Forschungsprojekte

Projektträger:

Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg

Laufzeit:

2 Jahre (01.01.2019- 31.12.2020)

Projektverantwortung:

Prof. Dr.-Ing. Jochen Wüst

Projektkoordination:

M.Sc. Patricia Harprecht

Didaktische Begleitforschung:

M.A. Gabriele Hägele

Beschreibung:

Im Zuge derzeitiger Diskussionen um Ressourceneffizienz und Flächenknappheit beschäftigt sich das Lehr- und Lernprojekt „Mobile Module“ mit den Möglichkeiten des nachhaltigen Bauens. Unter den Aspekten Mobilität, variable Nutzung und dem ressourcenschonenden Einsatz von Baumaterialien werden bis Ende 2020 auf dem Campus der Hochschule für Forstwirtschaft zwei sogenannte mobile Module gebaut werden- MOLLIE und MOSES.

Den Studierenden wird in diesem interdisziplinären Projekt die Möglichkeit gegeben, in Zusammenarbeit mit anderen Studiengängen und Studierenden unter praxisnahen Bedingungen problemorientiert an einer realen Fragestellung zu arbeiten, wie sie auch in ihrem späteren Berufsleben auftreten kann. Sowohl der Entwurf als auch die statische Konstruktion werden durch Studierende erstellt und durch die am Projekt beteiligten Professor*innen und Mitarbeiter*innen fachlich geprüft. Verschiedene Arbeitsgruppen arbeiten an Themen wie Gebäudetechnik, nachhaltige Klettergriffe oder auch vertical gardening.

Der Baubeginn der Module ist für März 2020 vorgesehen, die Fertigstellung ca. zum Ende des entsprechenden Sommersemesters.

Kontakt:

momo@dont-want-spam.hs-rottenburg.de 

Weitere Informationen zum Projekt finden Sie auch unter www.hs-rottenburg.de/momo 

PROJEKTTRÄGER:

Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) im Rahmen des Förderprogramms "Nachwachsende Rohstoffe" des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL)

LAUFZEIT:

3 Jahre (01.07.2016 bis 30.06.2019)

PROJEKTVERANTWORTUNG:

Prof. Dr. Bertil Burian und Prof. Dr. Marcus Müller

PROJEKTMITARBEITERIN:

M.Sc. Sabrina Puttmann

BESCHREIBUNG:

Als Folge des naturnahen und standortangepassten Waldbaus kommt es in Deutschland seit einigen Jahren zu einem starken Anstieg der Laubholzvorräte. Der Anteil der stofflichen Nutzung von Laubholz sinkt jedoch stetig. Ein großer Anteil des Laubholzaufkommens, insbesondere schwächere Holzdimensionen und qualitativ minderes Holz, wird der energetischen Nutzung zugeführt, bei der die im Holz gespeicherten CO2-Anteile wieder freigesetzt werden. Doch gerade die minderen Holzqualitäten und schwächeren Holzdimensionen fallen heute und in Zukunft in großen Mengen an. Eine Ausweitung des stofflichen Nutzungspotentials von Laubholz ist daher dringend erforderlich, um einerseits volkswirtschaftlich eine höchstmögliche Wertschöpfung aus dem Rohstoff Holz zu erzielen und andererseits einen positiven Beitrag zum Klimaschutz durch die langfristige Bindung des CO2 in Holzprodukten zu leisten.

Das Projektvorhaben wird der aktuellen Brisanz des hohen Laubholzaufkommens gerecht, da durch eine mögliche Anwendung als Brettsperrholz eine neue stoffliche und konstruktive Verwendung, insbesondere des Buchenholzes, angestrebt wird. Laubholzarten, wie die Buche, zeichnen sich durch sehr hohe mechanische Eigenschaften aus, besitzen jedoch eine sehr geringe Dimensionsstabilität. Eine Verwendung als Konstruktionsmaterial war daher bislang nicht, oder nur sehr eingeschränkt, möglich. Um die Eigenschaften der Laubhölzer im Hinblick auf das Quell- und Schwindverhalten zu optimieren, werden in diesem Projekt verschiedene Verfahren der Holzmodifizierung eingesetzt. In Verbindung mit einer gezielten Verklebung soll so das Buchenholz den Anforderungen einer BSP-Wand gerecht werden und den Weg in die konstruktive Verwendung finden.

Dieses Projekt soll daher folgende Produktinnovationen ermöglichen:

• Erhöhung der Dimensionsstabilität von Laub-Schwachholz durch neuartige Holzmodifizierungsverfahren.
• Die Herstellung von Vollholzwänden, sogenannten Brettsperrholzelementen (BSP), aus Laub-Schwachholz und minderen Holzqualitäten.

Die mitwirkenden Projektpartner vertreten hierbei die gesamte Wertschöpfungskette Holz: Vom Rohstofferzeuger, über den Einschnitt und die Trocknung des Holzes bis hin zur industriellen Fertigung einer Brettsperrholzwand sind alle Produktionsschritte beteiligt.

Projektträger:     

ZIM Kooperationsprojekte des BMWi

Laufzeit: 

01.09.2019 bis 31.08.2021

Projektverantwortung:

Prof. Dr. Marcus Müller

Projektpartner:

Lignotrend Produktions GmbH

Projektmitarbeiter/innen:

B. Sc. Jodok Braun, B. Sc. Stephan Wetzel

Beschreibung: 

In bewohnten Gebäuden besteht aufgrund der hocheffizient gedämmten und luftdichten Gebäudehüllen, kombiniert mit dem Verlangen nach einer angenehmen Wohnraumtemperatur von durchschnittlich 21°C und der Integration von kontrollierten Wohnraumlüftungen das Risiko von jahreszeitlich bedingter sehr trockener Innenraumluft, unter einer rel. Raumluftfeuchte von 40 %. Dies führt in der Folge bei den Nutzern der Innenräume zu Unbehagen und gesundheitlichen Beeinträchtigungen, wie z.B. zur Reizung der Schleimhäute. Der Holzbau kann aufgrund seiner hygrothermischen Eigenschaften Lösungen zur Vermeidung eines zu trockenen Innenraumklimas während der Heizperiode bieten. Holz verfügt über die Eigenschaft Wasser aus der Umgebungsluft durch Sorption aufzunehmen und durch Desorption auch wieder an diese abgeben zu können. Die Trocknungs- und Befeuchtungsprozesse laufen allerdings sehr langsam ab. Daher stellt sich bei größeren Querschnitten stets ein Feuchteprofil ein. Während an der Oberfläche sehr schnell die Gleichgewichtsfeuchte erreicht ist, kann dies bei größeren Holzquerschnitten im Innern ein über Monate oder Jahre dauernder Prozess sein. Da auch im Rauminneren die Luftfeuchte ständig wechselt, kommt es praktisch nur im oberflächennahen Bereich zu Desorption oder Adsorption. 
Die Tatsache, dass Bauteile unterschiedlichster Materialien Feuchtigkeit in spezifischem Maße aufnehmen und abgeben können ist unbestritten. Wie sich dieser Feuchteausgleich allerdings auf das Innenraumklima auswirkt und wie das Innenraumklima gezielt durch die Anordnung unterschiedlicher Materialien in Bauteilen und Wandaufbauten beeinflusst werden kann, ist bisher noch unklar.
Bereits abgeschlossene Projekte zeigen das Potential natürlicher Baustoffe aufgrund ihrer positiven absorptiven Eigenschaften und Auswirkungen auf das Innenraumklima bei Schwankungen der Raumluftfeuchte. Holz, Lehm und Naturfasern können diese Schwankungen minimieren. Das Potential v.a. holzbasierter Wandaufbauten wurde bisher allerdings nur unzureichend ermittelt. Untersucht wurden flächige Holzbauteile wie Brettsperrholzelemente, Dübelholzelemente, der Holzrahmenbau, diverse Holzwerkstoffe sowie Boden- bzw. Wandverkleidungen aus Massivholz.

Ziel:
Ziel des Forschungsprojektes ist die Entwicklung neuartiger Bauteillösungen für den Holzbau auf Basis der bestehenden Wand-, Decken- und Dachbauteile der Lignotrend Produktions GmbH, die durch Optimierungen der Materialkombinationen, -anordnung und des spezifisch auslegbaren Oberfläche/Volumen-Verhältnisses ein langfristig konstantes und behagliches Innenraumklima garantieren können, welches dauerhaft eine Raumluftfeuchte von 40-60 % vorweist. Dafür werden unterschiedliche Holzbauteile untersucht, bzw. deren Sorptionseigenschaften zur Bewertung des Einflusses auf das Innenraumklima objektiviert. 

Projektträger:

Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und Ministerium für Ländlichen Raum, Ernährung und Verbraucherschutz Baden-Württemberg (MLR BW)

Laufzeit:

01.11.2016 – 31.12.2019

Projektleitung:

Prof. Dipl.-Ing. Ludger Dederich

Projektpartner:

Hochschule Magdeburg Stendal
Technische Universität München

Projektmitarbeiter:

Dipl.-Ing. (FH) Norbert Rüther
M. Sc. Patrick Sudhoff

Projektbeschreibung:

Aus gestalterischen und bauphysikalischen Gründen und nicht zuletzt aus den Bestrebungen zum nachhaltigen Bauen nimmt die Nachfrage und der Einsatz von Konstruktionen aus biogenen Baustoffen unter besonderer Berücksichtigung des Leitbaustoffs Holz im Wohnungsbau, aber auch in repräsentativen Veranstaltungs-, Zweck- und Industriebauten kontinuierlich zu.

Der Anwendung standen und stehen jedoch zahlreiche bauaufsichtliche Brandschutzanforderungen entgegen. Diese Hemmnisse für den vermehrten Einsatz des Holzbaus sind zum Teil in der Brennbarkeit begründet, basieren zudem in erheblichem Umfang nur auf historisch gewachsenen Anforderungen, die mit dem modernen Holzbau nicht viel gemein haben und dessen Leistungsfähigkeit in nur geringem Umfang Rechnung tragen.

Mit dem Beschluss des baden-württembergischen Landtages vom 5. November 2014 zur Änderung der Landesbauordnung (LBO B-W) und deren in Kraft treten zum 1. März 2015 wurde ein bedeutender politischer Schritt im Sinne des im Koalitionsvertrag der grün-roten Landesregierung formulierten Ziels der kontinuierlichen Steigerung des Anteils von Holz im Bauwesen und dem dazu notwendigen Abbau von Hemmnissen für den Einsatz von Holz vollzogen. Baden-Württemberg nimmt damit im bundesweiten Vergleich eine Sonderstellung ein.

So sind in Baden-Württemberg regelkonform Bauvorhaben in Holzbauweise bis zur Hochhausgrenze möglich. Vor diesem Hintergrund bedarf es zur Planung und Umsetzung entsprechender Bauvorhaben jedoch einer Richtlinie hinsichtlich bewerteter Bauteile bzw. insbesondere geeigneter Bauteilanschlüsse mit dem Fokus auf deren Bewertung hinsichtlich des Raumabschlusses. Daher werden im Vorhaben HolzbauRLBW in enger Abstimmung mit der Obersten Bauaufsicht des Landes Baden-Württemberg vorrangig praxisübliche Bauteilanschlüsse hinsichtlich ihrer Verwendbarkeit im Sinne der LBO B-W 2015 bewertet, ggfs. weiterentwickelt und in einer Richtlinie für alle Betroffenen (d.h. für Planer, Vertreter der Bauaufsicht, Prüfer und Ausführende) anwendungsorientiert aufbereitet, zusammengefasst und die Ergebnisse praxisrelevant vermittelt.