Das inhaus-konzept der Fraunhofer-Gesellschaft: Was leisten Demonstratoren und 1:1 Experimente?

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1 Das inhaus-konzept der Fraunhofer-Gesellschaft: Was leisten Demonstratoren und 1:1 Experimente? Prof. Dr. Gerd Hauser Kongress Bauen für die Zukunft nachhaltig und innovativ 16. Februar 2010, Berlin

2 HAD1 Wieso und wie inhaus? in = integrale Bau- und Raumsysteme

3 Folie 2 HAD1 Was bedeutet das in im Wort inhaus2? Horst Drotleff;

4 Forschung schafft Werte Durch Innovationen aus Wissen Geld machen.

5 Von der Produktidee in den Markt Die meisten Innovationen scheitern am Markt!

6 Von der (Basis-) Technologie in die Anwendung

7 inhaus-zentrum: 4 - Säulen - Konzept inhaus-innovationszentrum Aktivitätsbereiche Säule 1 Forschung (neue Konzepte für Produkte u. Systeme) Säule 2 Entwicklung (neue Produkte, neue Systeme) Säule 3 Säule 4 Systemintegration Anwendungs- Test & Demo Zentrum im Haus der Zukunft Innova- tions- Plattformen inhaus 1 und inhaus 2 Säule 4 Pilot- Anwendungen (Modellprojekte im Markt)

8 Integrale Entwicklungs- und Vermarktungskette im inhaus Bedarf Idee FhG-Baukasten - Technologie - Know-how Entwicklung Prototypen Tests in inhaus2-anlage inhaus - Gebäude Markt Pilotanwendungen Akzeptanzuntersuchungen

9 HAD9 inhaus1 Technik-Labor Wohn-Labor inhaus-büro SmartHome-Lab Wohnräumen, Heimbüro, Auto TechnikEntwicklungsund TestUmgebung Anwendungs-, Marktforschung Akzeptanz-Tests in realer Umgebung 2001 bisher 8,9 Mio. F&EUmsatz PR Resonanz: > 100 TV- / Radio-Beiträge > 400 Print-Beiträge > Besucher Homepage > 2500 Besucher Anlage + Foren TechnikServices Beratung, Schulung

10 Folie 8 HAD9 Das Ziel von inhaus2 ist: für den Bereich 'Wohnen' soll I+K Technologie entwickelt werden, die das Leben zuhause erleichtert. Dabei wurde der Bau und dessen Substanz nicht berücksichtigt (oder vergessen, je nach Sicht). Das ist also der erste (unvollständige) Schritt zu integrierten Raum und Baukomponenten inhaus2 wird das besser machen. Wesentlich ist hier die Bemerkung, dass dieses kleine Wohnhaus eine sehr hohe PR Resonanz hat! Horst Drotleff;

11 Fraunhofer-inHaus-Zentrum (Luftbild 4/2008) Gelände: 8000 qm inhaus1 inhaus1- Labs: 250 qm inhaus2- Labs: 5200 qm inhaus2 SmartBuilding-Labs inhaus1 inhaus2 SmartHome-Lab

12 HAD10 Plattformen inhaus2 3 Geschosse ca m² Segment 1 Office Segment 3 Health / Care Veranstaltung Hotel 8.5 Mio. Segment 3 Segment 1

13 Folie 10 HAD10 Ein paar Daten: 5000 Nutzfläche inkl. Keller - FuE / Demo Anwendungsfeld Office findet in Segment 1 statt. - FuE / Demo Anwendungsfelder Health / Care, Veranstaltung / Gastronomie, Hotel findet in Segment 3 statt Horst Drotleff;

14 inhaus2-forschungsanlage

15 Integrale innovative Gebäudekonzepte im inhaus2 Die fünf Geschäftsfelder im inhaus2: Gewerbeimmobilien 1. Bauen und Bausysteme 2. Gebäudebetrieb und FM 3. Gesundheitspflege und Seniorenwohnen 4. Hotel und Veranstaltung 5. Büronutzung

16 Fraunhofer-Konsortium inhaus2

17 HAD3 inhaus2 Partnerschaftsmodelle Systempartnerschaft (F&E-Beitrag > 1.0 Mio. ) Komponentenpartnerschaft Anwendungspartnerschaft

18 Folie 14 HAD3 Dies beabsichtigen wir in der FhG nicht alleine zu unternehmen, sonder in enger Zusammenarbeit mit Industriepartner quer Beet. Es gibt zwei Arten der FuE-inHaus2-Partnerschaft: - Systempartner: sie übernehmen die Verantwortung für einen breiten bereich im inhaus2, z.b. für die Fassade. Ihr FuE Beitrag ist größer 1.0 Mio. e pro Projektlaufzeit (5 Jahre). BASF ist ein Systempartner. - Komponentenpartner: i.d.r Firmen die einen kleineren Teil im inhaus2 abdecken, z.b. Membrankonstruktionen. Horst Drotleff;

19 HAD11 inhaus2 Systempartner

20 Folie 15 HAD11 Dies sind aktuelle die Systempartner Horst Drotleff;

21 HAD12 inhaus2 Komponentenpartner

22 Folie 16 HAD12 Komponentenpartner gibt es verständlicherweise mehrere. Horst Drotleff;

23 HAD13 inhaus2 Anwendungspartner

24 Folie 17 HAD13 Eine Ausnahme stellen die sog. Anwendungspartner dar. Sie übernehmen keine FuE, aber entwickeln wie z.b. Lindner Hotels die integralen Anforderungen an eine bestimmte Nutzung (in diesem Fall Hotel) Horst Drotleff;

25 Von der (Basis-) Technologie in die Anwendung

26 Wege der Zusammenarbeit mit Partnern Weg A Weg B

27 Strategische F&E Schwerpunkte IBP (Multi-) funktionale Bauteile / Werkstoffe High Performance Indoor Environment Nachhaltige Bauteile und Gebäude Umwelteigenschaften von Produkten / Gebäuden

28 Strategische F&E-Schwerpunkte Fraunhofer IBP High Performance Indoor Environment, HiPIE - sinnesphysiologisch, leistungspsychologisch optimierte Räume Mensch-Raum-Wechselwirkungen - Einfluss von Bauteilen auf Leistung + Komfort integrale Mensch-Raum-Modelle Raum / Gebäude-Simulation, Planungstools Mio. - Leistungsoptimierung durch Gebäude und Räume wechselseitige Einflüsse: Temperatur, Akustik, Licht, Luftqualität, Feuchte (Büro, Hotel, Health Care, Schulungsräume, Produktionstätten) inhaus2 - Steigerung des Gebäudemarktwertes

29 High Performance Indoor Environment, HiPIE inhaus 2 multi purpose office space

30 Ziele Officeszenario Systemdemonstrator multifunktionale Bauteile Kosteneffizienz Gestalterische Flexibilität Leistungsfähigkeit Komfort und Gesundheit Mut neue Wege zu gehen unter Integration von inhaus Produkten Systemen Know-how Also Partnerpotentiale

31 Strategische F&E-Schwerpunkte Fraunhofer IBP (Multi-) Funktionale Bauteile / Werkstoffe - Betontechnologie polymermodifizierte Betone - Multifunktionale Bauteile / Oberflächen maßgeschneiderte Eigenschaften akustisch, thermisch, olfaktorisch, hygrisch (Wände, Membranen, etc.), PCM, katalytisch, Mikrostrukturen, absorptiv, biozid bis 5 Mio. - adaptive Bauteile (Leistung + Komfort) Fassaden-, Wandbauteile, Möbel, Beschichtungen - Bionische Konzepte; Struktur Funktion nat. Biozide und Resistenzen inhaus2

32 Motivation und Stand der Technik Akustik? Gestaltung? Quelle: A. Liebl, B. Jödicke, H. Baumgartner, S. Schlittmeier, J. Hellbrück, H. Drotleff, Efficient Office, Proceedings of INTER-NOISE 2008

33 Streifenansatz Absorber Beton Wie viele Absorberstreifen und welches Material? Thermische Wirksamkeit? Baupraktischer Einsatz? Schallabsorptionsgrad α s [--] k 2k Frequenz [Hz]

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35 (Multi-) Funktionale Bauteile / Werkstoffe (Prototyp) Phonestop in TAB Decke

36 Strategische F&E-Schwerpunkte Fraunhofer IBP Umwelteigenschaften von Produkten / Gebäuden - Innenraum Mikrobiologie/Hygiene, Ausgasung, Geruch, Feuchte - Toxikologie u. Allergologie Akute- u. Langzeittoxizität, Allergieauslösende + adjuvante Wirkung seit 1996 ca. 20 Mio. - Boden- Grundwasser- Belastung? Stoffeinträge, Down- u. Recycling - Energie- und CO 2 -Bilanz inhaus2 - Nationale und internationale Anforderungen

37 F&E-Schwerpunkte Fraunhofer IBP Nachhaltige Bauteile und Gebäude - Dauerhaftigkeit / Witterungsbeständigkeit Mikroklimaanalyse, Bauteilsimulation, Produkt- und Testtailoring - Energieeffizienz u. erneuerbare Energien Plusenergiehäuser Energieeffiziente Kühlung Komfort integrierte Solartechnik Systemsimulation (Umgebung, Gebäude, Haustechnik) seit 2000 ca. 6 M io. - Bauteilfunktionen in anderen Klimazonen Marktanalysen, Anwendungs- und Funktionsprognosen, Bauteilentwicklung inhaus2 - Neue Anforderungen (Leistung, Komfort)

38 Fraunhofer: Bauphysik + RFID-Technik Problem: wie bauphysikalische Qualitäten von Gebäuden langfristig gewährleisten? Energieeffizienz? Statik, Schneelast, Stürme? Nachhaltigkeit? Kosten? Komfort? Funktionsfähigkeit? Dauerhaftigkeit?

39 Fraunhofer: Bauphysik + RFID-Technik Lösung: Dokumentierte Daten für Funktionelle Einheiten FE ermöglichen eine belastbare Nachvollziehbarkeit Energieausweis! Datensicherheit! Nachhaltigkeitszertifikat! schlankes Facility Management! VIP-Sensor-RFID Zugesagte Qualität! RFID-UHF-Tag auf Glas Langzeitbetrachtungen! FE RFID-Tag + Sensor-RFID + Kiosk-Software + web-service

40 Was leisten Demonstratoren und 1:1 Experimente?

41 Gewünschte Schwerpunkte der künftigen Forschungsinitiative Zukunft Bau Modellvorhaben Null-/Plusenergiehaus Energieeffizienz ist Domäne des Baus EU fordert ab 2019 Nullenergiehäuser Nullenergiehäuser: Wirtschaftlich praktikabel als Massenprodukt? Städtebauliche Qualität gegeben? Städtebauförderung integrieren! Demonstrationsprojekte Plusenergiehäuser Büro- und Wohnbauten Einbindung der Industrie und des Handwerks

42 Fraunhofer-Allianz Bau als Bauherr Ansprechpartner Andreas Kaufmann Telefon: Fax: ibp.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP Fraunhoferstr Valley/Oberlaindern Seite 35 Aufgaben, Kompetenzen, Portfolio Fraunhofer-Allianz Bau

43 Gewünschte Schwerpunkte der künftigen Forschungsinitiative Zukunft Bau Gebäudebestand Multifunktionale vorgefertigte Modernisierungselemente Denkmalschutz./. Klimaschutz