Der Holzbau basiert heute auf Leichtbausystemen mit einem sehr hohen Vorfertigungsgrad. Der Automatisierungsgrad der Fertigung im Holzbau ist jedoch im Vergleich zu anderen Industriebranchen immer noch sehr gering. Ziel dieses Projektes ist es daher, einen möglichen Einsatz der Mensch-Roboter-Kooperationsfertigung zu analysieren und zu bewerten, um den Automatisierungsgrad in der Holzbauvorfertigung zu erhöhen und flexibel zu halten. Die Forschungsarbeit verfolgt einen vierstufigen Forschungsansatz bestehend aus Analyse, Systematisierung, Entwicklung und Evaluierung: basierend auf der Analyse des aktuellen Stands der Technik im Holzbau und der verfügbaren Technologien der Mensch-Roboter-Kooperation (MRK) und der Systematisierung der Ergebnisse, werden praktikable MRK-Workflows entwickelt und diese abschließend durch eine Reihe von Produktionssystemprototypen bewertet.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Die Publikation bietet einen Überblick über die Bereiche Vorfertigung, standardisierte Planungsmethoden und die Anwendung innovativer Konstruktionstechnologien beim Bauen. Anhand von Projektbeispielen aus dem Bereich Wohnungs- und Bürobau werden Herangehensweisen aufgezeigt und Potenziale einer systematisierten, auf Vorfertigung und industrielle Produktionsprozesse ausgerichteten Planungsmethodik dargestellt.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Beton-3D-Druck ist eine kontinuierliche, schalungsfreie Bautechnologie nach dem Prinzip der additiven Fertigung, die wirtschaftliche Errichtung von Bauwerkstrukturen unter Baustellenbedingungen ermöglicht. Das Projekt beschäftigte sich mit der Erweiterung des Verfahrens auf Schaumbeton mit dem Ziel, die Grundlagen einer Technologie zur Erstellung tragender Wände zu entwickeln. Schaumbeton zeichnet sich durch geringe Rohdichte und gute Wärmedämmeigenschaften aus. Die entwickelten Schaumbetone, technologischen und baustofflich-analytischen Prozesse und Verfahren, sowie die Maschinenelemente einschließlich deren Integration stellen elementare Grundlagen dar, die zur großtechnischen und baupraktischen Umsetzung von schalungsfreien Formgebungsverfahren mit Schaumbetonen notwendig sind. Die Projektergebnisse können von Baustoff- und Zusatzmittelherstellern, Baumaschinenherstellern sowie Baufirmen genutzt werden, um mit beschränktem Aufwand aus dem prototypisch nachgewiesenen 3D-Druck von Schaumbeton marktfähige Produkte und Technologien mit ausgeprägten Alleinstellungsmerkmalen weiterzuentwickeln. Die erfolgte positive Bewertung der Wirtschaftlichkeit des Bauverfahrens stellt eine ausgezeichnete Grundlage für deren Überführung in die Baupraxis dar.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Das Bauwesen steht vor der Herausforderung, für mehr Menschen mit weniger Materialaufwand mehr zu bauen. Dies erfordert die Entwicklung neuer Technologien, die auf ein möglichst leichtes Bauen, die Minimierung des Verbrauchs an fossil erzeugter Energie sowie der vollständigen Rezyklierbarkeit der Bauteile abzielen. In diesem Kontext bestand das Ziel des Forschungsvorhabens in der Entwicklung von rein mineralischen, multifunktional gradierten Wandbauteilen, welche in der Lage sind, die Anforderungen an die Tragfähigkeit, die Dauerhaftigkeit, das architektonische Erscheinungsbild sowie den Wärmeschutz zu erfüllen. Eine deutliche Massenersparnis, eine signifikante C02-Reduktion sowie eine sortenreine Rezyklierbarkeit gegenüber herkömmlichen Massivbauteilen sollten erzielt werden. Das Ziel des Forschungsprojektes konnte durch die Entwicklung von rein mineralischen multifunktional gradierten Wandbauteilen, welche den tragstrukturellen und bauphysikalischen Anforderungen gerecht werden, erreicht werden. Hierzu konnten sowohl die Berechnungsansätze auf der Basis normativer Regelungen formuliert und validiert werden, als auch die zielführenden Verfahren zur Bauteilherstellung identifiziert und weiterentwickelt werden. Zum Abschluss des Projektes konnte mit der Technologie eine Masseneinsparung von rund 60 % gegenüber Massivwänden mit Wärmedämmverbundsystem erzielt werden, bei vergleichbaren Baukosten. In nachfolgenden Projekten gilt es die erzielten Lösungen final zu erforschen und weiterführende Versuche durchzuführen, um die Technologie letztlich praxisreif zu machen.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Das Ziel des Innovationsnetzwerks FUCON (Future Construction) ist es, Trends und Szenarien für das zukünftige Bauen zu erarbeiten und zu analysieren. Diese Zukunftsvision soll als Leitplanke und Richtungsweiser bei der notwendigen Umstrukturierung der Baubranche dienen und für Unternehmen eine Grundlage für eine zukunftsfähige Organisation und strategische Ausrichtung sein. Hierbei gilt es, Entwicklungen ganzheitlich zu erfassen und das Bauen der Zukunft voraus zu denken, um der deutschen Bauwirtschaft zu ermöglichen, zielgerichtet neue Prozesse, Strukturen und Produkte zu entwickeln und am Markt einzusetzen. Um den direkten Bezug zur Bauwirtschaft zu gewährleisten, wurden Unternehmen aus verschiedenen Bereichen der Baubranche aktiv in das Forschungsprojekt eingebunden.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Eine Verkürzung der Bauzeit reduziert die Baukosten für den Unternehmer durch höhere Produktivität, geringere Lohnkosten und schnellen Kapitalumschlag. Der Bauherr andererseits spart Kosten etwa durch frühzeitigen Kapitalrückfluß aus Mieteinnahmen und vorzeitige Hypothekenrückzahlung. Die Untersuchung zeigt die sachlichen Zusammenhänge zwischen Bauzeitverkürzung und Kosteneinsparung auf. Anhand eines Zeit-Wert-Faktors werden mögliche organisatorische und technische Maßnahmen zur Bauzeitverkürzung auf ihre Effizienz untersucht und bewertet. An sieben Projektbeispielen aus der Praxis werden die Auswirkungen der einzelnen Maßnahmen verdeutlicht.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung und Erprobung eines neuen Sanierungsverfahrens für Hausanschlüsse und Stutzen. Das neue Verfahren weist hierbei folgende Merkmale auf: Kostengünstiger als die bislang angebotenen Verfahren - hohe Qualität der sanierten Leitung - Verbesserung der Lagerung und Statik des Altrohres - Vermeidung von Hinterläufigkeiten - Verhinderung von Wurzeleinwuchs - integrierte Stutzensanierung sowie Nachhaltigkeit und ökologische Unbedenklichkeit.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Das Forschungsprojekt "Vorgefertigte Sanierfenster mit integrierter Technik" untersuchte wie bei der energetischen Sanierung möglichst viele Anforderungen in ein funktional erweitertes, vorgefertigtes Fensterelement eingebunden werden können. Gebäude aus den 1950er bis 1970er Jahren stellen den Schwerpunkt des energetischen Sanierungsbedarfs in Deutschland dar. Motivation der Untersuchung war der neuralgische Bauablauf beim konventionellen Fenstertausch, der durch die vielen beteiligten Gewerke und eine Vielzahl von Schnittstellen an geometrisch und bauphysikalisch anspruchsvollen Stellen erschwert wird. Durch die Integration von fenstertypischer Technik sowie fensterunabhängiger Gebäudetechnik zu einem vorgefertigten Bauteil mit hoher ästhetischer Qualität, der "Fenstermaschine", wird ein schnellerer, störungsminimierter Bauablauf, niedrigere Kosten sowie eine höhere Bauqualität erreicht.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Das Forschungsprojekt "Leitholz" beschäftigte sich mit der Anwendung und Prüfung von Leitungsabschottungen im Holzbau. Bekannte, im Massiv- oder Trockenbau zugelassene, Abschottungssysteme sollten bezüglich ihrer Anwendbarkeit im Holzbau untersucht werden. Weiterhin sollte überprüft werden, ob die Prüfbedingungen für Abschottungen im Massivbau auf Abschottungen in Holzbauteilen übertragen werden können. Aktuell stellt zur Leitungsabschottung im Holzbau eine gewerkübergreifende Lösung die gängige Praxis dar. An der Stelle der Leitungsdurchführung wird der Werkstoff Holz durch ein massives Bauteil (Beton / Mörtel) substituiert. Die Leitungsabschottung erfolgt dann innerhalb des massiven Bauteils. Abschottungssysteme können unter nicht wesentlicher Abweichung von ihren Anwendbarkeitsnachweisen eingebaut werden. Im Forschungsprojekt wird eine neue Methode "Holz-in-Holz" erarbeitet. Ziel ist an der Stelle der Leitungsdurchführung nicht weiter einen anderen Werkstoff einzubringen. Die Abschottung soll in Holzmodulen stattfinden.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Der zweite Band der Schriftenreihe »Edition Bauen+« beinhaltet wesentliche Fachbeiträge der Fachzeitschrift Bauen+ aus dem Bereich Energie. Die ausgewählten Artikel zeigen neben wegweisenden Projektbeispielen neueste Forschungsentwicklungen, die in der Praxis angekommen sind, und geben damit vielfältige Anregungen. Die Experteninterviews setzen ebenfalls interessante Impulse. Zusammengefasst wird gezeigt, wie Bauen heute funktioniert: interdisziplinär, kompetent und spezialisiert.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Viele Bauelemente können im Holzbau bereits weitgehend werkseitig vorgefertigt werden. Damit die dadurch erzielte Bauzeitverkürzung nicht durch wochenlanges Arbeiten der Installateure auf der Baustelle egalisiert wird, ist der Einsatz von modular vorgefertigter Gebäudetechnik besonders im Holzbau wünschenswert. In diesem Projekt sollen Technikeinheiten entwickelt werden, die alle Ver- und Entsorgungsdienstleistungen wie Heizung, Lüftung, Wasser, Abwasser, Elektro und Daten in einem mehrgeschossigen Gebäude ermöglichen. Das System soll auf Dauer flexibel und auch weitgehend ohne Zerstörung bau-konstruktiver Teile wie Wände und Decken veränderbar sein. Damit wird einerseits unterschiedlichen und sich ändernden Nutzeranforderungen Rechnung getragen und andererseits bleibt das System an Neuentwicklungen in der Gebäudetechnik anpassbar.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Das Buch stellt die Ergebnisse eines Forschungs- und Entwicklungsprogramms vor, in dem bekannte und neu entwickelte bautechnische Varianten für tragende Wand- und Deckenkonstruktionen untersucht und kostenmäßig verglichen wurden. Hinzu kommen Ergebnisse ergänzender Grundlagenuntersuchungen zum Schallschutz und Feuchteverhalten an bestehenden Wohnbauten und an einem speziell errichteten Prototyp.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Der Einsatz vorgefertigter Raummodule mit anschließender Montage auf der Baustelle stellt vor dem Hintergrund des aktuellen Defizits an (bezahlbarem) Wohnraum eine alternative Ausführungsvariante im Wohnungsbau dar. Durch Befragungen der Nachfrage- und Anbieterseite sollten die Hemmnisse beim Einsatz von Raummodulen im Wohnungsbau identifiziert werden, um hieraus Handlungserfordernisse für die Praxis abzuleiten. Das Forschungsprojekt basiert im Wesentlichen auf Befragungen, die in zwei Arbeitsschritten durchgeführt wurden. Zunächst wurde eine Befragung der Nachfrageseite im Wohnungsbau durchgeführt. Bei den Nachfragern im Wohnungsbau sollten die Barrieren und Hemmnisse identifiziert werden, die einem Einsatz der Raummodulbauweise als Alternative zur traditionellen Bauverfahren bisher entgegenstehen. Im zweiten Arbeitsschritt wurden neun Anbieter von Raummodulen aus Holz, Stahl und Beton in Form von Interviews ebenfalls einer Befragung unterzogen. Die Sichtweise der im Raummodulbau tätigen Unternehmen im Hinblick auf die Ursachen der (bislang) geringen Verbreitung der Raummodulbauweise im Wohnungsbau sollte herausgearbeitet werden. Aus den durchgeführten Befragungen konnten neben der Identifikation wesentlicher Hemmnisse auch bestehende Lösungen für den Einsatz von Raummodulen im Wohnungsbau dargelegt werden. Die identifizierten Hemmnisse wurden in die Handlungsfelder "Information", "Planungsaspekte" und "Vergabe- und Vertragsmodelle" gegliedert.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Der zweite Band der Schriftenreihe »Edition Bauen+« beinhaltet wesentliche Fachbeiträge der Fachzeitschrift Bauen+ aus dem Bereich Energie. Die ausgewählten Artikel zeigen neben wegweisenden Projektbeispielen neueste Forschungsentwicklungen, die in der Praxis angekommen sind, und geben damit vielfältige Anregungen. Die Experteninterviews setzen ebenfalls interessante Impulse. Zusammengefasst wird gezeigt, wie Bauen heute funktioniert: interdisziplinär, kompetent und spezialisiert.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Ziel des Vorhabens war eine Integration von Schallabsorbern in Holzbaukonstruktionen, indem deren charakteristische Periodizität im Aufbau akustisch gewinnbringend genutzt werden sollte. Im Mittelpunkt standen dabei folgende akustische Wirkprinzipien: Kammplatten (periodische Anordnungen von Streifen mit wechselnden Admittanzen) und Streifenabsorber (streifenförmige Abdeckungen auf porösen Absorbern).
Aktualisiert: 2023-06-01
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Besondere Anforderungen und juristische Aspekte bei Weißen Wannen werden ausführlich in diesem Tagungsband behandelt. Die Besonderheiten von Weißen Dächern und Decken, sowie die Chancen und Risiken Weißer Wannen aus Halbfertigteilen werden erläutert. Sämtliche Fachvorträge aus dem Tagungsband "Weiße Wannen - technisch und juristisch immer wieder problematisch?" wurden für diese Publikation von den Referenten durchgesehen und gegebenenfalls erweitert.
Aktualisiert: 2023-06-01
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In dieser Studie werden industrielle Fertigungsprozesse für Bausysteme mit hohem Vorfertigungsgrad im Hinblick auf ihr Potenzial zur Schaffung von kostengünstigem und hochwertigem Wohnraum untersucht. Im Fokus steht nicht das Gebäude als Produkt, sondern die Produktion der Subsysteme und deren Zusammenspiel. Gegenstand der Untersuchungen sind Systeme, zu deren Referenzdaten Zugang besteht und aktuelle Produktionsverfahren, die den vorgefertigten Wohnungsbau repräsentieren. In der best-practice Studie wird nicht nur die Konstruktion eines Gebäudes, sondern auch die Produktionskette einer genauen Analyse unterzogen. 4 bis 6 Referenzprojekte ausgewählter Firmen werden einer einheitlichen Analyse von Produktionszeiten und Kostenanteilen unterzogen. Die Analyse der Produktion der baukonstruktiven Bereiche zusammen mit der Betrachtung von Montage, Fertigungs- und Bauzeiten sowie Kostenanteilen lässt eine Bewertung des Gesamtsystems und des Optimierungspotenzials für künftige Umsetzungen und Veränderungen der Stückzahlen ableiten. Die Herstellungsmethoden und der Grad der Vorfertigung werden untersucht und in Verhältnis zu den Kosten und Qualitäten gesetzt. Ein Vergleich der Systeme und Materialien kann Grenzen und Potenziale der Systeme aufzeigen. Die Baukonstruktionen sollen zum einen im Hinblick auf die besonderen konstruktiven und bautechnischen Anforderungen im Wohnungsbau betrachtet werden, zum anderen sollen die Gebäudetypologien und Gebäudeklassen benannt werden, für deren Einsatz sie sich eignen.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Mit der Entwicklung eines reinen Holzbausystems, das sich auch für den mehrgeschossigen Wohnbau eignet, soll nachgewiesen werden, dass auch ohne den Verbund mit Beton oder Stahl leistungsfähige Konstruktionen errichtet werden können. Zudem werden sowohl ökologische als auch ökonomische Vorteile des Baustoffes Holz gegenüber anderen Bauweisen dargelegt. Das Forschungsprojekt hat die Entwicklung eines Tragsystems für den mehrgeschossigen Wohnungsbau zum Ziel, das ohne den Einsatz von metallischen Verbindungsmittel allein mit form- und kraftschlüssigen Verbindungen hergestellt werden kann. In einer Konzept- und Entwicklungsphase wurden grundlegende Parameter für die Systementwicklung definiert. Allgemeine Anforderungen an den Holzbau und den Wohnungsbau bilden dabei einen ersten Rahmen für die Anwendung des Materials und des Systems. In prototypischen Testaufbauten wurden Zwischenstände der Systementwicklung erprobt. Es wurden zwei Rastermodule als Demonstrationsbau errichtet. Die Betrachtung des globalen Tragwerks wurde durch die Entwicklung eines Bemessungstools vertieft, mit dessen Hilfe Bauteile der primären Holzkonstruktion dimensioniert und somit überschlägige Holzmengen für eine Gesamtkonstruktion ermittelt werden können. Hinweis: Der Anhang zum Bericht ist in der gedruckten Ausgabe nicht enthalten, sondern steht separat zum Download zur Verfügung.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Der Bauablauf wird beim konventionellen Fenstertausch durch die vielen beteiligten Gewerke und eine Vielzahl von Schnittstellen an geometrisch und bauphysikalisch anspruchsvollen Stellen erschwert. Durch die Integration von Sonnenschutz und Gebäudetechnik zu einem vorgefertigten Bauteil, der "Fenstermaschine", werden ein schnellerer, für die Nutzer störungsminimierter Bauablauf, niedrigere Kosten sowie eine höhere Bauqualität erreicht. Der Mehraufwand für die Fenstermaschine gegenüber einer herkömmlichen Fenstersanierung und Wanddämmung liegt in der präzisen Bauaufnahme und einer größeren Planungstiefe. Die Fenstermaschine wurde wegen der minimierten Gewerkenzahl in zwei Tagen komplett montiert und von einer einzigen Firma eingebaut. Das spart um die 6% Gesamtkosten im Vergleich zum konventionellen Fenstertausch und reduziert Ausführungsmängel. In Übereinstimmung mit den Voruntersuchungen zeigt die Fenstermaschine einen effizienteren Bauablauf, einen hohen Grad an Vorfertigung und Integration der Gebäudetechnik. Die ausgeführte Variante ist auf spezifischen Kompetenzen des Industriepartners (Lüfter, Polystyrolschaum-Verarbeitung) abgestimmt.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Schalentragwerke besitzen unter baukulturellen, tragkonstruktiven und ästhetischen Gesichtspunkten hohe Potentiale für das Bauwesen. Obwohl sie zahlreiche Vorteile gegenüber anderen Konstruktionen aufweisen, kommen sie in der heutigen Architektur aufgrund hoher Kosten nur noch selten zur Anwendung. Die Relevanz des Forschungsthemas wird deutlich an dem geringen Anteil von Schalentragwerken an der Anzahl neuer Bauprojekte. Dies ist auf den hohen Ressourceneinsatz an Personal, Schalung und Unterkonstruktionen, wie z. B. Lehrgerüsten zurückzuführen. Um dieser Problematik entgegenzuwirken gilt es, den Anteil an Personal und Schalung zu reduzieren, Lehrgerüste zu vereinfachen und den Planungs-, Produktions- und Bauprozess zu vereinfachen. Unser Forschungsansatz sieht eine Methodik zur wirtschaftlichen Herstellung von mehrfach gekrümmten Ziegelschalen durch einfache, planare Bauteile vor. Ziel ist es, komplexe Bauwerke wie Schalentragwerke durch einen erhöhten Vorfertigungsgrad konkurrenzfähiger zu machen und damit die Diversität des Spektrums an Bauwerken dieser Art wieder zur erhöhen. Durch die Verlagerung eines Großteils der Arbeiten von der Baustelle in die Vorfertigung lässt sich diesem Problem entgegenwirken.
Aktualisiert: 2023-06-01
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