Projekte

Erforschung von thermisch aktivierten Holzbausystemen zum Heizen und Kühlen

Das Projekt Activation.Wood beschäftigt sich mit der Entwicklung und Untersuchung von thermisch aktivierten Holzbausystemen (z. B. multifunktionale Decke zum Kühlen und Heizen) auf Basis von Holz für mögliche Anwendungsgebiete im Neubau-, Sanierungs- und Nachverdichtungsbereich.

Anhand Bauteil- bzw. Gebäudesimulationen werden wärmeenergetische Inputs- und Outputs der neuen Systeme abgeschätzt und mit den Monitordaten der Prototypen und Forschungsanlage evaluiert. Das Projekt dient zur Abschätzung des Substitutionspotenzials herkömmlicher bauteilaktivierter Systeme durch biogene nachwachsende Ressourcen.

Ausgangssituation und Motivation

Die Reduzierung des Energieverbrauchs und die Steigerung der Energieeffizienz in Gebäuden werden als wichtige Ziele für die kommenden Jahrzehnte gesehen. Der innovative Holzbau bzw. die Verwendung von Holz könnten genau hier auf unterschiedlichen Ebenen ansetzen. Zum einen wird CO2 langfristig im Holz gespeichert und zum anderen kann Holz auch Wärmeenergie speichern. Während das System der thermischen Bauteilaktivierung im Beton schon umgesetzt ist bzw. als Stand der Technik gilt, ist die funktionale Einbindung von Holz bei der Bauteilaktivierung derzeit noch nicht umgesetzt und nicht ausreichend erforscht.

Die ersten simulationsbasierten Ergebnisse und deren Verifizierung durch Labortests zeigten die grundsätzliche Eignung des Werkstoffes Holz für die Bauteilaktivierung mittels Temperatureinbringung (Heizen und Kühlen) über Wasserrohrleitungen im Bauteil. Besonders die Eignung von Laubholzarten (z. B. Buche) für die Nutzung der thermischen Bauteilaktivierung sowie die Ansätze zur Verwendung von Phasenwechselmaterialien (PCM) im Holzbau sind für zukünftige Anwendungen interessant und werden hier im Projekt untersucht.

Ziel und Innovationsgehalt

Zukünftig werden sowohl das Bewusstsein in der Bevölkerung für nachhaltige Produkte in Gebäuden steigen als auch die normativen und gesetzlichen Anforderungen zur ökologischen Optimierung im Baubereich verschärft werden. Der Innovationsgehalt des Projektes besteht in der Entwicklung und Untersuchung von thermisch aktivierten Holzbausystemen (z. B. multifunktionale Decke zum Kühlen und Heizen) auf Basis von Holz für mögliche Anwendungsgebiete im Neubau-, Sanierungs- und Nachverdichtungsbereich. In diesem Projekt werden unterschiedliche Innovationen für den Holzbau bzw. die Verwendung von Holz analysiert und weiterentwickelt. Einerseits wird die thermische Bauteilaktivierung vorangetrieben und andererseits wird auch die Wärmespeicherung mittels biobasierter und erneuerbarer PCMs als thermisch betriebene Speichertechnologien untersucht.

Angestrebte Ergebnisse

Die Ergebnisse werden durch die Kombination von gebäudetechnischem, materialwissenschaftlichem und herstellerbezogenem Know-how und der detaillierten Modellierung und Analyse möglicher thermisch aktivierter Holzbausysteme gewonnen. Hierbei werden Grundlagen für innovative Holzbausysteme als Energiespeicher und Klimatemperierung (Heizen und Kühlen) hinsichtlich Sanierung, Nachverdichtung und Neubau erhoben und erforscht. Anhand Bauteil- und Gebäudesimulationen werden wärmeenergetische Inputs- und Outputs der neuen Systeme abgeschätzt und mit den Monitordaten der Prototypen und Forschungsanlage evaluiert. Das Projekt dient zur Abschätzung des Substitutionspotenzials herkömmlicher bauteilaktivierter Systeme durch biogene, nachwachsende Ressourcen.

Dieses Projekt wird aus Mitteln des Waldfonds, einer Initiative des Bundesministeriums für Land- und Forstwirtschaft, Regionen und Wasserwirtschaft gefördert und im Rahmen des Programms Think.Wood der Österreichischen Holzinitiative durchgeführt.

Laufzeit: März 2022 - Februar 2025
Fördergeber u. -programm:  Waldfonds / FFG - THINK.WOOD
Projekt- bzw. Kooperationspartner: Esterbauer Holzbau GmbH, HTPLAN GmbH, Ingenieur Büro Mösl
Projektteam FHS:  Thomas Schnabel (Projektleitung), Hermann Huber, Helmut Raudauer

Bio-Based Phase Change Materials in Lignocellulose Matrix for Energy Store in Buildings

Gerade in der zeitgenössischen Architektur erlebt Bauen mit Holz eine Renaissance und weltweit haben Architekten und Bauherren das Holz als innovatives Material wiederentdeckt. Zahlreiche Entwicklungen der Massivholzbauweisen haben das Angebot an flächigen Bauteilen für den Einsatz als Decke und Wand erhöht.

Im gleichen Zeitraum wurden neue Methoden und Möglichkeiten für die dezentrale Speicherung der zeitlich voneinander unabhängigen Gewinnung und Nutzung erneuerbarer Energie (z. B. Sonnenenergie) untersucht. Latentwärmespeicher bzw. Phasenwechselmaterialien (engl.: PCM phase change material) stehen hoch im Kurs für die Speicherung der anfallenden Energie durch Änderung des Aggregatzustandes (z. B. von Feststoff zu flüssig) und es gibt eine Vielzahl an Forschungsstudien in diesem Bereich.

Aber könnte das auch im Holz oder in anderen biogenen Werkstoffen funktionieren?
Dazu müssen weitere Fragestellungen hinsichtlich der Zusammenführung, Fixierung und Funktionsweise der PCM im Holz untersucht werden. Für diesen Zweck wurde ein internationales Projektkonsortium mit Partnern aus der Türkei, Schweden, Italien und Österreich gegründet, die sich bereits im Vorfeld mit entsprechender Grundlagenforschung auseinandergesetzt haben und nun im Rahmen von BIO-NRG-STORE die industrielle Umsetzung im Bereich des Holzbaus vorantreiben wollen.

Kreislauffähige biogene Materialien für Gebäudeausstattung und Versorgungstechnik

Im Rahmen des Forschungsprojekts CircularBioMat werden zahlreiche biobasierte Materialien – darunter auch mit Naturfasern verstärkte Werkstoffe sowie Rezyklate – hinsichtlich ihrer Eignung zur Substitution der in der technischen Gebäudeausstattung (TGA) sowie in der Versorgungstechnik dominierenden erdölbasierten Polymere erprobt.

Die geeignetsten Materialien und Verbundwerkstoffe werden anschließend zu funktionsfähigen Prototypen weiterverarbeitet, um diese mit den kommerziell erhältlichen, erdölbasierten Konkurrenten hinsichtlich mechanischer Performance, Lebenszyklusanalyse, Rezyklierbarkeit etc. zu vergleichen. Die Erkenntnisse aus diesem interdiziplinären Forschungsprojekt der Studiengänge und 'Holztechnologie & Holzbau' sowie 'Green Building' dienen einer merklichen Verbesserung des ökologischen Fußabdrucks für Bauteile der TGA sowie der Versorgungstechnik.

Kreislaufwirtschaft und Rohstoffsubstituierung mit Grün- und Strauchschnitt bzw. Kompostüberkorn

Restmaterialien aus der Kompostierung von Grün- und Strauchschnitt sollen einerseits als Torfersatz verwendet werden, andererseits als Dämmstoffe Anwendungen finden. Dafür sind Forschungsarbeiten bezüglich Materialaufbereitung und Dämmstoffentwicklung notwendig.

Die Prozesse und Anwendungen können eingesetzt werden, um Innovationen auf den Markt zu bringen. Die FH Salzburg kann die Ergebnisse und Erkenntnisse in die Lehre einfließen lassen. Zudem werden Studierende in die Projektarbeit eingebunden und so maßgebend an der Produktentwicklung beitragen.

Laufzeit:  August 2022 - Juli 2025
Fördergeber:  FFG, Land Salzburg
Projektpartner:  Christian Ehrensberger GmbH (Lead), FH Salzburg
Projektteam an der FH Salzburg: Thomas Schnabel u. Thomas Sepperer

Danube Region Wood Industry Transformation Model towards Industry 4.0

Obwohl die forstbasierte Industrie in ganz Europa eine nachhaltige Entwicklungsperspektive hat, bestehen länderübergreifende Herausforderungen bei der Transformation zur Industrie 4.0. Das Projekt DRWO4.0 fokussiert sich auf Regionen entlang der Donau in EU- und Nicht-EU Ländern, um dortige Akteure der Holzindustrie, vorrangig kleine und mittlere Unternehmen, durch Wissen und Zusammenarbeit zu stärken.

Besonders die Kooperation über Grenzen hinweg innerhalb der Wertschöpfungskette Forst und Holz soll forciert werden, um die Resilienz und Wettbewerbsfähigkeit dieser Regionen zu fördern. Dazu gehören unter anderem die Implementierung von digitalen Zwillingen bei Produkten mit hoher Wertschöpfung, eine interdisziplinäre Studie zur Erfassung der Akteure und ihrer Kapazitäten sowie vergleichende Analysen der Nachhaltigkeit der Holzindustrie in der Donauregion.

Als multisektorales Projekt verbindet DRWO4.0 Akteure aus Wissenschaft, Politik, Industrie und Gesellschaft und verfolgt einen interdisziplinären Ansatz, in dem es Synergien zwischen Holzindustrie und anderen Branche wie IT-Sektor, Design, Kreativwirtschaft, Mechatronik und anderen schafft.

 

Kick-Off Konferenz von 9.-10. April 2024 in Ljubljana

European Digital Innovation Hub for Agrifood, Timber and Energy

Das Forschungsprojekt EDIH innovATE richtet sich an klein- und mittelständische Forst- sowie Holzwirtschaftsbetriebe, die sich im Bereich Digitalisierung gezielt weiterentwickeln und ihre Produktivität steigern möchten. Über die alljährlich stattfindenden Angebote – organisiert durch die FH Salzburg – werden den Teilnehmer*innen umfangreiche digitale Kompetenzen (u.a. additive Herstellungsverfahren, 3D-Scanning, subtraktive Fertigungstechnologien etc.) vermittelt.

Klein- und mittelständische Unternehmen bilden österreich- und europaweit das Rückgrat für eine erfolgreiche Wirtschaft. Damit die Betriebe auch zukünftig eine Frontrunner-Position einnehmen und im internationalen Vergleich bestehen können, bedarf es beständiger Innovationen, besonders im Bereich der Digitalisierung.

In den Sektoren Land-, Holz- und Forst- sowie Energiewirtschaft gibt es vordergründig digitalen Aufholbedarf. Dementsprechend steckt in diesen Sektoren enormes Potenzial, das unbedingt erschlossen werden sollte. Digitalisierung kann hierbei ein Gamechanger sein und für KMUs einen erheblichen Mehrwert liefern, sei es bei der Schaffung nahtloser Prozesse oder im Hinblick auf Effektivität bei der Datennutzung.

Angebote seitens der FH Salzburg

Die nachfolgenden Angebote können im Rahmen des Forschungsprojektes EDIH innovATE alljährlich in Anspruch genommen werden:

IDEATION WORKSHOP
Workshops zur Ideenfindung hinsichtlich digitaler Potenziale im Unternehmen, z.B. welche Tätigkeiten sind besonders unzuverlässig oder ressourcenintensiv und wie können digitale Instrumente dabei helfen, diese Tätigkeiten zu optimieren.

DIGITAL ACADEMY
Schulungsprogramme für technisch versierte Mitarbeiter*innen zur Vermittlung digitaler Fertigkeiten, um im Unternehmen Projekte durch den Einsatz von Technik und Digitalisierung durchführen zu können.

PROTOTYPE BOOTCAMP
Fortbildung zu u.a. Prototyping mit neuen Verfahren oder Digitalisierung firmeninterner Prozesse. Dadurch sollen Arbeitsprozesse optimiert oder einzigartige, funktionierende Prototypen entwickelt werden.

TEST-BEFORE-INVEST
Nutzung ausgewählter Infrastruktur an der FH Salzburg wie beispielsweise Gerätschaften (z.B. diverse 3D-Drucker, Filament Compounder, 3D-Scanner etc.) zu Testzwecken.

PROJEKTZIELE

• Unterstützung von klein- und mittelständischen Forst- sowie Holzwirtschaftsbetrieben bei der gezielten Vermittlung von digitalen Kompetenzen (u.a. additive Herstellungsverfahren, 3D-Scanning, subtraktive Fertigungstechnologien etc.)
• Akzeptanz und Bewusstsein für den digitalen Wandel bei Mitarbeiter*innen von klein- und mittelständischen Unternehmen schaffen
• Mehrwerte für klein- und mittelständische Forst- sowie Holzwirtschaftsbetriebe durch maßgeschneiderte digitale Angebote seitens der FH Salzburg generieren
   

Veranstaltungshinweis:

22.-24. November 2023 / Linz

PANORAMA 23

Das Digitalisierungsfestival für die Land-, Forst-, Holz- und Energiewirtschaft
https://panorama.edih-innovate.at/

Laufzeit: Oktober 2022 bis September 2025
Fördergeber bzw. -programm:  Europäische Kommission / European Digital Innovation Hubs (EDIHs)
Leadpartner:  Digital Innovation Hub INNOVATE
Projektpartner:  Techhouse; SBA Research; Josephinum Research; Wood K Plus; FH Salzburg; BIC (Building Innovation Cluster) OÖ;  Montanuniversität Leoben; TU Wien; Blue Minds; Leftshift One
Projektteam FH Salzburg: Thomas Schnabel (Projektleitung) und Stefan Kain

Ausarbeitung von nutzer:innenzentrierten Lehr- und Lernmaterialien im Bereich Wald, Holz & Bioökonomie

Aktuell findet in der Wertschöpfungskette Wald-Holz die Aus- und Weiterbildung sowie die Entwicklung von Lehr- und Lernmaterialien im holzfachlichen Bereich (z.B. Lehrlings-/Meisterausbildung) als auch im allgemeinen Bildungsbereich (Elementar- bis Sekundarstufe) in unterschiedlichen Bildungseinrichtungen bzw. Institutionen individuell und auf verschiedenen Qualitätsstufen statt.

Neues Wissen gelangt zum Teil mit großer Zeitverzögerung in den Unterricht. Viele Lehr- und Lernunterlagen stehen nur in analoger Form zur Verfügung. Einen Informationstransfer zwischen dem holzfachlichen und dem allgemeinen Bildungsbereich einerseits als auch zwischen den einzelnen Ausbildungsstufen im Holzbau und der Holztechnologie andererseits gibt es kaum. Und das, obwohl bei den Lernsettings erfahrungsgemäß sehr wohl eine Schnittmenge existiert.

Das Projekt eLABoration WOOD kann als Bildungslabor betrachtet werden. Ziele und Innovationsgehalt sind die österreichweite Entwicklung, Umsetzung und Verbreitung von möglichst durchgängigen, digitalen und haptischen Lehr- und Lernmaterialien zur Forcierung zeitgemäßer und innovativer Holzanwendung für fachliche und allgemeine Ausbildungsstätten. Damit sollen bei den Lehrenden und Lernenden Themen wie klimafitter Wald, Nachhaltigkeit, holzbasierte Bioökonomie, Ressourceneffizienz, Holzprodukte und Klimaschutz mit "WALD & HOLZ" in Verbindung gebracht werden. Die qualifizierte Ausbildung von Fachkräften (vom Lehrling bis zum/zur Meister:in) mit zielgruppengerechten Lehr- und Lernmitteln in zeitgemäßer Form zu unterstützen und dadurch die Attraktivität und Qualität der Ausbildung zu steigern, ist ein weiteres Ziel.

Mit dem BildungsLAB ist es erstmals möglich, bestehende, themenspezifische Bildungsaktivitäten im holzfachlichen und allgemeinen Bildungsbereich zu evaluieren, mögliche Lücken zu definieren und entsprechende Angebote weiter bzw. neu zu entwickeln. Außerdem wird erstmals das Wissen der holzfachlichen Institutionen mit den pädagogisch-didaktischen Methodiken der pädagogischen Hochschulen und weiteren Bildungsexpert:innen überregional verknüpft. Dieses qualitativ hochwertige, holzfachlich-didaktisch-pädagogische Netzwerk bietet einen idealen Nährboden für Bildungsvorhaben auf verschiedenen Ebenen.

Laufzeit: März 2023 – Februar 2026
Projektleitung: Thomas Schnabel
Fördergeber:  Waldfonds  Republik Österreich,  FFG
Ausschreibung: BildungsLAB „Wald&Holz“

Fassadenintegration von Photovoltaik und Begrünung im vorgefertigten Holzbausystem

Das Ziel, bis Mitte des Jahrhunderts einen klimaneutralen Gebäudebestand zu erreichen, kann nur gelingen, wenn eine Steigerung der Sanierungsrate ebenso wie eine Integration von erneuerbarer Energieerzeugung in Neubau- und Sanierungskonzepten erfolgt. Gleichzeitig erfordert der Klimawandel Anpassungsmaßnahmen, um auch in Zukunft ein gesundes Klima in Städten zu erreichen.

Grüne Komponenten

Das Forschungsprojekt greenTES adressiert beide Anforderungen, indem die Integration von „grüner“ Energie durch Photovoltaik in Verbindung mit Begrünungselementen in vorgefertigte Fassadenkonstruktionen aus dem nachwachsenden Rohstoff Holz untersucht wird. Grundlage bildet die TES Energy Facade (Timber based Element System), ein Bausystem und ein systematischer Workflow für die tiefe Sanierung von Bestandsgebäuden von außen auf zukunftsfähige Standards, entwickelt in einem früheren Forschungsprojekt der TU München, das optimiert und weiterentwickelt wird. Vorfertigung und standardisierte Prozesse minimieren den objektspezifischen Entwicklungsaufwand und Fehlerquellen beim Einsatz der neuen Fassadenbaustoffe.

Innovation

Die Forschung zielt auf die konkrete, aber übertragbare Lösung kritischer Integrationsfragen ab. Sie klärt die Vor- und Nachteile unterschiedlicher Begrünungssysteme und PV-Modulvarianten sowie die Eignung vorgefertigter Holzbausysteme am Beispiel der TES Fassade grundlegend. Die konstruktive Integration 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 Bewertung und Nachweise erfolgen durch umfangreiche Brandversuche. Die Forschungsergebnisse einschließlich integriertem Workflow und Wirtschaftlichkeitsbewertung werden der Praxis in Form eines Planungsleitfadens und digitaler Musterdetails zur Verfügung gestellt, um eine breite Anwendung zu stimulieren.

Dieses Projekt wird gefördert vom Deutschen Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung im Auftrag des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat aus Mitteln der Zukunft Bau Forschungsförderung. Der Lehrstuhl für Gebäudetechnologie und klimagerechtes Bauen der Technischen Universität München kooperiert in greenTES mit dem Forschungsbereich Holz und biogene Technologien der FH Salzburg.

Laufzeit: November 2021 – Jänner 2024
Fördergeber: Bundesinstitut für Bau,- Stadt- und Raumforschung, Bonn
Förderprogramm: Zukunft Bau Forschungsförderung
Lead Partner: Technische Universität München - Lehrstuhl für Gebäudetechnologie und klimagerechtes Bauen
Kooperationspartner: Technische Universität München - Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion, Gumpp & Maier GmbH, Lattke Architekten
Projektleitung FH Salzburg: FH-Prof. Manfred Stieglmeier, M. Eng.
Projektmitarbeiter*innen: Benedikt Glas, B. Eng.
Website:  ZUKUNFT BAU - FÖRDERN FORSCHEN ENTWICKELN

Alliance of Centres of Excellence in Vocational Training for Sustainable Habitat

Das Forschungsprojekt HABITABLE, gefördert von der Europäischen Union im Rahmen von Erasmus+, adressiert die Herausforderungen im Bereich der beruflichen Aus- & Weiterbildung sowie der Thematik Lebenslanges-Lernen in Hinblick auf Qualifikationsdefizite, die sich aus dem digitalen und grünen Wandel der Industrie in der EU ergeben.

Es zielt darauf ab, die Reaktionsfähigkeit der Berufsbildungssysteme zu verbessern und gleichzeitig Inklusion und Chancengleichheit in der Bildung zu fördern. Zentrales Projektziel ist die Schaffung einer digitalen Plattform beruflicher Exzellenzzentren im Habitat-Sektor unter Berücksichtigung eines systemischen Ansatzes. Es soll Berufsbildungseinrichtungen aktiv zur Schaffung eines Habitat-"Kompetenz-Ökosystems" ermutigen und - zusammen mit einer Vielzahl weiterer lokaler und regionaler Partner - Exzellenz-Netzwerke in der internationalen Zusammenarbeit fördern.

Laufzeit:  01. Juni 2023 - 31. Mai 2027

Lead Partner:  AEICE, Spanien

Projektpartner:
Österreich: Holzcluster Steiermark, FH Salzburg
Spanien: INFODEF, EDUCACYL, CESEFOR, ICCL, CIFP, CETEM, FLC
Portugal: UAVR, ClusterH, CTCV
Griechenland: DIMITRA, Clube, UTH
Moldavien: IP CEE
Georgien: CONSTRUCT2

Projektwebsite:  www.habitable-cove.eu

Fördergeber: European Union Erasmus+ CoVE
Project Number: 101104680-HABITABLE-ERASMUS-EDU-2022-PEX-COVE
Budget: €4,998 Mio., davon 80% EU gefördert
Projektteam FHS:  Hermann Huber (Projektleitung), Benedikt Glas, Johannes Jorda, Maximilian Pristovnik, Ingrid Seidl

Hydrogen integrated Predictive Energy System DemoLAB _Smart Region

Die Transformation unserer Gesellschaft in ökologischer, ökonomischer und sozialer Hinsicht ist eine der zentralen Herausforderungen unserer Generation und erfordert zukunftsfähige Lösungen auf Basis erneuerbarer Energien.

Der Umwandlung unseres Energiesystems kommt eine Schlüsselrolle zu

Trotz vielfältiger Ansätze in Wissenschaft und Wirtschaft ist es bis dato noch nicht gelungen, einen nennenswerten Durchbruch in der Umwandlung unseres Energiesystems zu erreichen. Ein wesentlicher Grund dafür ist ein noch fehlender ganzheitlicher Ansatz in der Energiebereitstellung, der auf Basis regenerativer Energiequellen eine kontinuierliche Stromversorgung garantiert. Im Projekt H2 DemoLAB – Smart Region wird daher solch ein Gesamtsystem entwickelt, welches eine vollständige Umwandlung der Energiebereitstellung auf den Weg bringen soll.

Ausgangssituation

Die Elektrolyse von Wasser zu Sauerstoff und Wasserstoff bietet gegenüber der Batterie einige Vorteile. Dabei hat Wasserstoff neben der Langzeitspeicherung ein hohes Potential für die Mobilität. Regenerative Energiegewinnungssysteme basierend auf Photovoltaik und Wind hingegen sind stark abhängig von Jahreszeit, Tageszeit und Wettersituation und somit nicht bedarfsgerecht planbar. Es ist daher unabdingbar, die generierte Solar- und Windenergie zwischenzuspeichern. Bestehende Technologien ermöglichen zwar einen Kurzzeitspeicher mittels Batterien, zur Sicherstellung einer permanenten Langzeit-Energieversorgung aus den volatilen Energiequellen ist jedoch eine entsprechende Lösung vonnöten. Diese bietet insbesondere die Wasserstofftechnologie, bestehend aus Elektrolyse und Langzeitspeicherung. Zudem hat Wasserstoff ein hohes Potential für die Mobilität, die Kraftstoffsynthese (Power-to-X) sowie als Ausgangsstoff für die Industrie, z.B. für die Eisen-Stahl-Produktion oder die Ammoniakherstellung.

Innovationsgehalt und Ziele

Der Innovationsgehalt liegt in der Entwicklung und Umsetzung eines wasserstoffbasierenden Energiesystems, das aus erneuerbaren Energiequellen gespeist und mittels eines Optimierungsmodells abgebildet wird.

Im Projekt LoftConcept werden konstruktive und bauphysikalische Grundlagen für die Bestandserweiterung in Holzmassivbauweise geschaffen sowie ein parametrisches Massivholzbausystem für die Nachverdichtung in Österreich und Süddeutschland interdisziplinär entwickelt.

Projektbeschreibung:

Die urbane Nachverdichtung wird die maßgebliche zukünftigen Bauaufgabe darstellen, da sie ohne weitere Versiegelung und Infrastrukturerweiterungen Nutzflächen schafft. Ein hoher Anteil der Wohngebäude stammt aus den 1950-70er Jahren und weist für die Nachverdichtung und insbesondere Aufstockung gute Voraussetzungen auf: regelmäßige Tragwerkstypologien, vielfach Reserven der Bebauungsdichte und infrastrukturell bereits erschlossen. Der vorgefertigte Holzbau eignet sich aufgrund kurzer und trockener Bauführung, geringem Eigengewicht und geringer Belastung für Anwohner hervorragend für diese Aufgabe. Die hohe Diversität des Holzbaus, fehlende Standards für die Gebäudeklasse 5 und firmeninterne Ausführungsvorgaben führen aber zu Unsicherheiten bei Planung, Kosten sowie Ausführung und behindern so das Branchenwachstum.

Inhalte und Zielsetzungen: Im Projekt LoftConcept werden konstruktive und bauphysikalische Grundlagen für die Bestandserweiterung in Holzmassivbauweise geschaffen sowie ein parametrisches Massivholzbausystem für die Nachverdichtung in Österreich und Süddeutschland interdisziplinär entwickelt. Digitale Modelle werden die Kohärenz zwischen frühen Planungsentscheidungen und Eignung zur Ausführung beinhalten.

Methodische Vorgehensweise: Invariante Detailknotenkonstruktionen werden mit abmessungsvarianten Bauteilkonstruktionen verknüpft. Die Grundlagen für die automatisierte Errechnung von Leistungskennwerten und Bauwerkseigenschaften werden auf Basis generischer Entwürfe ausgehend von Bestandsanalysen eruiert. Ebenso werden Grundlagen für eine spätere Verwertung und die Übertragung auf andere Zielmärkte erarbeitet.

Erwartete Ergebnisse: Das Projekt leistet primär Beiträge zur Theoriebildung durch die Entwicklung standardisierter Grundbausteine zur Komplexitätsreduktion und Anwendungserleichterung, durch Parametrisierung und Ableitung von Leistungsmerkmalen von Elementen und Verbindungsdetails für die Wohnnutzung in der Nachverdichtung. Sekundär werden Musterlösungen für mehrgeschossigen Holzbau mit Lösungsansätzen für Typologie, Tragwerk, Schallschutz, Brandschutz, Wärmeschutz und Ökobilanz und geleistet. Dadurch wird der Holzbau forciert und damit die nachhaltige Verwendung von Massivholz als Baustoff und CO2-Senke befördert.

Die Unternehmenspartner Industrie und Holzbau profitieren von Systemlösungen, Input für die Systemund Produktentwicklung sowie digitale Modelle für Planung, Ausführung und Stakeholderunterstützung. Die planenden Unternehmenspartner werden Know-How in der Parametrisierung und Standardisierung aufbauen. Die Forschungspartner profitieren von der Zusammenarbeit, von neuen Forschungsideen und bauen Know-How in digitalen Modellen und Parametrisierung auf.

Projektdaten:

• Projektlaufzeit: 01.01.2023 - 30.06.2025 
• Projektleiter: FH-Prof. Arch. Dipl.-Ing. Michael Grobbauer
• Projektlead: Fachhochschule Salzburg GmbH
• Konsortialpartner: Digital Findet Stadt GmbH; IBS - Technisches Büro GmbH; Innovaholz GmbH; RWT PLUS ZT GmbH; Stora Enso WP Bad St. Leonhard GmbH; Technische Universität Wien

Sustainable Building Technologies – Community of Practice

Der Holzbau konnte sich in den letzten zehn Jahren stark (weiter)entwickeln und als wesentliches Segment für kohlenstoffarmes Bauen und nachhaltige Bautechnologien punkten. Für einen grünen Übergang wurde von der Bauindustrie – neben anderen Sektoren auch – eine Roadmap verfasst. Das internationale Forschungsprojekt STBCP soll für diese Roadmap ein neues Profil generieren.

Nachhaltiges Bauen & Effizienz und Transparenz durch Digitalisierung

Mit vereintem Spitzenwissen auf europäischem Niveau in zentralen Bereichen der zukünftigen Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten werden die Top-Themen des nachhaltigen Bauens wie Holzwerkstoffe, Kreislaufwirtschaft, kohlenstoffarme Lösungen und Digitalisierung bei der Projektumsetzung im Fokus stehen.

Die zukünftigen Herausforderungen und Anforderungen von Staat und Industrie können nur erreicht werden, wenn die Lösungen auf dem bestmöglichen verfügbaren Wissen basieren. SBTCP vereint Schlüsselakteure, um diesen Herausforderungen zu begegnen.

Laufzeit: Jänner 2022 – Juni 2024
Lead Partner: Karelia University of Applied Sciences (Finland)
Projektpartner: Jade Hochschule (Germany)
Projektteam FHS:  Hermann Huber (Projektleitung), Lukas Seidl
Projektwebsite:  https://sbtcp.karelia.fi/
Fördergeber: Ministry of Education and Culture Finland

Projektaktivitäten und - dokumente:

15.-16. Juni 2023: "Drivers for Wood Construction" - Konferenz mit Workshop und Projekttreffen
30. Mai 2022:  Sustainable Building Technologies webinar
30. Mai 2022: Press release for opening event (SBTCP webinar)

Salzburg Center for Smart Materials 2.0

Mit dem SCSM 2.0 geht das erfolgreiche Vorgängerprojekt SCSM Salzburg Center for Smart Materials mit den bereits profilierten Projektpartnern - Paris Lodron Universität Salzburg und Fachhochschule Salzburg – in die Fortsetzung. Somit kann vor allem die Skalierung der bisher erlangten Forschungsergebnisse forciert werden.

Nutzbarmachung von Rest- sowie Abfallstoffen in unterschiedlichen Forschungsansätzen als zentraler Stellenwert des Salzburg Center for Smart Materials 2.0

Inhaltliche Aspekte reichen von Leichtbauanwendungen, der Entwicklung von biobasierten Schaumsystemen oder natürlichen Dämmmaterialien über die Erforschung fortschrittlicher biogener Klebstoffe bis hin zur Herstellung neuartiger Verbundwerkstoffe für den 3D-Druck auf Basis von Naturprodukten.

Rückblick
Das SCSM war ein vom Europäischen Fond für regionale Entwicklung (EFRE) gefördertes Projekt mit Laufzeit Jänner 2019 bis Dezember 2022. Die Forschungskooperation hatte zum Ziel, die Kompetenzen im Bereich Materialwissenschaften zwischen der Paris Lodron Universität Salzburg und der Fachhochschule Salzburg zu bündeln. Darüber hinaus wurde der Dialog zwischen Wirtschaft und Wissenschaft im Bereich der intelligenten, funktionalen und biobasierten Materialien gefördert.

Ausblick
Anfang 2023 fiel der Startschuss für das SCSM 2.0, ein darauf aufbauendes Folgeprojekt. Ziel ist es, bereits durchgeführte Forschungs- und Entwicklungsarbeiten im Bereich der nachhaltigen Materialien und Technologien zu intensivieren. Es soll ein „Scale-Up“ Zentrum aufgebaut werden, welches die Umsetzung der gewonnenen Erkenntnisse in einem größeren Maßstab zulässt und die Expertisen beider Betreiberorganisationen sowie diverser, regionaler Wirtschaftspartner einbindet.

Der Nutzbarmachung von Rest- und Abfallstoffen aus der Land- und Forstwirtschaft kommt beim SCSM 2.0 ein hoher Stellenwert zu. Anstelle einer frühzeitigen, thermischen Verwertung sollen höherwertige Anwendungen für diese Materialgruppen erarbeitet werden. So wird unter anderem an mit Pilzmyzel durchwachsenen, biobasierten Dämmmaterialien geforscht, ebenso an der Erprobung neuartiger, biobasierter Klebstoffsysteme mit geringem Global Warming Potential (GWP). Darüber hinaus steht die Entwicklung, Herstellung sowie die Recyclingfähigkeit neuartiger, biobasierter Verbundwerkstoffe für den 3D-Druck nach der FFF-Methode (Fused Filament Fabrication) im Fokus.

Durch die Vorgaben des European Green Deal, der nun auch auf Unternehmensebene umgesetzt werden soll und gerade im Bereich der Materialwissenschaften auf innovative Lösungen für den Klimaschutz drängt, sind diese Bestrebungen von zentraler Bedeutung.
 

Angebot für Unternehmen seitens der FH Salzburg

Neben einer umfangreichen Palette an Analyse- und Charakterisierungswerkzeugen für eine Vielzahl verschiedenartiger Materialien stehen zur Herstellung von Prototypen auch unterschiedlichste subtraktive sowie additive Fertigungstechnologien zur Verfügung. Unternehmer*innen können wir sehr gerne bei der Literaturrecherche in Bezug auf internationale Forschungsthemen unterstützen oder gemeinsam eine Machbarkeitsstudie für z. B. ein in Planung befindliches Produkt erarbeiten.

Bei Interesse können Sie uns sehr gerne kontaktieren, wir beraten Sie kostenlos im Hinblick auf maßgeschneiderte Lösungsansetze für Ihr Unternehmen.

Kontakte:
Projektleiter: Thomas Schnabel
Transfermanager: Stefan Kain

Projektziele

• Aufbau eines „Scale-Up“ Zentrums zur Umsetzbarkeit von Forschung und Entwicklung im größeren Maßstab (industrielle Anwendungsmöglichkeiten)
• Weiterentwicklung und Optimierung von Produkten und Produktgruppen mit unterschiedlichen Technologie-Reifegraden
• Nutzbarmachung von Rest- und Abfallstoffen aus der Land- und Forstwirtschaft; höherwertige Anwendungen für diese Materialgruppen anstelle einer frühzeitigen thermischen Verwertung
• Entwicklung nachhaltiger Materialien und Materialgruppen mit einem geringen Global Warming Potential (GWP)
• Erprobung neuartiger Verarbeitungstechnologien, um einen ressourcenschonenden Umgang mit Materialien zu forcieren

Laufzeit: Januar 2023 bis Dezember 2025
Fördergeber und -programm: Land Salzburg
Projektpartner: FH Salzburg (Lead),  Paris Lodron Universität Salzburg
Projektteam der FH Salzburg: Thomas Schnabel (Projektleiter), Maren Gramitzky, Stefan Kain, Raphael Keßler, Alina Meindl, Thomas Sepperer