Laufende Forschungsprojekte

Ansprechpartner: Christine Hani 

PV Brandwand

Projektstart: 10/2024

Dachflächen eignen sich in besonderem Maße als Aufstellorte für Photovoltaik (PV) zur Energiegewinnung. Es fehlen Grundlagen, auf Basis derer die erforderlichen brandschutztechnischen Anforderungen erstellt werden können. Nach dem Vorsorgeprinzip wird im Forschungsprojekt ermittelt, welche Risiken tatsächlich vorliegen, und welche Anlagenteile brandweiterleitend sind. Aus den Untersuchungen ist abzuleiten, welche Anforderungen an PV-Dachanlagen im Bereich von BW gestellt werden sollen, und ob eine Reduzierung des Sicherheitsabstands bis an die Brandwandgrenze das Risiko einer Brandweiterleitung beeinflusst. Mit entsprechenden experimentellen Prüfungen soll untersucht werden, ob unzulässige Temperaturen an den Oberflächen der angrenzenden Bauteile des benachbarten Brandabschnittes entstehen. Es soll ein repräsentativer Vergleich von unterschiedlichen PV-Systemen im Zusammenhang mit den unterschiedlichen BW-Konstruktionen entwickelt werden. Ziel der Untersuchungen ist es, das Brandverhalten von PV-Dachanlagen im Bereich von BW zu ergründen. Durch Bewertungskriterien lassen sich Gefährdungspotentiale identifizieren und daraus Risikoanalysen erstellen, die für eine Neubeurteilung der Abstandsregeln dienen soll.

Ansprechpartner: Lucas Bienert, Theresa Blömer (Lehrstuhl für Architektur und Holzbau)

Projektstart: 03/2023

Als im März 2023 eine Delegatoin der TUM.wood-Gruppe nach Tansania reiste, wurde der Grundstein für eine langfristige Kooperation gelegt, um in Ostafrika eine lokale Wertschöpfungskette für Holzprodukte für bauliche Zwecke aufzubauen. In Ostafrika wird in den nächsten Jahrzehnten mit das größte Bevölkerungswachstum der Welt erwartet, zeitgleich steigt der Lebensstandard, was zusammen zu einem enormen Bedarf an Wohnraum führt. Wenn weiter wie bisher auf konventionelle, CO2-intensive Materialien wie Stahlbeton gesetzt wird, werden die Klimaziele wahrscheinlich unerreichbar. Daher ist es wichtig, auf nachhaltige Baumaterialien wie Holz umzuschwenken. Zugleich würde dies die lokale Wirtschaft stärken, denn Holzressourcen sind ausreichend vorhanden. Nur werden diese bisher nicht für Bauzwecke genutzt, weil dafür die Infrastruktur wie verarbeitende Betriebe, Know-How und die nötigen Zertifizierungen fehlen. Einige Pioniere wie CPS bauen bereits mit Holz, sind aber bisher gezwungen, das Holz z.B. aus Europa zu importieren.

Hier setzt dieses Projekt an und möchte, zusammen mit diversen lokalen Stakeholdern, die Rahmenbedingungen schaffen für eine Wertschöpfungskette für Holz, vom Forst bis ins fertige Haus. Geplant sind u.a. ein groß angelegtes Prüfprogramm zur Klassifizierung von lokal verfügbaren Holzarten wie Kiefer und Eukalyptus, Workshops zum Austausch von Know-How, Design-Build-Projekte mit Studierenden aus Deutschland und Afrika als Best-Practice-Beispiele für Holzkonstruktionen u.v.m.

Die bedarfsgerechte Kombination der positiven Eigenschaften verschiedener Baustoffe in einem neuen Verbundbaustoff, einer Verbundkonstruktion oder in einer Mischbauweise hat maßgeblich zu zahlreichen Innovationen im Bauwesen beigetragen. Durch die  Kombination des Kohlenstoffspeichers Holz mit der  Trag- und Recyclingfähigkeit von Stahl erhält man architektonisch anspruchsvolle, barrierefreie und flexibel nutzbare transparente Räume und Gebäude mit hervorragenden ökonomischen, ökologischen und sozialen Eigenschaften, die den heutigen Anforderungen des Marktes und der Gesellschaft an die Nachhaltigkeit von Gebäuden entsprechen. Im konstruktiven Ansatz der Stahl-Holz-Mischbauweise dienen lineare Stahl-Tragelemente, wie Stützen und Träger sowie Rahmensysteme als Haupttragwerk, welches durch ein Nebentragwerk aus flächigen Holzelementen in Massivholz oder Holztafelbauweise komplettiert wird. Im Forschungsvorhaben werden mit Hilfe von experimentellen Untersuchungen Konstruktionsregeln und Beurteilungsverfahren zum Nachweis des Feuerwiderstandes von Stahl-Holz-Mischkonstruktionen entwickelt. Hierbei steht ebenfalls die ganzheitliche Betrachtung der brandschutztechnischen Sicherheit im Vordergrund.

Ansprechpartner: Patrick Dumler, Jakob Blankenhagen

Projektstart: 10/2022                         

Das Ziel eines klimaneutralen Gebäudebestandes bis 2050 kann nur erreicht werden, wenn eine Steigerung der Sanierungsrate sowie eine Integration von erneuerbarer Energieerzeugung in Neubau- und Sanierungskonzepte erfolgt. Gleichzeitig erfordert der Klimawandel Anpassungsmaßnahmen, um auch in Zukunft ein gesundes Klima in Städten zu erreichen.  Das Forschungsprojekt greenTES adressiert beide Probleme, indem die Integration von PV und Begrünung in vorgefertigte Holzbaukonstruktionen untersucht wird. Mit der TES Energy Facade (Timber based Element System) steht ein Bausystem und ein systematischer Workflow für die tiefe Sanierung von Bestandsgebäuden auf zukunftsfähige Standards zur Verfügung. Es erlaubt die Verwendung diverser Fassadenbekleidungen sowie die Integration von Gebäudetechnik und soll nun für die „grünen“ Komponenten PV und Begrünung erweitert sowie für Anwendungen im Neubau geöffnet werden. Vorfertigung und standardisierte Prozesse minimieren den objektspezifischen Entwicklungsaufwand und Fehlerquellen beim Einsatz der neuen Fassadenbaustoffe.

Um flexible Maßnahmen bereit zu stellen, zielt die Forschung auf die konkrete, aber übertragbare Lösung kritischer Integrationsfragen ab. Sie klärt die Vor- und Nachteile unterschiedlicher Begrünungssysteme und PV-Modulvarianten und die Eignung vorgefertigter Holzbausysteme am Beispiel der TES-Fassade grundlegend. Die konstruktive Integration verschiedener Begrünungs- und PV-Systeme wird konzeptionell entwickelt und anschließend anhand eines 1:1-Mock-Ups erprobt und optimiert. Hygrothermische Simulationen und deren messtechnische Validierung an den Mock-Ups untersuchen die bauphysikalischen Implikationen beider Systeme auf die Holzkonstruktion. Brandschutztechnische Bewertungen erfolgen durch umfangreiche Brandversuche. Die Forschungsergebnisse einschließlich integriertem Workflow und Wirtschaftlichkeitsbewertung werden der Praxis in Form eines Planungsleitfadens und digitaler Musterdetails zur Verfügung gestellt.

Ansprechpartner:in: Christine, Hani

Projektstart: 11/2021 - 10/2023

Das Vorhaben möchte modellhaft die Möglichkeiten der Wiederauffeuchtung von – durch niedrige, anthropogen bedingte Luftfeuchten – stark geschädigten Kulturgütern praxisorientiert untersuchen. Denn um die konservatorische und restauratorische Bearbeitung der stark geschädigten Malschicht zu ermöglichen, muss das Tafelbild zuerst durch eine kontrollierte Auffeuchtung an seine geometrischen Ursprungsmaße angenähert werden und messtechnisch begleitet werden. Kurzbeschreibung
Ansprechpartner: Alex Fröhlich, Patrik Aondio, Stephan Ott
Projektstart: 01/2022

www.dataholz.de

Kurzbeschreibung

Norman Werther, Michael Rauch

Projektstart: 02/2016