Lehr- und Forschungsgebiet Nachhaltigkeit im Metallleichtbau

 

Zum 01.07.2015 ist an der RWTH Aachen die Professur „Nachhaltigkeit im Metallleichtbau“, die vom Internationalen Verband für den Metallleichtbau,IFBS, unterstützt und gefördert wird, eingerichtet worden. Die Professur „Nachhaltigkeit im Metallleichtbau“ beschäftigt sich in Forschung und Lehre unter anderem mit Aspekten des konstruktiven Entwurfs, der statischen Bemessung, der Bauphysik und der Nachhaltigkeit von Konstruktionen in Metallleichtbauweise. Es werden außerdem vielfältige interdisziplinäre Forschungsthemen mit klassischen und verwandten Themen des Stahlbaus bearbeitet.

Die Berücksichtigung der Prinzipien des nachhaltigen Bauens ist eine wichtige Voraussetzung für zukunftsfeste Gebäude. Bauprodukte und Konstruktionen in Metallleichtbauweise können bei richtiger Anwendung dazu beitragen, energieeffiziente und nachhaltige Gebäude herzustellen. Als Vorteile des Metallleichtbaus sind hier das große Recyclingpotential der Werkstoffe, die leichte Rückbaubarkeit und Wiederverwendbarkeit einzelner Komponenten sowie die hohe Langlebigkeit und Werthaltigkeit der Bauteile zu nennen. Aktuell stehen neben Aspekten der Standsicherheit und mechanischer Beanspruchbarkeit interdisziplinäre Themen des energieeffizienten und nachhaltigen Bauens im Mittelpunkt der Diskussionen und Untersuchungen. Die Steigerung der energetischen Qualität von Gebäudehüllen in Metallleichtbauweise wird u.a. durch die Reduzierung des Wärmedurchgangs erreicht. Darüber hinaus gewinnen die Aspekte der Material- und Ressourceneffizienz bei steigenden Produktionskosten und abnehmender wirtschaftlicher Verfügbarkeit von Rohstoffen immer mehr an Bedeutung. Zukunftsweisendes und nachhaltiges Bauen bedeutet, ökologische, ökonomische und soziale Qualitäten von Bauwerken zu optimieren.

Die Lehre im Fachgebiet Metallleichtbau zielt auf die Vermittlung von Kompetenzen auf dem Gebiet des Entwurfs, der Planung und Ausführung sowie Bewertung im Metallleichtbau unter besonderer Berücksichtigung von Aspekten des Nachhaltigen Bauens. Das Lehr- und Forschungsgebiet Nachhaltigkeit im Metallleichtbau ist akademischer Kooperationspartner der Deutschen Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen und das Institut für Stahlbau ist Gründungsmitglied der DGNB.

Prof. Kuhnhenne ist Mitglied des Runden Tisches Nachhaltiges Bauen des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit, des TC 7 "Cold-formed thin walled Sheet Steel in Buildings" und des TC 14 "Sustainability and Eco-Efficiency of Steel Construction" der European Convention for Constructional Steelwork, ECCS.

Forschungsaktivitäten

In den vergangenen Jahrzehnten wurden die leistungsfähigen Produkte und Konstruktionen des Metallleichtbaus überwiegend im Industrie- und Gewerbebau eingesetzt. Das Forschungsgebiet Metallleichtbau widmet sich neben diesem klassischen Anwendungsbereich auch der Forschung und Entwicklung im Bereich des Wohn- und Geschossbaus von Neu- und Bestandsbauten. Dazu bedarf es der Entwicklung und Etablierung von Anforderungsstrukturen, anhand derer nachhaltige Gebäudehüllen in Metallleichtbauweise entwickelt werden können. Einige Beispiele von Forschungsaktivitäten, die das Fachgebiet durchführt, sind nachfolgend genannt:

  • Leichtes Bauen als Mittel zur Steigerung der Ressourceneffizienz
  • Neue Querschnitte und Anschlüsse und ihre Tragfähigkeit
  • Optimierung der Regel- und Anschlussdetails im Metallleichtbau hinsichtlich Bauphysik, Energie- und Kosteneffizienz
  • Energetische Sanierung von Gebäuden, auch Wohn- und Bürogebäude, mit Konstruktionen des Metallleichtbaus
  • Konzeption und Entwicklung von innovativen Befestigungstechniken
  • Entwicklung von integrierten Dach- und Außenwandkonstruktionen im Metallleichtbau zur Nutzung erneuerbarer Energiequellen

Dabei werden neben numerischen Untersuchungen auch experimentelle Prüfungen z.B. der bauphysikalischen und mechanischen Eigenschaften von Produkten und Konstruktionen des Metallleichtbaus durchgeführt.

Eine Übersicht über die laufenden und abgeschlossenen Forschungsprojekte aus dem Gebiet des Metallleichtbaus finden Sie hier.

Das ZIM-Netzwerk NawaMe

Das Technologie- und Kompetenznetzwerk NawaMe ist am 1. Januar 2019 offiziell gestartet und wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Rahmen des ZIM-Programms gefördert. Die zweite Forschungsstelle im Netzwerk ist neben der Professur für Nachhaltigkeit im Metallleichtbau das Institut für Bauforschung der RWTH Aachen, vertreten durch Univ.-Prof. Dr. rer. nat. Oliver Weichold, welcher das Lehr- und Forschungsgebiet Strukturelle Polymerkomposite im Bauwesen innehat. Mitglieder des Netzwerks sind neun Unternehmen aus verschiedenen Industriezweigen.
Der Leitgedanke, der hinter der Initiierung des Netz­werkes steht, ist die Betrachtung von Baumaterialien, Konstruktionen und ganzen Gebäuden hinsichtlich des möglichen Einsatzes von nachwachsenden Roh- bzw. Reststoffen.
Themenschwerpunkte im Netzwerk sind die Entwicklung neuer Materialien und innovativer Hybridkonstruktionen bis hin zu ressourcenschonenden Gebäuden. Vor allem der Ersatz von nicht oder nur schlecht recyclingfähigen Baumaterialien sind ein zentrales Thema des Netzwerkes. Dabei zielen die Neuerungen insbesondere darauf ab kreislaufgerechtes Bauen zu ermöglichen und nicht recyclingfähigen Abfall zu vermeiden.

Das ZIM-Netzwerk EnergieAktiv

Das Technologie- und Kompetenznetzwerk EnergieAktiv wurde vom Lehr- und Forschungsgebiet Nachhaltigkeit im Metallleichtbau der RWTH Aachen initiiert und wird im Rahmen des zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie seit dem 01.09.2022 gefördert. EnergieAktiv steht für die Verknüpfung der Baubranche mit innovativen Technologien der Energietechnik. Im Innovationsnetzwerk entwickeln kleine und mittlere Unternehmen in Zusammenarbeit mit der RWTH Aachen und dem Solarinstitut Jülich der FH Aachen neue Lösungen, die im ökologischen und ökonomischen Einklang stehen. Damit möchte das Netzwerk die Nutzung erneuerbarer Energien für den Gebäudesektor sowie nachhaltige Bauweisen vorantreiben und einen signifikanten Beitrag zur Erreichung der Klimaneutralität leisten.