Bauphysik Energieeffizienz und mehr Klaus Sedlbauer Seite 1
Randbedingungen und Veränderungen Urbanisierung Steigender Energieverbrauch Internationalisierung Klimawandel Demographischer Wandel Ressourcenverknappung Seite 2
Klimawandel als Innovationstreiber Quelle: www.faz.net Quelle: wwww.zorn.biz Quelle: wwww.peterulrich.net Fragen: Eine der schwierigsten Herausforderungen der Menschheit? Modethema weltfremder Naturromantiker? Fakten: Unser Lebensstil ist möglicherweise ein Auslaufmodell! Bauforschung muss als Schlüsselbranche reagieren! Seite 3
SB3 Baubranche in großer Verantwortung! Mio 14,000 12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000 Land und Forstw irtschaft, Fischerei und Fischzucht Bergbau Ernährungsgew erbe, Tabakverarbeitung Textil-, Bekleidungs- und Ledergew erbe Holz, Papier und Druckgew erbe Chemische Industrie Metallerz. und bearbeitende Metallerzeugnisse Maschinenbau Fahrzeugbau Energie und Wasserversorgung Baugew erbe Unternehmensdienstleistungen Ganz wesentlich: 2003 2004 2005 2006 Ideen, Konzepte, Produkte und Innovationen 0 Sonstige Seite 4
Folie 4 SB3 Baubrache gekennzeichnet durch den Dreiklang: Hightech - Lowtech - Bautech Klaus Sedlbauer; 24.03.2008
Produkte und Innovationen Quelle: ForschungsVerbund Sonnenenergie / Fraunhofer ISE Photovoltaik: Hightech mit großen Exportchancen Quelle: Solarhaus / Joseph D. / Quelle: www.flickr.com Wahlplakat Bündnis 90 / Die Grünen Seite 5
Produkte und Innovationen Quelle: Wind park in north-eastern Germany (Mecklenburg) Bild: Philipp Hertzog Photovoltaik: Hightech mit großen Exportchancen Windenergie: Schlüsseltechnologie mit gutem Einsparpotential Seite 6
Produkte und Innovationen Aufgabe der Bauphysik: Photovoltaik: Hightech mit großen Exportchancen Konzeption, Windenergie: Demonstration Schlüsseltechnologie und mit Kommunikation gutem Einsparpotential Gebäudedämmung: Lowtech mit größter Wirkung Seite 7
Denkmalschutz und Kulturerbeerhalt Herausforderungen Verdoppelung des Tourismusaufkommens bis 2020 Notwendigkeit einer nachhaltigen Nutzung der Denkmäler Neue Ansätze Hygrothermische Simulationen Verbesserte Risikoabschätzung Präventiver Schutz von Kulturgut Adaptive Materialien und Lösungen Aktion von Fraunhofer und Leibniz: FALKE: Forschungsallianz Kulturerbeerhalt Seite 8
Rechenverfahren WUFI Seite 9
Rechenverfahren WUFI Hygrothermische Beurteilung von Bauteilen und Gebäuden Eingabe Klimatische Randbed. Konstruktionsaufbau Bauteilausrichtung Materialparameter Rechenmodelle Raumklimasimulation WUFI+ Alterungssimualtion Bauteilsimulation WUFI-Pro, WUFI-2D, WUFI- CFD Ausgabe & Postprozess -modelle, Gebrauchstauglichkeit: Mikrobiologisch WUFI-Bio Chemisch (z.b. Korrosion) Mechanisch Energieverbrauch Behaglichkeit Dauerhaftigkeit, Wirtschaftlichkeit Seite 10
Rechenverfahren WUFI - Bauen in anderen Klimazonen Seite 11
Bauen in anderen Klimazonen 100 Hiroshima Sapporo 80 Wassergehalt [kg/m 3 ] 60 40 20 0 0 1 2 3 4 5 Zeit [Jahre] 0 1 2 3 4 5 Zeit [Jahre] klimaspezifische Produktauslegung Seite 12
Funktionsweise der feuchtadaptiven Dampfbremse FADAB Seite 13
Mikroperforierter Folienabsorber Mediengarten des MDR Seite 14
Membranbau (ETFE) aus bauphysikalischer Sicht Seite 15
Produkte aus dem Bereich der Baubionik Antischmutz-Schicht IBP IBP Reduzierte Adhäsion des Schmutzes IBP 10 µm 100 µm Seite 16
WISA Membran Ziele Bauphysik (IBP) Materialtechnologie (IWM, IFAM) Tragwerk (IFAM) Funktionale Schichten (ISE) Fügetechniken (IFAM, IWM) Beschichtungen (IVV, ISC) Technologische Basis für ein übergreifendes Gesamtkonzept durch Bündelung der vorhandenen Fraunhofer-Kompetenzen Seite 17
Weltweit bekannte Membranbauten IBP [www.dubai-tour.de] Seite 18
Architektonisch- bauphysikalische Innovationen [Quelle: Hightex] Aufgabe der Bauphysik: Integrale Planung, Optimierung und Kontrolle (RFID) Seite 19
Gebäude als "Produkt" Lehrter Bahnhof Aktion von Fraunhofer: Gründung der Allianz Bau Seite 20
Forschungsanlage inhaus2 Seite 21
Zusammenfassung und Fazit Bauphysik ist eine komplexe und stark innovierende Wissenschaft wesentliche Triebfedern: Umweltschutz Menschen als Gebäudenutzer Muss für Forschung und Entwicklung: integral und international vom deutschen Wärmeschutz zur klimaabhängigen "Bauphysikeffizienz" vom Schallschutz zur produktivitätsunterstützenden Umgebung Wissenschaftliche Exzellenz und Produkte sind Kern der Arbeit Seite 22