Fraunhofer auf der Messe BAU 2023

München | Trade Fair Center Messe München / 17. April 2023 - 22. April 2023

BAU 2023

Weltleitmesse für Architektur, Materialien, Systeme

bau-muenchen.com

Halle C2, Stand 528

Fraunhofer-Allianz Bau (bau.fraunhofer.de)

Fraunhofer-Aussteller

Fraunhofer-Allianz BAU | Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO | Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP | Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT | Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD | Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP | Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM | Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

Nachrüstbare Durchlassregelung der Sonnenenergie für Fenster und Glasfassaden mit schaltbaren Folien

Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP

An diesem Bürogebäude in Uppsala (Schweden) soll das Potenzial der smarten Schichten innerhalb des Projektes Switch2Save demonstriert und ausgewertet werden.

Große Glasfassaden liegen schon seit dem frühen 20. Jahrhundert im Trend. Natürliches Licht trägt im Innenraum erheblich zum Wohlbefinden bei. Ein Nachteil ist der unkontrollierte Wärmedurchlass. Elektrochrome Folien, die durch eine angelegte Spannung schaltbar sind und somit die Wärmeeinstrahlung regulieren, können das Raumklima unterstützen. Das gleiche gilt für thermochrome Beschichtungen. In den Förderprojekten Switch2Save und FLEX-G 4.0 werden kostengünstige Nachrüstlösungen für solche innovativen Komponenten entwickelt. Sie sollen möglichst einfach in Fenster integriert werden können und so zur Senkung des Energiebedarfs des Gebäudes beitragen. Während der BAU 2023 stellt das Fraunhofer FEP gemeinsam mit Projektpartnern entstandene schaltbare Folien in Modellfenstern vor.

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Future Districts: digitale Zwillinge für klimaneutrale Quartiere

Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO

Was wären Städte ohne zukunftsfähige Quartiere als Motoren und Labore für Leben, Wohnen und Arbeiten von morgen? Das Exponat des Fraunhofer IAO ist ein Ergebnis der Forschungsarbeiten in der »Morgenstadt: Future District Alliance« – einem einzigartigen Innovationsverbund der Fraunhofer-Initiative Morgenstadt mit 20 Partnern aus Immobilienwirtschaft, Städten, Landesgesellschaften und Startups. Ein Forschungsschwerpunkt ist die Entwicklung digitaler Zwillinge als Prozess-Baukasten über den gesamten Lebenszyklus von Potenzialanalysen über Planung bis hin zu Bau und Betrieb. Das Exponat visualisiert dabei unterschiedliche Informationsmodelle aus konkreten Quartiers- und Campusentwicklungen, beispielsweise zur Energieinfrastruktur am Fraunhofer-Institutszentrum Stuttgart und aus dem Werksviertel in München.

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Innovative und energieeffiziente Fassadensanierung: Modulfassade mit integrierter Anlagentechnik versorgt Gebäude mit erneuerbarer Energie

Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP

Außenansicht der EE-Modulfassade am VERU-Gebäude.

Noch ist die Sanierungsquote im Gebäudesektor zu gering, um die Energiewende im von der Bundesregierung anvisierten Zeitraum zu erreichen. Ein Schritt hierzu kann ein größerer Vorfertigungsgrad der Bauteile sein. Forschende vom Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP haben gemeinsam mit Kollegen vom Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE eine sogenannte EE-Modulfassade (Erneuerbare Energien-Modulfassade) entwickelt, die das Gebäude umweltfreundlich mit Strom versorgt und damit die Räume beheizt, kühlt und lüftet. Mit dem System lassen sich Bestandsfassaden sanieren, aber auch Neubauten können nachhaltig und energieeffizient ausgestattet werden.

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Schaltbares Phasenwechselmaterial

Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT

Funktionsprinzip des schaltbaren Wärmespeichermoduls: Durch gezielte Aktivierung des unterkühlten Phasenwechselmaterials (links) kann die im Material über einen langen Zeitraum nahezu verlustfrei gespeicherte Wärme freigesetzt werden.

Überschüssige Wärme speichern und nahezu verlustfrei zu einem späteren Zeitpunkt nutzen: Forschende des Fraunhofer ICT haben das Phänomen des Taschenwärmer-Kissens für kalte Wintertage auf die Temperierung und Klimatisierung von größeren Strukturen und Gebäuden übertragen, um diese effizienter und resilienter zu gestalten. Geeignete Materialien und Materialsysteme entwickelt die Arbeitsgruppe Energieeffiziente Speichersysteme im Rahmen des Fraunhofer Cluster of Excellence Programmable Materials. Gerade im Bereich moderner Heizsysteme, bestehend aus einer Wärmepumpe in Kombination mit einem Flächenheizsystemen mit niedriger Vorlauftemperatur zeichnet sich ein großes Potential ab. Auch der sommerliche Wärmeschutz kann durch den Einsatz deutlich verbessert werden.

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Augmented Reality und Building Information Management

Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD

Mithilfe von 3D-Modellen und Bildgebungssystemen könnten künftig im Bau- und Facility-Management 3D-Bestandsinformationen jederzeit und überall verfügbar sein. Dazu trägt der Erfolg von BIM (Building Information Model) bei, das die Generierung und Verwaltung sowie permanente Dokumentation von Gebäudedaten von der Planung bis zur Instandhaltung unterstützt. Smartphone-Plattformen ermöglichen dabei den Zugriff auf zentral gespeicherte digitale Zwillingsmodelle, die den Status geplanter und abgeschlossener Aufgaben aufzeigen. Hier liegt der Fokus des Fraunhofer IGD auf cloudbasierten AR-Services für BIM-Modelle und der Unterstützung von Montage- und Demontageaufgaben mit Augmented-Reality-Technologien. Ziel ist die Entwicklung von AR-Lösungen basierend auf neuesten modellbasierten 3D-Registrierungstechnologien.

Markierungsfreie Rückverfolgung: Fehlerquellen am Bau minimieren, Produktfälschungen vorbeugen

Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM

Ist das Bauteil tatsächlich vom gewählten Hersteller? Oder wurde stattdessen ein Billig-Bauteil geliefert? Das lässt sich dank Track & Trace Fingerprint-Technologie auf der Baustelle einfach mithilfe eines Smartphones prüfen.

Industriell vorfabrizierte Elemente wie Fenster lassen sich mithilfe des Track & Trace Fingerprint-Verfahrens ohne gesonderte Markierung lückenlos rückverfolgen. Die Technologie nutzt die Oberfläche der Bauteile für die Identifizierung: Ein definierter Bereich wird mit einem Kamerasystem hochaufgelöst aufgenommen, aus der Aufnahme ein Code errechnet und einer ID zugeordnet. Diese Paarung wird in einer Datenbank hinterlegt und mit Planungsdaten für die Installation versehen. Auch sehr kleine Bauteile, bei denen keine Markierung möglich ist, oder Bauteile mit funktionalen Oberflächen können auf diese Weise erstmals rückverfolgt werden. Auf der Baustelle wird das Element mithilfe eines Smartphones fotografiert und mit der Datenbank abgeglichen. Somit können alle wichtigen Installationshinweise vor Ort abgerufen werden.

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Farbige Solarmodule zur Integration in Gebäudefassaden

Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

60 Photovoltaik-Module mit grüner MorphoColor® Strukturschicht bereichern seit Kurzem die Fassade des Zentrums für Höchsteffiziente Solarzellen am Fraunhofer ISE. Das Pilotprojekt für bauwerkintegrierte Photovoltaik (BIPV) liefert circa elf Megawattstunden Solarstrom pro Jahr. Die MorphoColor® Technologie ermöglicht es, Gläser von Solarmodulen farbig zu gestalten und dabei mindestens 90 Prozent der Moduleffizienz zu erhalten. So kann die integrierte Photovoltaik-Anlage Akzente in der Fassadenarchitektur setzen oder optisch in der Gebäudehülle verschwinden. Ein grünes und ein blaues PV-Modul mit MorphoColor® Technologie können Besucherinnen und Besucher der BAU am Fraunhofer Stand besichtigen.

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Vertical Water Sponge

Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

Das Konzept »Vertical Water Sponge« ist eine Maßnahme gegen Starkregenereignisse, Hochwasser oder Hitzewellen.

Starkregen, Überschwemmungen und Hitzewellen – den Herausforderungen des Klimawandels für Städte begegnet das Wasserrückhaltesystem »Vertical Water Sponge«, ein vertikales Retentionssystem aus einer tragenden durchlässigen Außenhülle mit wasserspeicherndem Kern. Für diesen kommen mineralische Werkstoffe aus Recyclingprozessen zum Einsatz, die über sehr gute Wasserspeicher- und -leitungseigenschaften verfügen. Die Module sind an die Dachentwässerung gekoppelt. So lassen sich große Mengen von Regenwasser zwischenspeichern und wiederum zur Verdunstungskühlung nutzen, was durch die hohe volumenspezifische Oberfläche des Modulkerns ermöglicht wird. Die vertikalen Retentionsmodule sollen bei bestehenden Gebäuden und im Neubau einsetzbar sein.

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Susanne Pichotta