Im Blickpunkt

Neue Techniken für alte Gemäuer

Nicht ohne Grund findet sich Weimar auf der Liste des UNESCO-Weltkulturerbes: Bauwerke wie das Nationaltheater oder die Herderkirche zeugen vom kulturellen Erbe der Stadt. Optimale Bedingungen also für das Team vom InnoProfil "Methoden und Baustoffe zur nutzerorientierten Bausanierung" (nuBau), denn gerade in Weimar kommt der Sanierung und Instandsetzung von Gebäuden besondere Bedeutung zu. Im Rahmen eines ersten Workshops haben die Projekt-Partner im November Arbeitsschwerpunkte und erste Ergebnisse präsentiert.

Materialbeschaffenheit, Raumstruktur, Statik - wer ein bestehendes Gebäude instand setzen möchte, muss viele verschiedene Faktoren in seine Planung einbeziehen. Umso wichtiger ist es, exakte und belastbare Informationen zu haben, auf deren Grundlage ein solches Projekt angegangen werden kann.

Nachwuchsforschungsgruppenleiter Völker bei seinem Vortrag.

Beim Weimarer InnoProfil nuBau wird aus diesem Grund nicht nur in eine Richtung geforscht: "Unser Ziel ist es, eine ganzheitliche Gebäudesanierung zu ermöglichen", erklärt Nachwuchsforschungsgruppenleiter Conrad Völker zu Beginn des Workshops. Während an der Professur Informatik in der Architektur ein digitales Gebäudemodell entwickelt wird, das alle relevanten Angaben zum Ist-Zustand eines Bauwerks verarbeiten kann, konzentriert man sich an der Professur Bauphysik auf die Bereiche energetische Sanierung, thermische Behaglichkeit und thermisch-hygrische Verhältnisse im Gebäude. Im Bereich Materialentwicklung- und Prüfung werden darüber hinaus neue Verfahren zur Bauzustandsanalyse erprobt sowie neue Rezepturen für Baustoffe entwickelt.

Dabei geht es den Wissenschaftlern in erster Linie um die Weiterentwicklung bestehender Techniken. So sind etwa Bauwerksmodelle schon seit geraumer Zeit ein gängiges Hilfsmittel. Allerdings sind die derzeit verfügbaren Produkte vor allem für Planungen im Neubau geeignet. Ein großes Problem besteht darin, dass es unmöglich erscheint, die Vielfalt existierender Gebäude in Standards oder statischen Bauwerksmodellen abzubilden. Projektmitarbeiter Dr. Torsten Thurow legte dazu in seinem Vortrag dar, dass dieser Umstand bisher dem eigentlichen Ziel von Bauwerksmodellen entgegensteht. Dieses Ziel ist die Zusammenführung der zum Teil sehr unterschiedlichen Modelle von Statikern, Bauphysikern, Denkmalpflegern usw. in einem gemeinsamen Bauwerksmodell. Die Lösung sieht das Forscherteam in der Entwicklung eines dynamischen Gebäudemodells, welches die Flexibilität erhalten soll, stetig um neue Modelle erweitert und der jeweiligen Aufgabenstellung angepasst werden zu können. So lassen sich nicht nur Fehler vermeiden, sondern auch Zeit und Kosten sparen.

Überprüfung eines Betonbauteils mit dem Ultraschall-Scherwellen-Tomograph.

Um Baumaßnahmen in alten Gemäuern adäquat planen und durchführen zu können, sind zudem Informationen über verwendete Materialien, Wandstärken und etwaige Schäden unerlässlich. Daher experimentiert das Team mit verschiedenen akustischen Messmethoden, die eine zerstörungsfreie Überprüfung von Bauteilen möglich machen. Zu diesem Zweck wurde extra ein Ultraschall-Scherwellen-Tomograph angeschafft, mit dem derzeit speziell präparierte Betonproben getestet werden. Die so gewonnenen Erkenntnisse sollen Rückschlüsse auf Materialeigenschaften zulassen und später ebenfalls in das digitale Gebäudemodell einfließen.

Bei Sanierungsarbeiten oder der Neubauplanung darf man auch einen ganz anderen Faktor nicht aus den Augen verlieren: den späteren Nutzer. Aus diesem Grund beschäftigen sich die Projekt-Partner auch mit dem Thema Raumklima. Gerade mit der thermischen Behaglichkeit sollte man sich möglichst früh in der Planungsphase auseinandersetzen: "Immerhin verbringen Menschen im Durchschnitt etwa 90 Prozent ihrer Zeit in Gebäuden", erläutert Völker. "Fühlt man sich dabei unwohl, sinkt die Leistungsfähigkeit und man wird leichter krank." Im Rahmen des InnoProfile-Projekts wird daher ein Software-Tool entwickelt, mit dem Luftströmungen im Raum und die Thermoregulation des Menschen gekoppelt simuliert werden können. Mit diesen Ergebnissen soll das digitale Gebäudemodell weiter präzisiert werden.

v.l.n.r.: Jörg Steffenhagen vom Projektträger PtJ, Prof. Dr. Oliver Kornadt und Conrad Völker vom InnoProfil nuBau.

Neben den beteiligten Wissenschaftlern kamen auch Vertreter aus der Praxis zu Wort. Während Professor Wulf Bennert von der Bennert GmbH die Relevanz von innovativen Ideen bei der Instandsetzung von Bauwerken hervorhob, referierte Volker Altenburger von der Firma Quick Mix über Mängel, die durch die Verwendung falscher Materialien beim Verputzen entstehen können. Rüdiger Burkhardt vom Ingenieurbüro für Bauwerkserhaltung präsentierte im Anschluss Planungsmaßnahmen am konkreten Beispiel, während Roland Biskop von der Firma Biskop die unterschiedlichen Anforderungen bei Sanierungen aus dem Blickwinkel eines Gutachters näher beleuchtete. Abschließend stellte Dr. Oliver Bringmann von der Kubit GmbH die Möglichkeiten und Grenzen von realitätsnahen Abbildungen im Computer Aided Design (CAD) vor.

Weitere Informationen zum InnoProfil nuBau finden Sie hier.

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