Das Projekt "ERA-NET Forest Value: Innovative Verbindungslösungen für Bauteile aus Hartlaubholz (hardwood_joint)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Graz, Institut für Holzbau und Holztechnologie durchgeführt. Zielsetzung:
Die Ziele des Projektes hardwood-joint, welches die Forschung und Entwicklung von Verbindungslösungen für aus Hartlaubholz-Produkten zusammengesetzte Tragwerke bzw. Holzkonstruktionen zur Aufgabe hat, betreffen wissenschaftliche, wirtschaftliche, sozioökonomische und umweltspezifische Aspekte:
Wissenschaftliche Ziele:
Die wissenschaftlichen Ziele von hardwood-joint beinhalten im Wesentlichen einerseits die Entwicklung von innovativen Verbindungslösungen für Tragwerke aus Hartlaubholz-Produkten und andererseits die Herleitung und Verifizierung neuer sowie die Weiterentwicklung bestehender Modellansätze für die Bemessung dieser Verbindungslösungen. Weitere wissenschaftliche Ziele sind das Schaffen einer fundierten Grundlage für die Aufnahme dieser Modelle in die Bemessungsnormen sowie die Veröffentlichung der im Rahmen des Projektes gewonnenen Erkenntnisse in begutachteten Fachzeitschriften.
Wirtschaftliche Ziele:
Die wirtschaftlichen Ziele von hardwood-joint sind das Öffnen neuer, europäischer Märkte für KMUs im Holzbausektor sowie die Steigerung der Wertschöpfung von Hartlaubholzprodukten im Sinne der Vermeidung einer direkten, thermischen Verwertung.
Sozioökonomische Ziele:
Das übergeordnete, sozioökonomische Ziel von hardwood-joint ist die Steigerung des Absatzes von nachhaltig hergestellten Bauwerken aus Holz, u.a. in Form der Stadtverdichtung mittels Aufstockung bestehender Gebäude durch diese Lösungen des Leichtbaus.
Umweltspezifische Ziele:
Das umweltspezifische Ziel von hardwood-joint ist die Steigerung der nachhaltigen Nutzung der in Mitteleuropa stetig zunehmenden Hartlaubholzbestände für den Bausektor und damit einhergehend ein sukzessiver Austausch von Baustoffen aus nicht-nachwachsenden Rohstoffen durch solche, welche mit der nachwachsenden Ressource Holz hergestellt werden können.
Bedeutung des Projekts für die Praxis:
Weltweit wird vom geernteten Holz 52% direkt verbrannt und von den verbleibenden 48% werden 80% für den Baubereich genutzt. Dies beinhaltet die Konstruktion sowie den Innenausbau, wobei insbesondere der Konstruktion selbst ein hoher Anteil zuzusprechen ist. In Folge des hohen Stellenwertes der Verbindungstechnik im Ingenieurholzbau und der Notwendigkeit, in naher Zukunft Hartlaubholz in verstärktem Maße konstruktiv einzusetzen, sind bei erfolgreichem Abschluss leistungsfähige, zuverlässige und wirtschaftliche Lösungen zu erwarten. Die gegenwärtige Situation, dass Hartlaubhölzer für den konstruktiven Baubereich nur bedingt wirtschaftlich abgesetzt werden können, soll durch die erwartbaren Erfolge im Zuge des Projektes und dem Aufzeigen von Möglichkeiten einer Wirtschaftlichkeit im Anschlussbereich verbessert werden. Für die Forstwirtschaft führt dies zu einer positiven Preisentwicklung des Rohmaterials und für die Umwelt zu einer Zunahme von Bauwerken, hergestellt in umweltfreundlicher und nachhaltiger Bauweise mit einem nachwachsenden Rohstoff.
Das Projekt "Teilprojekt 6: Entwicklung und Etablierung von Hartholzauwäldern im BR Niedersächsische Elbtalaue" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stiftung Naturschutz Hamburg und Stiftung Loki Schmidt durchgeführt. Auf ca. 15 ha in der niedersächsischen Elbtalaue werden Initialpflanzungen von Hartholzauenwäldern in der rezenten Aue, der Altaue sowie in den Auenbereichen von Nebenflüssen auf Grundlage der Ergebnisse der wissenschaftlichen Teilprojekte durchgeführt. Eine Wanderausstellung zu Zielen, Inhalten und Ergebnissen von MediAN wird konzipiert und umgesetzt. Für die Akteursplattform werden v.a. die Kontakte zu den Praxispartnern hergestellt.
Das Projekt "Teilprojekt 2: Biodiversitätsanalyse, Indikatorarten und Hochskalierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Naturschutzforschung durchgeführt. Teilprojekt: Biodiversitätsanalyse, Indikatorarten und Hochskalierung. Das Projekt MediAN verfolgt u.a. das Ziel, die Bedeutung von Hartholz-Auwäldern für die biologische Vielfalt bedeutsame Ökosystemdienstleistungen (ÖSD) genauer zu untersuchen. Zusammenhänge zwischen Biodiversität und Funktionalität von HA unterschiedlicher Standorte wurden bislang kaum untersucht. Im Bereich der Unteren Mittelelbe sollen für Vegetation zur Biodiversität und zum C-Haushalt in unterschiedlich alten HA der rezenten Aue, der qualmwasserbeeinflussten Altaue sowie in der Aue der Nebenflüsse durchgeführt und der prägende Standortfaktor Wasserhaushalt analysiert werden. Ziele dieses Teilprojektes am UFZ sind: 1. Biodiversitätsanalysen der Vegetation unterschiedlicher Entwicklungsstadien der Kraut- und Strauchschicht von HA 2. Ermittlung von Indikatorarten der Kraut- und Strauchschicht von HA zur Charakterisierung der abiotischen Standortbedingungen und unterschiedlicher Entwicklungsstadien, die als Grundlage zur Ableitung von Zielarten dient. 3. Räumliche Hochskalierung der Ergebnisse zum C-Vorrat und Umsetzung auf relevante Maßstabsebene des gesamten Projektgebietes. 4. Mitarbeit an der Akteursplattform ReForM mit allen Verbundpartnern.
Das Projekt "Teilprojekt 4: Ökonomische Bewertung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Landschaftsarchitektur und Umweltplanung, Fachgebiet Landschaftsökonomie durchgeführt. 1. Vorhabenziel In diesem Teilprojekt sollen die in den anderen Teilprojekten analysierten regulativen Ökosystemleistungen 'C-Festlegung' und 'Hochwasserschutz' ökonomisch bewertet werden, um die Entscheidungsgrundlage für die Konzeptionierung von Maßnahmen zur Verbesserung der Ökosystemleistungen von Hartholzauen zu verbessern. Dafür sollen die Ergebnisse aus den anderen Teilprojekten zu einem Mengengerüst der jeweiligen Maßnahmenalternativen zusammengefasst werden. Als zweites Ziel sollen die geschätzten quantitativen Veränderungen der beiden untersuchten Ökosystemleistungen ökonomisch bewertet werden und die Kosten der in Betracht gezogenen Maßnahmen geschätzt werden. Abschließend sollen diese Informationen in einer Gesamtsicht zusammengeführt und einer Sensitivitätsanalyse unterzogen werden, die es ermöglicht, die Unsicherheiten bei den Bewertungsansätzen zu berücksichtigen.
Das Projekt "Teilprojekt 3: Bodenfauna, Biodiversitäts-Leitbilder und Ökosystemdienstleistungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung - Museum für Naturkunde durchgeführt. Das Teilprojekt Bodenfauna wird (1) die Boden-Biodiversität der verschiedenen HA erfassen und bodenfaunistische Indikator- bzw. Leitarten für die unterschiedlichen Entwicklungsstadien bzw. Überflutungsregime identifizieren sowie (2) den bodenfaunistischen Anteil an Ökosystemdienstleistungen hinsichtlich des C-Haushalts (C-Umsätze bzw. C-Sequestrierung) feststellen. Die Biodiversitätsanalyse und Formulierung von Indikatorarten wird in enger Zusammenarbeit mit dem UFZ erfolgen. Die Untersuchungen zu Ökosystemdienstleistungen der Bodenfauna werden v.a. zur Evaluierung der Auswirkungen von Auenentwicklungsmaßnahmen auf Ökosystemprozesse beitragen und in enger Zusammenarbeit mit APÖ und IFB durchgeführt.
Das Projekt "Teilprojekt 5: Entwicklung und Etablierung von Hartholzauwäldern im Biosphärenreservat Flusslandschaft Elbe-Brandenburg" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Trägerverbund Burg Lenzen (Elbe) e.V. durchgeführt. Ziel des Teilprojektes 'Entwicklung und Etablierung von Hartholzauwäldern im Biosphärenreservat Flusslandschaft Elbe-Brandenburg' ist die Konzeption und Umsetzung von Maßnahmen zur Verbesserung der Ökosystemleistungen Kohlenstoffbindung und Hochwasserretention durch 1. Flächenerwerb und Initialpflanzungen zur Etablierung von Hartholzauenwäldern unter Entwicklung und Erprobung innovativer Verfahren und 2. Entwicklung von bereits gepflanzter Hartholzauenwälder durch die Etablierung von lebensraumtypischen Krautschichtarten. Das Wissen über Ökosystemleistungen von Auenwäldern soll durch die Entwicklung und Erprobung von Bildungskonzepten für Schüler*innen und Studierende und durch Öffentlichkeitsarbeit verbessert werden.
Das Projekt "ForestValue: Innovative Verbindungen unter Verwendung von Laubhölzern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Holzbau und Baukonstruktionen durchgeführt. Laubhölzer wie Buche, Birke oder Eiche sind inzwischen auch für das Bauwesen in ausreichenden Mengen und Abmessungen erhältlich und überzeugen durch ihre guten mechanischen Eigenschaften. In den letzten Jahren wurden bereits einige hochtragfähige Laubholzprodukte wie Buchenfurnierschichtholz oder Brettschichtholz und Brettsperrholz aus Buche, Birke und Eiche entwickelt, die für die Anwendung als tragende Bauteile verfügbar sind. Außerdem wird die Menge der verfügbaren Laubhölzer durch den Umbau unserer Wälder noch deutlich zunehmen. Im Gegensatz zu Nadelhölzern werden Laubhölzer gegenwärtig jedoch selten für tragende Zwecke eingesetzt. Einer der Hauptgründe dafür ist das Fehlen von geeigneten Verbindungstechnologien bzw. ein generell sehr lückenhaftes Verständnis, was das mechanische Verhalten von Laubholzverbindungen betrifft. Ohne ein solch grundsätzliches Verständnis ist jedoch die Entwicklung und Optimierung von Verbindungen in Laubholz nicht möglich. Hardwood-joint wird diese Lücke füllen und einen besseren und vermehrten Einsatz von Laubhölzern im Bauwesen ermöglichen. Das Verhalten von Laubholzverbindungen wird durch eine Kombination von experimentellen und numerischen Methoden untersucht und die dadurch gewonnene Kenntnis wird für die Entwicklung neuer innovativer Verbindungen verwendet. Es werden dabei unterschiedliche Laubholzprodukte und Verbindungsmittel berücksichtigt und alle wirtschaftlich relevanten bzw. wissenschaftlich vielversprechenden Kombinationen untersucht. Darüber hinaus werden Herstell- und Ausführungsregeln formuliert, die z.B. fehlende Regelungen zu Mindestabständen und Problematiken mit Lagetoleranzen bei langen, dünnen Verbindungsmitteln ('Verlaufen' von Bohrlöchern oder Schrauben) adressieren. Schließlich werden Bemessungsgleichungen hergeleitet und für den Einsatz in modernen Holzbaunormen vorbereitet.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Musterbau" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Franz Fertig, Sitz + Liegemöbel KG durchgeführt. Zielsetzung des Vorhabens ist es, Funktionsmöbel aus Hartholz-Verbundelementen einheimischer Produktion so leicht und sicher zu bauen, dass sie sich auf internationalen Premiummärkten wie der Kabinenmöblierung von Kreuzfahrtschiffen gegenüber bisher üblichen Metallkonstruktionen durchsetzen können. Im hier beantragten Forschungsvorhaben sollen somit erstmalig Massivholz-Leichtbaulösungen für Funktionsmöbel beispielhaft entwickelt werden. Im Rahmen des funktionalen Leichtbaus soll dabei konzeptionell ein für die Möbelindustrie neuer Weg beschritten werden, indem Funktionsmöbel als 3D-Modell in einer Softwareumgebung angelegt werden, die die Simulation der hauptsächlichen Nutzungen wie Sitzen, Umklappen, Schlafen ermöglichen. Auf diese Weise können die jeweils maximal aufzunehmenden Lasten insgesamt sowie einzeln für jedes Bauteil der Unterkonstruktionen bestimmt werden. Bauteile werden so iterativ lastgemäß neu ausgelegt und optimiert. Querschnitte und Massen werden dort reduziert, wo sie bislang für eine bestimmungsgemäße Lastaufnahme überdimensioniert waren. Weiterhin können ganz neue Bauteilauslegungen im Modell getestet und optimiert werden. Mit diesen in der Simulation gefunden und optimierten Bauteilauslegungen werden im weiteren Projektverlauf Prototypen gebaut und diese Funktions- und Anwendertests unterzogen. Insgesamt kann davon ausgegangen werden, dass mit diesem innovativen Forschungsansatz das Gesamtgewicht um ca. 40 % reduziert werden kann. Franz-Fertig hat sich in den letzten Jahren in Premium-Märkten wie der Kreuzfahrtindustrie als Markführer von Hartholz-Funktionsmöbeln etabliert. Die Forschungsergebnisse können somit nach weiteren Entwicklungen schnell marktwirksam eingesetzt werden. Dadurch kann diese Position gefestigt werden, Beispiele für weitere Anwendungen gegeben werden und der Absatz deutschen Buchenholzes in Premiummärkten der Möbelindustrie weiter erhöht werden.
Das Projekt "MediAN - Mechanismen der Ökosystemdienstleistungen von Hartholz-Auwäldern: Wissenschaftliche Analyse sowie Optimierung durch Naturschutzmanagment" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Naturschutzforschung durchgeführt. Hartholz-Auwälder (HA) sind artenreiche und stark gefährdete Lebensräume, die bedeutsame Ökosystemdienstleistungen (ÖSD) übernehmen: Sie leisten u.a. einen Beitrag für die Hochwasserretention und fungieren als Kohlenstoff- (C-) Senken. Bislang fehlen Studien, in denen die Bedeutung unterschiedlich alter HA für diese ÖSD prozessbasiert quantifiziert wurde. Auch Zusammenhänge zwischen Biodiversität und Funktionalität von HA unterschiedlicher Standorte wurden bislang kaum untersucht. Im Bereich der Unteren Mittelelbe sollen für Vegetation und Boden Untersuchungen zur Biodiversität und zum C-Haushalt in unterschiedlich alten HA der rezenten Aue, der qualmwasserbeeinflussten Altaue sowie in der Aue der Nebenflüsse durchgeführt und der prägende Standortfaktor Wasserhaushalt analysiert werden. Zur Quantifizierung der Beeinflussung der Hochwasserretention durch unterschiedlich alte HA wird deren Vegetationsstruktur analysiert, um Rauigkeitswerte abzuleiten und für hydraulische Modellierungen aufzubereiten Schließlich erfolgt eine Hochskalierung sowie ökonomische Bewertung der ÖSD der HA. In der Umsetzung werden Verfahren zur Etablierung von lebensraumtypischen Arten der Krautschicht in bereits vorhandenen HA und Pflanz- und Entwicklungsverfahren für HA unter Berücksichtigung positiver biotischer Interaktionen zur Minderung von Mortalitätsfaktoren entwickelt und erprobt. Integraler Bestandteil des Projektes ist das Regionale Forum Auwälder Untere Mittelelbe (ReForM), in dem ein kontinuierlicher Wissenstransfer zwischen Wissenschaft und regionalen Akteuren zu den Themen Biodiversität und ÖSD von Auwäldern organisiert wird. Teilprojekt 3: Biodiversitätsanalyse, Ableitung von Indikatorarten und räumliche Hochskalierung der ÖSD.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Strukturanalyse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH durchgeführt. Zielsetzung des Vorhabens ist es, Funktionsmöbel aus Hartholz-Verbundelementen einheimischer Produktion so leicht und sicher zu bauen, dass sie sich auf internationalen Premiummärkten wie der Kabinenmöblierung von Kreuzfahrtschiffen gegenüber bisher üblichen Metallkonstruktionen durchsetzen können. Im hier beantragten Forschungsvorhaben sollen somit erstmalig Massivholz-Leichtbaulösungen für Funktionsmöbel beispielhaft entwickelt werden. Im Rahmen des funktionalen Leichtbaus soll dabei konzeptionell ein für die Möbelindustrie neuer Weg beschritten werden, indem Funktionsmöbel als 3D-Modell in einer Softwareumgebung angelegt werden, die die Simulation der hauptsächlichen Nutzungen wie Sitzen, Umklappen, Schlafen ermöglichen. Auf diese Weise können die jeweils maximal aufzunehmenden Lasten insgesamt sowie einzeln für jedes Bauteil der Unterkonstruktionen bestimmt werden. Bauteile werden so iterativ lastgemäß neu ausgelegt und optimiert. Querschnitte und Massen werden dort reduziert, wo sie bislang für eine bestimmungsgemäße Lastaufnahme überdimensioniert waren. Weiterhin können ganz neue Bauteilauslegungen im Modell getestet und optimiert werden. Mit diesen in der Simulation gefunden und optimierten Bauteilauslegungen werden im weiteren Projektverlauf Prototypen gebaut und diese Funktions- und Anwendertests unterzogen. Insgesamt kann davon ausgegangen werden, dass mit diesem innovativen Forschungsansatz das Gesamtgewicht um ca. 40 % reduziert werden kann. Franz-Fertig hat sich in den letzten Jahren in Premium-Märkten wie der Kreuzfahrtindustrie als Markführer von Hartholz-Funktionsmöbeln etabliert. Die Forschungsergebnisse können somit nach weiteren Entwicklungen schnell marktwirksam eingesetzt werden. Dadurch kann diese Position gefestigt werden, Beispiele für weitere Anwendungen gegeben werden und der Absatz deutschen Buchenholzes in Premiummärkten der Möbelindustrie weiter erhöht werden.
