, in die sich die BIPV-Module der Partner einordnen werden. Die von/mit den Partnern zu entwickelnden BIPV-Bauelemente werden als Prototypen in einer Pilotfassade getestet. Dazu sind das standortkonkrete Fassadensystem und die Prototypen-Integration zu entwickeln, die konstruktiv-technischen und gestalterischen Entwurfsvorgaben zu definieren, Monitoring, Transport- und Montage zu planen. Es sind der Bauantrag zu stellen und im Vorfeld zulassungsrelevante Prüfungen der Bauelemente vorzubereiten/durchzuführen. Für die Realisierung wird ein Auftrag an einen Fassadenbauer vergeben. Die Prototypen/Fassadensysteme werden einem Monitoring unterzogen. IAB analysiert und bewertet diese bzgl. Konstruktion Fassadensystem, BIPV-Bauelemente, Verkabelungen, Schnittstellen, Nutzerakzeptanz während Bau- und Nutzungsphase, Transport-, Montagetechnologie, Austauschfähigkeit. Zur erfolgreichen Markt-Platzierung sind Zulassungsfragen zu klären. Der Verbundpartner Fraunhofer ISE untersucht internationale Zulassungs-Aspekte, IAB analysiert das nationale Bauordnungsrecht. IAB wird für eine Zulassung die Durchführung von Versuchen vorbereiten und die bautechnischen Prüfungen selbst durchführen. IAB trägt intensiv zur Verwertung der Ergebnisse bei (Informationsmaterialen und Vortragstätigkeit) und gestaltet den Koop-Prozess zum Verbundprojekt intensiv mit.

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