Projekthaus „Produktion für das Bauen von morgen“

 

Zielsetzung

Auftrag des Projekthauses „Produktion für das Bauen von morgen“ ist die Bündelung der interdisziplinären Spitzenforschung im Bereich der nachhaltigen und zukunftsorientierten Bauproduktion am Forschungsstandort Aachen. Hierzu werden folgende Forschungsfelder miteinander vernetzt:

• Building and Infrastructure Engineering
• Construction Robotics
• Building Information Modeling
• Water and Environment

Ziel ist es, die vorhandenen Forschungsaktivitäten der RWTH zu einem schlagkräftigen Forschungsverbund weiterzuentwickeln, der mittelfristig als Cluster „Bauen und Umwelt“ auf dem RWTH-Campus etabliert werden soll. Der Cluster soll Forschungseinrichtungen der RWTH sowie Unternehmen und Dienstleister der Bauproduktion in einem integrativen Bezugsrahmen zusammenführen und hierdurch eine vollkommen neue Qualität der intensiven Vor-Ort-Zusammenarbeit zwischen Forschung und Unternehmen der erweiterten Bauindustrie ermöglichen.

 

Bauen von morgen

Die Bauproduktion und der Betrieb von Gebäuden haben mit einem Anteil von circa 40 Prozent am weltweiten jährlichen Energieverbrauch entscheidenden Einfluss auf den Klimaschutz. Weiterhin wird die Bauproduktion unmittelbar durch die globalen Megatrends „Urbanisierung“ und „demografischer Wandel“ berührt. Mit neuen Ansätzen für die Planung, Fertigung und Performance von Gebäuden und Infrastrukturbauwerken kann die Bauproduktion einen wesentlichen Beitrag zur Schonung und lebenswerten Gestaltung unserer Umwelt sowie zur langfristig nachhaltigen Entwicklung leisten. Durch ihre Schlüsselposition hat die Bauproduktion das Potenzial die globalen Megatrends unmittelbar zu berücksichtigen und aktiv mitzugestalten.Das Projekthaus „Produktion für das Bauen von morgen“ soll die an der RWTH vorhandenen Forschungskompetenzen zusammenführen und als Forschungsverbünde (Center) bündeln. Hierbei werden folgende wissenschaftliche Zielsetzungen angestrebt:

Center „Building and Infrastructure Engineering“

Eine zukunftsorientierte Bauproduktion ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass die Lebensdauer der Bausubstanz durch geeignete Maßnahmen verlängert wird. Hierzu bedarf es neuer Baustoffe, innovativer Bauweisen und einer hohen Flexibilität und Anpassungsfähigkeit der Bauwerke und Verkehrswege, um den dynamischen Anforderungsprofilen gerecht zu werden. Im Rahmen des Forschungsverbundes soll die wissenschaftliche Basis zur Entwicklung hochleistungsfähiger Materialien und Materialverbünde (hochtragfähig und dauerhaft) für den Hoch-, Ingenieur- und Verkehrswegebau bereitgestellt werden. Die hieraus zu produzierenden multifunktionalen Bauprodukte ermöglichen eine langfristig flexible und auf sich wandelnde Anforderungen anpassbare Nutzung von Gebäuden und Infrastrukturbauwerken. Zentrale Fragestellungen sind die Integration von Funktionen, zum Beispiel zur Energiegewinnung, die Reduzierung des Ressourceneinsatzes bei verbessertem Tragverhalten sowie eine extrem hohe Lebensdauer und Korrosionsbeständigkeit.

Center „Construction Robotics“

Zur Fertigung langlebiger und robuster Bauteile für integrale Baustrukturen mit hoher Maßhaltigkeit sind die traditionellen, weitestgehend handwerklich geprägten Produktionsprozesse des Bauwesens ungeeignet. Manuelle Bautätigkeiten müssen zukünftig entweder intelligenter maschinell unterstützt werden, um sicherer und zuverlässiger zu werden oder vollständig durch maschinelle Prozesse ersetzt werden. Die Digitalisierung wird unsere zukünftige Arbeitswelt nachhaltig verändern. Aufgabe des Projekthauses ist es neue technische Visionen zum Bauen und Produzieren der Zukunft zu entwickeln. Im Rahmen des Forschungsverbundes wird daher die Entwicklung industrialisierter Fertigungsmethoden für Bauprodukte vorangetrieben. Neben einer Modularisierung, Typisierung und Integration von Bauteilen sollen hierzu die Einsatzmöglichkeiten baurobotischer Systeme auf der Baustelle erforscht werden.

Center „Building and Information Modeling“

Die Planung moderner Gebäude wird durch die Methode des Building Information Modeling (BIM) unterstützt. Ziel dieser digitalen Abbildung eines Bauproduktes ist es, sämtliche Bauwerksinformationen in ein Gebäudedatenmodell zu integrieren und dieses Modell auch der weiteren Prozesskette von Bauen und Betreiben über den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes zugrunde zu legen. Die BIM-Methode stellt einen Kernaspekt für die interdisziplinäre Vernetzung zwischen Planung und industrieller Bauproduktion dar, indem Produktdaten über einheitliche Schnittstellen ausgetauscht beziehungsweise in einem Koordinationsmodell zusammengeführt werden. Für die integrale Planung sind Tools zur Optimierung von Tragwerk sowie technischer Gebäudeausrüstung und -automatisierung weiterzuentwickeln.

Center „Water and Environment“

Weiterer Bestandteil des Bau-Clusters wird das Center Wasser und Umwelt werden, in dem die Forschungsaktivitäten zur Siedlungsentwässerung und Abwasserbehandlung gebündelt werden.