Ein zweites Leben für Betonbauteile
Forschungsprojekt für geschlossene Wirtschafts- und Materialkreisläufe
Das Bauwesen trägt zu einem großen Teil zum weltweiten Ressourcenverbrauch bei, was einerseits am erhöhten Bedarf an Gebäuden liegt aber vor allem darauf zurückzuführen ist, dass Materialströme linear und nicht als Kreislauf organisiert sind. Einmal verwendete Bauteile werden anschließend nicht wiederverwendet, obwohl viele Rohstoffe – wie etwa Sand, das für die Betonproduktion notwendig ist – immer knapper werden. Forschende der TU Darmstadt (DDU und ENB) haben sich in Kooperation mit der TU Braunschweig (ITE) und den beiden Industriepartnern Thing Technologies und Faro dieser Problematik im interdisziplinären Forschungsprojekt Fertigteil 2.0 genähert und eine neuartige real-digitale Prozesskette entwickelt, die den wertvollen Rohstoffen und Bauteilen aus Bestandsbauten ein zweites Leben gewähren soll. Gefördert wird das Projekt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Fördermaßnahme Ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft – Bauen und Mineralische Stoffkreisläufe (ReMin).
Gallerie
Der Gebäudelebenszyklus vom Rückbau zum digitalen Bauteil gedacht
Während die Planung von Neubauten aktuell mit einem digitalen
Planungsprozess beginnt und das geplante Gebäude darauf aufbauend
umgesetzt wird, kehrt sich der Prozess beim Fertigteil 2.0
um: Startpunkt ist die digitale Aufnahme von bestehenden, zum
Abriss bestimmten Gebäudestrukturen und die Identifizierung von
wiederverwendbaren Betonbauteilen. Diese durch kontrollierte
Demontage gewonnenen Elemente sollen digitalisiert, katalogisiert,
digital aufbereitet und um Bauteilinformationen ergänzt werden, um
sie anschließend mithilfe von Robotertechnik in neue,
aufgearbeitete Betonfertigteile umzuwandeln. Mithilfe innovativer
Softwarelösungen können die Elemente anschließend zu
trockengefügten Strukturen zusammengesetzt werden, sodass diese
gleichzeitig auch als Bauteillager für spätere Bauten
fungieren.
Interdisziplinäres Forschungsteam
Für das Forschungsprojekt wurde ein interdisziplinäres Team
zusammengesetzt, bei dem jede spezifische Aufgabe je nach Expertise
verteilt wurde. Den ersten Schritt der Digitalisierung,
Identifizierung und eindeutigen Kennzeichnung der Bauteile durch
RFID-Markierungen übernimmt der 3D-Messspezialist Faro; für die
Überführung in einen digitalen Zwilling mithilfe von BIM-Modellen
ist Thing Technologies verantwortlich. Die nach dem Rückbau
subtraktive Nachbearbeitung und Uniformisierung der Bauteile zur
weiteren Verwendung liegt beim Institut für Tragwerksentwurf (ITE)
der TU Braunschweig. Die Digital Design Unit (DDU) der TU Darmstadt
hingegen ist für die Entwicklung von passenden Softwarelösungen
zuständig. Für eine Lebenszyklusanalyse und die Quantifizierung des
ökologischen und ökonomischen Einflusses der neuen Prozesskette
wurde das Fachgebiet Entwerfen und Nachhaltiges Bauen (ENB) der TU
Darmstadt hinzugezogen.
Übergeordnetes Ziel des Projekts ist es, wichtige
Bautechnologien wie digitale Erfassung, algorithmische Planung,
Produktion, Datenmanagement, Lebenszyklusanalyse und Logistik
sinnvoll miteinander zu verknüpfen, um einen geschlossenen
Wirtschafts- und Materialkreislauf zu etablieren und damit
insgesamt zu einem Paradigmenwechsel im Umgang mit vorhandenen
Materialien und Bauteilen beizutragen.
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