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Projekt
EXC 3115: CARE: Klimaneutrales und ressourceneffizientes Bauen
Fachliche Zuordnung
Bauwesen und Architektur
Förderung
Förderung seit 2026
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 533767731
Die Baubranche zählt zu den Hauptverursachern von Treibhausgasemissionen und den Hauptverbrauchern von Energie und Ressourcen. Während sie die Umwelt durch Abfall, Lärm und andere Emissionen belastet, leidet sie unter stagnierender Produktivität, schwierigen Arbeitsbedingungen und einem zunehmenden Arbeitskräftemangel. Um die globale Erwärmung zu verlangsamen und zugleich bezahlbaren, klimaresilienten Wohnraum für die Bevölkerung und die entsprechende Infrastruktur zu schaffen, muss die Bauindustrie eine disruptive Transformation durchlaufen. CARE will genau diesen Wandel vorantreiben, indem bahnbrechende Fortschritte in den Schlüsselbereichen des Bauwesens – Baustoffe, Konstruktionsprinzipien und Fertigungstechnologien – erzielt und synergistisch in revolutionäre Paradigmen überführt werden. Zwei Querschnittsbereiche – Digitale Methoden und Nachhaltigkeitsbewertung – ermöglichen diese Fortschritte und stellen die Wirksamkeit der entwickelten Lösungen sicher. Eine starke Hebelwirkung lässt sich im Schlüsselbereich Baustoffe erzielen, indem herkömmlicher Beton – dessen Herstellung für 8 % aller CO2-Emissionen verantwortlich ist – durch kohlenstoffneutrale Alternativen ersetzt wird. Die neuartigen mineralisch-basierten Verbundwerkstoffe werden unter Einsatz von CO2, Abfallstoffen und erneuerbarer Energie synthetisiert. Die in CARE zu erforschenden Konstruktionsprinzipien zielen darauf ab, diese Baustoffe zur Herstellung materialminimierter Strukturen, wiederverwendbarer Module und zur Ertüchtigung bestehender Bauwerke zu verwenden. Zukunftsweisende Fertigungstechnologien wie die additive Fertigung und automatisierte Montage/Demontage bieten höchste Präzision bei gleichzeitiger Flexibilität, steigern die Produktivität und verringern die gesundheitliche Belastung der Beschäftigten. Digitale Methoden zur datengetriebenen Entwicklung und Fertigung von Baustoffen und Bauteilen führen zur grundlegenden digitalen Transformation der Wertschöpfungskette. Durch neue Methoden der Nachhaltigkeitsbewertung wird die Wirksamkeit der erforschten Lösungen prognostiziert und einem Monitoring unterzogen, um diese im Hinblick auf Nachhaltigkeitsaspekte weiter zu optimieren. Prototypen und physische Demonstratoren veranschaulichen die erarbeiteten Lösungen und den daraus resultierenden Nutzen für die Gesellschaft – wie Wohlbefinden, Lebensqualität und Gesundheit – und verstärken den Wissenstransfer. Die enge Zusammenarbeit mit der Industrie stellt die Umsetzbarkeit der erforschten Lösungen und eine schnelle Implementierung in die Praxis des Bauens sicher. Dieser ganzheitliche Ansatz baut auf umfassenden Vorarbeiten der TUD und RWTH auf. TUD und RWTH sind weltweit tonangebend, wenn es um die Verbesserung der Nachhaltigkeit und Resilienz mineralischer Baustoffe und Strukturen geht. Dies bildet eine hervorragende und unverzichtbare Grundlage zur Erreichung der in diesem Antrag dargelegten Ziele.
DFG-Verfahren
Exzellenzcluster (ExStra)
Antragstellende Institution
Technische Universität Dresden
Mitantragstellende Institution
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
Beteiligte Institution
Institute for Integrated Management of Material Fluxes and of Resources (UNU-FLORES); Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V. (IPF)
beteiligte Wissenschaftlerinnen / beteiligte Wissenschaftler
Professor Dr. Björn Andres; Professor Dr.-Ing. Jörg Blankenbach; Professorin Dr. Sigrid Brell-Cokcan; Professor Dr.-Ing. Roberto Calandra; Professor Dr.-Ing. Chokri Cherif; Professor Dr. Gianaurelio Cuniberti; Professor Dr. Michael Gelinsky; Professorin Dr. Edeltraud Günther; Professor Dr.-Ing. Steffen Ihlenfeldt; Professor Dr. Stefan Kaskel; Professor Dr. Jürgen Klankermayer; Professor Dr.-Ing. Sven Klinkel; Professor Dr. Leif Kobbelt; Professor Dr.-Ing. Marco Liebscher; Professor Dr.-Ing. Stefan Löhnert; Professor Dr.-Ing. Steffen Marx; Professor Dr.-Ing. Thomas Matschei; Professorin Dr.-Ing. Christina Scheffler; Professorin Dr. Sabine Janina Schlittmeier; Professorin Dr.-Ing. Anke Schmeink; Professorin Dr.-Ing. Marzia Traverso; Professorin Dr.-Ing. Anya Vollpracht; Professorin Dr. Inez Weidinger
