Fortschrittskolleg Verbund.NRW

  Fassade aus Lichtbeton Carpus+Partner AG; Jörg Stanzick

Ressourceneffizienzsteigerung von Verbundwerkstoffen und -konstruktionen im Bauwesen

 

Ressourcenrelevanz des Baubereichs

Abbrucharbeiten IWARU, FH Münster

Der Baubereich, einschließlich Infrastruktur und Gebäude, beansprucht in hohem Maße Ressourcen und Energie und ist zudem verantwortlich für über 50 % der anfallenden Abfallmengen in Deutschland. In Bezug auf den Wandel in Richtung einer nachhaltigen und ressourcenschonenden Kreislaufwirtschaft spielt der Baubereich eine entscheidende Rolle.

Abfälle, die während des Baus und der Sanierung sowie beim Abbruch von Gebäuden oder Infrastruktureinrichtungen anfallen, sollen möglichst weitgehend reduziert werden. Dazu ist es notwendig, Baumaterialien bereits von Beginn an recyclinggerecht zu konstruieren, Gebäude und Konstruktionen recyclinggerecht zurückzubauen oder die nicht vermeidbaren Abfälle zumindest umweltgerecht zu entsorgen.

 

Verbundwerkstoffe und Verbundkonstruktionen im Bauwesen

Verbundwerkstoff Institut für Textiltechnik

Verbundwerkstoffe und Verbundkonstruktionen sind Zusammenschlüsse oder Verbindungen aus einzelnen Werkstoffen und Materialien, die dadurch im Verbund verbesserte Eigenschaften erhalten. Die Materialien sind in der Lage verschiedenste und komplexe Anforderungen wie Kosten, Design, Gewicht, Multifunktionalität oder Beständigkeit an eine Baukonstruktion zu erfüllen. Sie bieten beispielsweise große Chancen hinsichtlich einer Materialeinsparung, hoher mechanischer Festigkeiten, Gestaltungsmöglichkeiten sowie Beständigkeit gegen Korrosion und Ermüdung.

In den vergangenen Jahren sind daher in der Baubranche verstärkt Verbunde wie Textilbetone, Wärmedämmverbundsysteme oder carbon- und glasfaserverstärkte Bauteile eingesetzt worden. Die strukturelle Komplexität stellt jedoch eine Herausforderung an einen nachhaltigen Einsatz dieser Materialien dar. Trennbarkeit und Recycling sind technisch nicht einfach umzusetzen, sodass bisher noch keine funktionierenden Kreislaufwirtschaftskonzepte für diese Stoffe existieren.

 

Untersuchungen zur Ressourceneffizienzsteigerung

Das Fortschrittskolleg Verbund.NRW befasst sich in insgesamt 11 Promotionsvorhaben mit allen Bereichen entlang der Wertschöpfungskette von relevanten Verbundwerkstoffen oder -konstruktionen:

  • Produktion und Entwicklung
  • Konstruktion und Verarbeitung
  • Nutzung und Rückbau
  • Recycling und Entsorgung

Die Kooperation verschiedener wissenschaftlicher Disziplinen, das heißt die interdisziplinäre Zusammenarbeit von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern auf technologischer, ökologischer, sozialer und ökonomischer Ebene spielt dabei eine entscheidende Rolle. Ebenso werden die von den Problemstellungen betroffenen Akteure aus Industrie, Verbänden und Behörden von Beginn an mit in das Projekt einbezogen, um im Rahmen eines transdisziplinären Forschungsansatzes die Anforderungen aus der Praxis zu berücksichtigen.

Verbund.NRW hat sich als Ziel gesetzt, den gesellschaftlichen Herausforderungen Klimaschutz, Steigerung der Ressourceneffizienz und Rohstoffrückgewinnung entgegen zu kommen und einen entscheidenden Beitrag zu einer nachhaltigen Entwicklung und einem ressourceneffizienten Einsatz dieser innovativen Materialien zu leisten.

Das Kolleg wird im Rahmen der Forschungsstrategie des Landes Nordrhein-Westfalen als eines von zwölf Kollegs zunächst bis Ende 2020 über viereinhalb Jahre gefördert.

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