„Software im Bau“
Zu Beginn des 21. Jahrhunderts steht die Bauindustrie vor großen Herausforderungen. Durch steigende Ansprüche bei Sicherheit und Nachhaltigkeit und technologischer Entwicklungen, ist ein Reagieren auf diese Anforderungen ohne intelligente Softwaresysteme nicht mehr möglich. Daher widmen sich innerhalb der Fraunhofer-Allianz Bau insgesamt sechs Institute den Innovationen im Bereich „Software im Bau“. Fraunhofer-Themen sind die Softwarefamilie „WUFI“ des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik IBP, die Forschungsprojekte des vom Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO initiierten Innovationsnetzwerks „FUCON“, sowie die vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE entwickelten intelligenten Energiesysteme und das energieautarke Funksensornetzwerk des Fraunhofer-Instituts für Kurzzeitdynamik EMI.
Kampf gegen Feuchte in Gebäuden und ein spannendes Innovationsnetzwerk
In der Bauwirtschaft sind die Entwicklung und der Einsatz von effizienter Software notwendig. Ohne die intelligenten und leistungsfähigen Systeme lassen sich die Standards für Nachhaltigkeit und Sicherheit nicht erfüllen. Daher legen das Fraunhofer IBP, IAO, ISE, EMI, IZFP und UMSICHT viel Wert darauf, diese Technologien in ihren digitalen Innovationsschmieden weiterzuentwickeln. Hauptziele der Institute sind dabei den digitalen Informationsflusses im Planungsprozess zu verbessern, sowie die Analyse des Raumklimas und die Bauwerksinformationsmodelle weiterzuentwickeln.
Das Fraunhofer IBP erforscht mit Hilfe der Softwarefamilie „Wärme und Feuchte instationär“ (WUFI) die Temperatur und Feuchtverhältnisse in Bauwerken und deren Außenwänden, um mögliche Energieverluste durch Kältebrücken, Verdunstung oder Lüftungen vorzeitig identifizierbar und reduzierbar zu machen. Dadurch können Energie und Kosten gespart und nachhaltige Bauplanung gefördert werden. Zugleich werden auch die Raumklimafaktoren auf ihre Zusammenhänge überprüft, um damit die optimale Anpassung an das individuelle Wohlbefinden der Bewohner zu ermöglichen. Bereits seit 2007 entwickelt das Fraunhofer IAO mit Hilfe des Verbundforschungsprojektes „Future Construction“ (FUCON) ein Innovationsnetzwerk, um Methoden und Strategien für das nachhaltige Bauen zu konstruieren. Neben dem Fraunhofer IAO beteiligen sich auch Schüco, ThyssenKrupp und das Institut für Baubetriebslehre der Universität Stuttgart in diesem Verbund.
Die aktuellen Forschungsprojekte haben ihre Schwerpunkte dabei im strategischen Innovationsmanagement Bau, den wissensbasierten Planungsmethoden und der digitalen Produktion. Die darin entworfenen Szenarien für die Bauwirtschaft der Zukunft beschäftigen sich unter anderem mit dem Thema „Parametric Age 2020“. Dort werden mit Hilfe von innovativen Prozessen die Möglichkeiten für individuelles Bauen erforscht, um zukünftig höchste Kunden- und Umweltanforderungen erfüllen zu können. Ebenfalls Teil von FUCON ist der Innovationsradar Bau. Dieser fungiert als eine Art Bibliothek sämtlicher Bauinnovationen.
Intelligente Energiesysteme und mehr Sicherheit durch Funksensoren
Die effiziente Verwendung von erneuerbaren Energien ist ein Forschungsschwerpunkt des Fraunhofer ISE. Mit der Entwicklung von intelligenten Energiesystemen soll die nachhaltige Erzeugung und Nutzung von erneuerbaren Energien gewährleistet werden. Die modernen Informations- und Kommunikationssysteme des Fraunhofer ISE können auch ungenutzte Potenziale erschließen und dadurch nach und nach ein nachhaltiges Energiesystem aufbauen. Mit dem SmartEnergyLab, einem hochmodernen Testlabor für Energiesysteme im Verteilnetz, können zudem Smart Homes und Smart Grid-Technologien effektiv analysiert und weiterentwickelt werden.
Das Fraunhofer EMI entwickelte mit dem Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK) der Universität Freiburg und der EnOcean GmbH ein energieautarkes Funksensornetzwerk. Dieses kann nachhaltig die Sicherheit in Tunneln oder einsturzgefährdeten Gebäuden erhöhen. Die einzelnen Funksensorknoten werden dabei in die Wände eines Bauwerks integriert und ermöglichen im Ernstfall eine zeitnahe und klare Lagebewertung, die die Sicherheit bei Evakuierungs- und Rettungsaktionen deutlich verbessert.
