Projekte und Referenzen

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

In der Bauwirtschaft stehen wir vor einer bedeutenden Herausforderung: Jährlich werden in Deutschland rund 90 Prozent der inländischen mineralischen Rohstoffe für Bauprojekte verwendet. Gleichzeitig landen viele wertvolle Bauabfälle, insbesondere aus älteren Gebäuden, auf Deponien oder werden nur unzureichend verwertet. Besonders betroffen sind Bauwerke, die zwischen den 1960er und 1980er Jahren errichtet wurden und faserhaltige Silikatmineralien enthalten. Diese historischen Kontaminationen führen dazu, dass recyclingfähiger Beton oft als Sondermüll entsorgt werden muss. Mit dem Projekt ReAsCon wird daher ein innovativer Ansatz zur Aufbereitung unerwünschten Erbes in der Bauindustrie verfolgt.

In wachsenden Städten werden immer mehr Flächen versiegelt. Dadurch steigt der Kontakt von Regenwasser mit Materialien, z. B. auf Dächern, die das Ablaufwasser mit schädlichen Substanzen belasten können. Für die meisten Dachmaterialien können aber keine eindeutigen oder statistisch relevanten Aussagen zu Schadstoffemissionen gemacht werden, da es kaum Untersuchungen gibt, die zudem meist auf einmaligen Stichproben basieren. Rahmenbedingungen wie atmosphärische Einflüsse oder Dachrinnenmaterial werden oft nicht ausreichend beschrieben. Es besteht daher erheblicher Forschungsbedarf, um wissenschaftlich fundierte Aussagen über Schadstoffe in Niederschlagsabflüssen von Nichtmetall-Dächern zu treffen.

Im Rahmen der deutschen Nachhaltigkeitsstrategie und zur Unterstützung der globalen Nachhaltigkeitsziele (SDG) hat das Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP das Verbundprojekt »AACtion« ins Leben gerufen, das sich mit der Entwicklung umweltfreundlicher Baustoffe beschäftigt. Angesichts der Herausforderungen, die der weltweit zunehmende Urbanisierungsdruck mit sich bringt, zielt das Projekt darauf ab, die Ressourceneffizienz und den CO2-Fußabdruck in der Bauindustrie signifikant zu reduzieren.

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.

Die Stiftung Zeche Zollverein untersucht Möglichkeiten, um den Betrieb ihrer Gebäude emissionsfrei zu gestalten und gleichzeitig den historischen Wert des Industriedenkmals Zollverein zu bewahren. Zu diesem Zweck wurde eine Machbarkeitsstudie durchgeführt, um die potenziellen Einsparungen verschiedener Transformationskonzepte in Bezug auf die Anforderungen an den Denkmalschutz zu bewerten. Die Studie berücksichtigt Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz des baulichen Erbes sowie Maßnahmen für eine emissionsneutrale Wärmeversorgung des UNESCO-Weltkulturerbes.

Die Stiftung Zeche Zollverein untersucht Möglichkeiten, um den Betrieb ihrer Gebäude emissionsfrei zu gestalten und gleichzeitig den historischen Wert des Industriedenkmals Zollverein zu bewahren. Zu diesem Zweck wurde eine Machbarkeitsstudie durchgeführt, um die potenziellen Einsparungen verschiedener Transformationskonzepte in Bezug auf die Anforderungen an den Denkmalschutz zu bewerten. Die Studie berücksichtigt Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz des baulichen Erbes sowie Maßnahmen für eine emissionsneutrale Wärmeversorgung des UNESCO-Weltkulturerbes.

Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer IBP haben im Rahmen der Global Housing Technology Challenge (GHTC-India) Innovations-Teams auf ihrem Weg zum erfolgreichen Technologietransfer nachhaltiger Bautechnologien geführt. Dazu wurden interaktive E-Learning-Module entwickelt, Online-Seminare durchgeführt und im Rahmen intensiver Mentorship-Programme die Teams begleitet, um low-carbon Materialien und Technologien für bezahlbares Wohnen marktreif zu machen. Vom ersten Funken der Ideengenerierung über Prototyping bis hin zur Markteinführung begleitete das Fraunhofer IBP die Teams bei der Umsetzung resilienter, energieeffizienter Lösungen –abgestimmt auf die Anforderungen des indischen Marktes.

Im Projekt zur Etablierung eines klimaneutralen Gebäudebetriebs am Standort Berlin-Wilmersdorf arbeiten wir eng mit der DRV Bund zusammen. Ziel ist es, eine treibhausgasneutrale Energieversorgung zu entwickeln. Zunächst wurde eine Ist-Analyse des Verbrauchs sowie eine Potentialanalyse für erneuerbare Energien durchgeführt. Basierend darauf entwickelten wir mehrere Versorgungsvarianten, darunter die von der DRV Bund präferierte Variante, die Nahwärme mit Wärmepumpen und Photovoltaik umfasst. Durch gezielte Effizienzmaßnahmen und die Einbindung von erneuerbaren Energien wird die THG-Neutralität am Standort Wilmersdorf angestrebt, um einen nachhaltigen Beitrag zur Energiewende zu leisten.

Mit dem Beschluss des „Energie- und Klimaschutzkonzepts“ setzt Baden-Württemberg neue Maßstäbe für den Klimaschutz an landeseigenen Liegenschaften. Als Pilotprojekt wurde die Hochschule Pforzheim ausgewählt, um innovative Leistungsbilder zu entwickeln und zu testen. Gemeinsam mit dem Fraunhofer-Instituts für Bauphysik wurde ein optimiertes Energiekonzept erarbeitet, das als Vorbild für zukünftige Anwendungen dient. Hierbei kommen standardisierte Prozeduren und Hilfsmittel zum Einsatz, um nachhaltige Lösungen für den Klimaschutz zu erproben.