SFB 1683:  Interaktionsmethoden zur modularen Wiederverwendung von Bestandstragwerken

Fachliche Zuordnung Bauwesen und Architektur
Geowissenschaften
Informatik, System- und Elektrotechnik
Maschinenbau und Produktionstechnik
Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
Förderung Förderung seit 2025
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 523205694
 

Projektbeschreibung

Ziel des geplanten SFB ist es, die Wiederverwendung (reuse) von Betonbauteilen auf strukturellem Niveau zu er-forschen und dazu grundlagenwissenschaftliche Methoden zu entwickeln. Die Nachhaltigkeit leitet die Methodik. Forschungsidee ist es, Bestandstragwerke nicht unkontrolliert abzubrechen, sondern planmäßig im Rückbau zu Modulen zu dekonstruieren. Die Module werden in ihren Eigenschaften charakterisiert, aufgearbeitet und baukas-tenartig zu neuen Tragwerken gefügt. Durch lösbare Verbindungen sind diese neuen Tragwerke zirkulär wieder-verwendbar. Sie sind zudem anpassungsfähig bei zukünftig veränderter Nutzung, erlauben den Tausch von Modu-len und den Einsatz von Neubauteilen, so dass ein zirkulärer Modulbau entsteht. Vorhandene Bestandsgründun-gen werden zu Gründungsmodulen und Attraktoren der Strukturfindung. Der SFB strukturiert sich in drei Projektbereiche A, B und C sowie ein zentrales Projekt der Informationsinfrastruk-tur. Reale Bauteile sowie Prozessdaten aus realen Rückbauten werden konsistent übergreifend erhoben und kohä-rent im SFB eingesetzt. Gemeinschaft werden realmaßstäbliche Großdemonstratoren aufgebaut. Sie werden Schritt für Schritt über die Förderperioden erweitert und zur übergreifenden Validierung und Öffentlichkeitspräsen-tation genutzt. Beteiligte Disziplinen sind der Konstruktive Ingenieurbau, Mechanik, Informatik, Architektur, Werk-stofftechnik, Produktionstechnik, Umwelttechnik und Ressourceneffizientes Bauen. Projektbereich A behandelt das neue Tragwerk aus Bestandsmodulen. Forschungsziele sind die Entwicklung von Methoden zur Strukturfindung mit Bestandsmodulen, die Entwicklung von lösbaren, seriengerecht zu fertigenden Modulverbindungen, biobasierte Gründungsverstärkung und Zuverlässigkeitsmodelle zur Tragfähigkeitsbewertung nach Wiederverwendung. Bereich B widmet sich der adaptiven Charakterisierung des Ist-Zustands der Bestandsmodule auf materieller, struktureller und Teilelementebene. Entwicklungsziele sind Verfahren zur Bewertung von Betonstählen und -strukturen mit unscharf ermüdungsrelevanter Lasthistorie, röntgen-tomographische Analyseverfahren an Modul-rändern, Kategorisierungs- und Bewertungsansätze mit zerstörungsfreien Prüfverfahren und indirekte Charakteri-sierungen von Bestandsgründungen. Bereich C behandelt den Gesamtprozess. Forschungsziele sind die ganzheitlich digitale Prozessmodellierung vom Bestand bis hin zum Neubau über Raum, Zeit und die Einzelprozesse, die übergreifende Nachhaltigkeitsbewertung zirkulärer Modulbauweisen, der „selbstlernende“ Baukasten – also die Frage nach der „richtigen“ Modulwahl und günstigen Schnittkanten – und Automatisierungskonzepte zu Charakterisierung und Feinbearbeitung. Ziel der Forschung ist es, die Betonbauweise in eine nachhaltige, zirkuläre Modulbauweise zu wandeln. Zielan-spruch ist dazu eine ganzheitlich digital verkoppelte Methodik, die trotz individueller Basistragwerke allgemeingülti-ge Methoden liefert und Prozesse automatisierungsgerecht auslegt.
DFG-Verfahren Sonderforschungsbereiche

Laufende Projekte

Antragstellende Institution Ruhr-Universität Bochum
Beteiligte Hochschule Universität Stuttgart
Beteiligte Institution Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM); Karlsruher Institut für Technologie
Sprecher Professor Dr.-Ing. Peter Mark