Projekte und Referenzen

Die Bundesregierung strebt bis 2045 Klimaneutralität an, wozu insbesondere die Dekarbonisierung des Gebäudebestands einen wichtigen Beitrag leisten muss. Eigentümer und Betreiber großer Liegenschaften stehen dabei vor komplexen Herausforderungen, da herkömmliche Lösungen oft kleinteilig und kurzfristorientiert bleiben. Das Fraunhofer Transformationskonzept setzt hier an: Es bietet ein standardisiertes, systematisiertes und praxisnahes Vorgehen, das energetische Bestandsaufnahme, Potenzialanalysen und maßgeschneiderte Maßnahmen für Gebäudehülle, Anlagentechnik und Energieversorgung vereint. Erprobung, Musterausschreibungen und Verstetigungsstrategie gewährleisten eine effiziente Umsetzung des Rollouts – über Fraunhofer hinaus übertragbar und auf nachhaltige Partnerschaften ausgelegt.

Der Bausektor muss einen erheblichen Beitrag zur Erreichung der klimapolitischen Ziele von Bundesregierung und EU leisten. In Deutschland gehen rund 40 Prozent aller CO2-Emissionen auf die Errichtung und den Betrieb von Gebäuden zurück. Der überwiegende Anteil entfällt dabei auf Strom und Wärme. Deshalb muss mehr Gebäudebestand schneller, effizienter und mit regenerativen Energieträgern saniert werden. Zentrale Ansätze des Leitprojekts BAU-DNS sind eine Produktivitätssteigerung, verbunden mit Kostensenkung, und die Erhöhung der Zirkularität und CO2-Neutralität von Materialien und Systemen. Das Konsortium verfolgt dafür drei Stränge: durchgängige Datennutzung, nachhaltige Prozesse und eine systemische Fertigung, die dem Fachkräftemangel entgegenwirken soll. Das Konsortium widmet sich auch der aktuell mangelnden Materialverfügbarkeit: Regionale Verfügbarkeiten und rezyklierte Materialien werden entscheidende Säulen der Branche. Deshalb konzipiert das Konsortium von BAU-DNS den Bauprozess auch aus der Sicht von Rückbau und Recycling: Komponentenentwicklung, Fabrikauslegung, Gebäudeplanung und weitere Projektschritte werden vom Ende her entwickelt.

Im Projekt SafeCar geht es um die Erfassung der Ausbreitung von Corona-Viren in Rettungswagen und deren schnelle, gezielte Dekontamination.

Im Programm »Fraunhofer vs. Corona« etablierte das Fraunhofer IBP realitätsnahe Methoden, um die Effizienz von Luftreinigungstechnologien nachzuweisen.

Mobile Raumluftreiniger entfernen infektiöse Aerosole aus der Luft oder inaktivieren die darin enthaltenen Erreger.

Wissenschaftler des Fraunhofer IBP entwickeln eine Online-Prozessanalytik, um schwefelorganische Verbindungen zu detektieren und nachzuweisen.

Das Projekt vereint Innovation, Technologie und Nachhaltigkeit in einem einzigartigen Forschungsnetzwerk, um Quantentechnologien greifbar, anwendungsorientiert und zukunftssicher zu gestalten. Besonderer Fokus liegt dabei - neben neuen Kooperationsformaten zur Ideenentwicklung und dem schnellen Prototyping von Ideen - auf der belastbaren Untersuchung von ökologischen, sozialen und ökonomischen Aspekten der Anwendungen sowie dem durch die Technologien erzielbaren Mehrwert. Das Fraunhofer IBP spielt dabei eine zentrale Rolle in der Potentialanalyse der beforschten Ansätze und unterstützt alle Verbundvorhaben in der Fördermaßnahme mit Expertise zu Ökobilanzierung und Nachhaltigkeitsbewertung.

Klimaanpassung sowie Biodiversitätsschutz müssen stärker verbunden, gesamtheitlich entwickelt und umgesetzt werden. Für Planungsprozesse bedeutet dies, dass klimatische und ökologische Informationen, Datenbanken, Klimaanpassungs- und Biodiversitätsstrategien sowie interdisziplinäre Kompetenzen zusammengeführt werden müssen – eine große Herausforderung für die aktuell keine digital-gestützte Methodik zur integralen Planung von Klimaanpassung sowie Biodiversitätsschutz existiert. Dies gestaltet Planungsprozesse komplex und langsam und erschwert das Erkennen von Synergien. Das Projekt BioAdapt setzt hier an und entwickelt ein anwenderfreundliches Planungstool, welches die evidenzbasierte Planung und Bewertung von Klimaanpassungs- und Biodiversitätsschutzmaßnahmen inklusive der notwendigen Datenbanken gesamtheitlich zusammenführt.

Netz- und systemdienliche Nutzung von Überkapazitäten im Stromnetz aufgrund von Starkwindereignissen zur Gebäudebeheizung (Power-to-heat) inkl. Monitoring im Realbetrieb.

Auf der Konversionsfläche der Gewerbebrache des ehemaligen Güterbahnhofs in Stuttgart-Bad Cannstatt entwickelt sich seit 2013 das neue Stadtquartier „Neckarpark“. Als Hauptenergiequelle für die Wärmeversorgung dient das städtische Abwasser, dessen Energie mittels eines Wärmepumpenkonzepts erschlossen und in einem Niedertemperatur-Nahwärmenetz verteilt wird. Zur Erhöhung der Effizienz des Nahwärmenetzes wurden die Bauherren von Beginn an verpflichtet, die gesetzlichen energetischen Anforderungen an Neubauten signifikant zu unterschreiten (Mindestanforderung: KfW Effizienzhaus 55). Zum Vorhabenstart und einige Jahre darüber hinaus war das NeckarParkprojekt mit 2.100 kW Entzugsleistung aus dem Abwasser das deutlich größte Abwasserwärmeprojekt Deutschlands. Der Neckarpark dient daher bundesweit als Vorbild für eine nachhaltige Energieversorgung eines Stadtquartiers.