Zentrum für leichte und umweltgerechte Bauten ZELUBA®

Profil

Das Zentrum für leichte und umweltgerechte Bauten des Fraunhofer WKI entwickelt Lösungen für die Baubranche. Industriepartner aus der Holzwerkstoff- und Fertighausindustrie, aber auch Unternehmen aus dem Handwerk werden bei der Entwicklung von neuen Systemen unterstützt. Eine große Kompetenz des Fachbereichs liegt in der Verbindung von Simulationsverfahren mit bauphysikalischen und mechanisch-konstruktiven Untersuchungsmethoden. Das Spektrum reicht dabei von der Entwicklung von Materialien zur Verwendung im Bauwesen über die komplexen Fragestellungen einzelner Details bis hin zu kompletten Wandsystemen. Die Verbesserung der technischen Umsetzbarkeit und Gebrauchstauglichkeit sowie die Optimierung der Wirtschaftlichkeit stehen bei den meisten Entwicklungen im Vordergrund.

Ein Forschungsschwerpunkt des Zentrums ist die Entwicklung reaktiver Brandschutzsysteme zur Verbesserung des Baustoffverhaltens und des Feuerwiderstands von Bauelementen, Installationen und Konstruktionen. Die Entwicklung von Detaillösungen, neuen Materialien und Werkstoffen mit verbesserten brandschutztechnischen Eigenschaften runden das Spektrum ab.

Forschungsschwerpunkte

 

Tragverhalten

Wir untersuchen die statisch-konstruktiven Eigenschaften holzbasierter Konstruktionen und Werkstoffe mit Versuchen und Simulationen. Unsere besondere Kompetenz ist die ganzheitliche Betrachtung mit Blick auf bauphysikalische Fragestellungen.

 

Bauphysik

Bauphysik ist für den Holzbau von essentieller Bedeutung, da ausschließlich bauphysikalisch richtig konstruierte Gebäude über Jahrhunderte dauerhaft und wertstabil sind. Wir entwickeln ganzheitliche Lösungen für Industrie und Handwerk. 

 

Brandschutz

Wir entwickeln neue Lösungen zur Verbesserung des Brandschutzes von Holz und Holzwerkstoffen.

 

Simulation

Wir arbeiten kontinuierlich daran, die Möglichkeiten der numerischen Simulation zu verbessern und auszuweiten, um den Umfang praktischer Versuche zu reduzieren und damit Kosteneinsparungen zu ermöglichen.

 

Hybride Werkstoffsysteme

Wir entwickeln hybride Werkstoffsysteme für den mehrgeschossigen Hochbau. Diese bieten aus ökologischer und ökonomischer Sicht viele Vorteile.

ZELUBA-Anschubprojekt

Seit 2014 arbeiten das Fraunhofer WKI und die TU Braunschweig im ZELUBA-Anschubprojekt gemeinsam an der konzeptionellen Entwicklung eines modularen hybriden Konstruktionssystems für leichte und umweltgerechte Bauten. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus dem Fraunhofer WKI und aus sechs Instituten der TU Braunschweig bringen eine breite Expertise aus verschiedenen Fachgebieten in das Projekt ein.

Die erste Projektphase diente der inhaltlichen und organisatorischen Verknüpfung der Projektteilnehmer sowie der Grundlagenforschung. Aktuell liegt der Fokus auf der Einbindung von Industriepartnern und der Akquise von Forschungsprojekten zur System- und Produktentwicklung.

Projekte

Momentenverbinder
© Foto Fraunhofer WKI

Momentenverbinder

Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von sensorkontrollierten, ultrahochleistungsfähigen Momentenverbindungen mit großem Energie-Dissipationspotentials für unzerstörbare Hochbauten in Erdbebengebieten.

Buchenhybridelement für den modernen Holzbau
© Foto Fraunhofer WKI | Nils Essing

Buchenhybridelement für den modernen Holzbau

Das Buchenhybridelement soll als Deckenelement zum Einsatz kommen und dabei eine Spannweite von 10 Metern bei üblichen Belastungen aus dem Wohn- und Gewerbebau überbrücken können.

Leichtbeton mit Zuschlägen aus Buchenholz
© Foto Fraunhofer WKI | Anja Lütte

Leichtbeton mit Zuschlägen aus Buchenholz

Betonfertigteile weisen eine sehr hohe Masse bei gleichzeitig hoher Wärmeleitfähigkeit auf. Um diesbezüglich eine Verbesserung zu realisieren, ersetzen wir die mineralischen Komponenten durch Holzbestandteile.

Glimm- und Schwelverhalten von Wärmedämmstoffen
© Foto Fraunhofer WKI | Manuela Lingnau

Glimm- und Schwelverhalten von Wärmedämmstoffen

Wir entwickeln Verfahren, mit denen das Glimm- und Schwelverhalten von Wärmedämmstoffen detailliert untersucht und bewertet werden kann.

Hygrothermische Kennwerte von Holzwerkstoffen
© Foto Fraunhofer WKI | Norbert Rüther

Hygrothermische Kennwerte von Holzwerkstoffen

In diesem Forschungsprojekt wurden erstmalig die gesamten hygrothermischen Kennwerte aller Holzwerkstoffe untersucht, um das Bauteilverhalten simulieren zu können.

Brandschutzbeschichtung für Ultra-Hochfesten Beton
© Foto Fraunhofer WKI

Brandschutzbeschichtung für Ultra-Hochfesten Beton

Ultra-Hochfester Beton ist bis zu 10-mal fester als üblicher Normalbeton. Unter Brandbelastung kommt es jedoch zu explosionsartigen Abplatzungen. Wie können diese minimiert werden?