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Laufende und abgeschlossene Forschungsvorhaben

Nachhaltige Standardbrücken in Holzbauweise

Dieses Projekt wird durch die Europäische Union und das Land Nordrhein-Westfalen gefördert.

In den letzten Jahren wurden häufig Rad- und Gehwegbrücken aus Holz durch vorgefertigte Konstruktionen aus Stahl oder Aluminium ersetzt. In einigen Fällen handelt es ich um Brücken aus den 1980er und 1990er Jahren, die aufgrund eines mangelhaften konstruktiven Holzschutzes oder vernachlässigter Wartung die ursprünglich geplante Lebensdauer nicht erreicht haben. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, Standardbrückentypen in Holzbauweise zu entwickeln, die eine lange Lebensdauer aufweisen, wirtschaftlich zu produzieren und mit geringen Kosten zu unterhalten sind. Erreicht wird das Ziel durch den Einsatz neuer Materialien, durch die Entwicklung neuartiger Verbindungen sowie durch innovative Lösungen für den konstruktiven Holzschutz.

Zu Beginn des Forschungsprojektes werden im Rahmen einer Bestandsanalyse möglichst viele bestehende Holzbrücken in NRW untersucht. Hierzu werden vorhandene Dokumentationen von den Bauherren angefordert und ausgewertet. Außerdem werden Brücken vor Ort begutachtet. Die erfassten Daten werden statistisch aufbereitet und analysiert, sodass Stärken und Schwächen bestehender Konstruktionen katalogisiert werden können.

Projektleitung:

Prof. Dr.-Ing. Thomas Uibel
Prof. Dr.-Ing. Wilfried Moorkamp

Mitarbeitende:
Christian Bedbur M.Eng.
Jered Kampf B.Eng.
Julia Schneider B.Eng.
Jonas Thull M.Eng.

Förderlinie:
EFRE EnergieUmweltwirtschaft.NRW

Projektzeitraum:
15.11.2016 – 14.11.2019

Projektpartner:

  • Ingenieurbüro Miebach,
    Haus Sülz 7, 53797 Lohmar
  • A.Conrads Ingenieurbüro und Holzbaubetrieb e.K.,
    Industriestraße 14, 52224 Stolberg
  • Landesbetrieb Wald & Holz NRW, Regionalforstamt Hocheifel-Zülpicher Börde,
    Römerplatz 12, 53947 Nettersheim
  • Stadt Mechernich,
    Bergstraße 1, 53894 Mechernich

FlexiMoH - Flexible Module in Holzbauweise

Dieses Projekt wird durch die Europäische Union und das Land Nordrhein-Westfalen gefördert.

Fotos: W. u. J. Derix GmbH & Co. | www.derix.de

Demografischer Wandel, regionale Zu- und Abwanderung sowie die Aufnahme von Schutzbedürftigen stellen die Öffentlichkeit vor die Herausforderung, zeit- und kosteneffizient flexiblen Raum für unterschiedlichste Nutzungsarten zu schaffen. Der Bedarf erstreckt sich von Studentenwohnheimen über Schulen, Kitas, Seniorenheime u.v.m. und ist starken Veränderungen unterzogen. Daher ist es wichtig, kurzfristig auf Veränderungen in der Gesellschaftsstruktur reagieren und Gebäude auch standortflexibel umnutzen zu können. Die vielfältigen Anforderungen an die Verwirklichung dieses Vorhabens beinhalten sowohl den Aspekt der Ressourceneffizienz als auch den Wunsch nach einer optisch harmonischen Integration des Gebäudes in das Stadtbild.

Die modulare Holzbauweise bietet hierbei, nicht zuletzt durch den hohen Vorfertigungsgrad, eine nachhaltige Lösung zur Schaffung hochwertiger und behaglicher Räumlichkeiten. Ein interdisziplinäres Team aus Ingenieuren, Architekten und TGA-Planern hat sich der Entwicklung eines modularen Systems verschrieben, welches flexible Gestaltungsmöglichkeiten bietet und somit auf die individuellen Bedürfnisse der jeweiligen Gebäudenutzung abgestimmt werden kann. Das ganzheitliche Konzept soll hierbei den Anforderungen des Klimaschutzes und der sich wandelnden Gesellschaft gleichermaßen Rechnung tragen und zur Förderung der soziokulturellen Akzeptanz modularen Bauens beitragen.

Projektleitung:

Prof. Dr.-Ing. Thomas Uibel
Prof. Dr.-Ing. Wilfried Moorkamp

Mitarbeitende:
Christoph Herzinger, B. Eng.
Isabell von Lojewski, B. Eng.

Förderlinie:
EFRE EnergieUmweltwirtschaft.NRW

Projektzeitraum:
01.08.2018 – 31.07.2021

Projektpartner:

  • Holzbau Küppers GmbH,
    Max-Planck-Straße 7, 52511 Geilenkirchen
  • W. und J. Derix GmbH & Co.,
    Dam 63, 41372 Niederkrüchten
  • AIBAU Aachener Institut für Bauschadensforschung und angewandte Bauphysik
    Theresienstraße 19, 52072 Aachen
  • ennac GmbH,
    Theaterstraße 24, 52062 Aachen

Assoziierte Partner:

  • Landesbetrieb Wald und Holz NRW
  • Bildungszentrum BGZ Simmerath
    der Handwerkskammer Aachen
  • Stadt Mechernich
  • Stadt Erkelenz

 

 

Klebstofffreies Balkenschichtholz

Ziel dieses FuE-Projekts ist die Entwicklung von "Klebstofffreiem Balkenschichtholz" als tragendes Bauteil für Decken-, Dach- und Wandkonstruktionen. Es besteht aus einzelnen Kanthölzern, die durch formschlüssige Verbindungen hoher Steifigkeit zusammengefügt werden. Die präzise Herstellung des Formschlusses der Verbindungen ist durch marktübliche CNC-gesteuerte Abbundanlagen in Zimmereien wirtschaftlich realisierbar.

Das ökologische und nachhaltige Bauprodukt „Klebstofffreies Balkenschichtholz" setzt nur natürliche Emissionen frei. Ein weiterer wichtiger Aspekt seiner Nachhaltigkeit ist die Trennbarkeit der einzelnen Komponenten am Ende einer Nutzungsphase. Dies ermöglicht eine materialeffiziente Wieder- und Weiterverwertung des Rohstoffs Holz.

Die geplanten analytischen, numerischen und experimentellen Untersuchungen dienen neben der Produktentwicklung und der Ausarbeitung von Bemessungsvorschlägen auch als Grundlage und Vorarbeit zur Etablierung des marktreifen Produkts entsprechend der bauaufsichtlichen Anforderungen.

Projektleitung:

Prof. Dr.-Ing. Thomas Uibel
Prof. Dr.-Ing. Leif Arne Peterson

Mitarbeitende:
Dipl.-Ing. Simon Kießling

Förderlinie:
Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)

Projektzeitraum:
01.04.2018 - 31.03.2020

Projektpartner:

Holzbau Henz GmbH
Auf Vogelsang 7, 54311 Trierweiler

Spaltverhalten von Holz in Verbindungen

In den letzten Jahren wurden am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) neue Prüfverfahren entwickelt, mit denen die Spaltgefahr von Holz beim Eindrehen von selbstbohrenden Holzschrauben beurteilt werden kann. An der FH Aachen wurden hiermit weitere Untersuchungen durchgeführt und das Prüfverfahren weiterentwickelt.

LoCaL - Low Carbon Lifecycle

Das gemeinsame Forschungsprojekt der DFH Deutsche Fertighaus Holding AG und der FH Aachen soll herausstellen, welche Potenziale der Umgang mit Bestandsgebäuden für den zukünftigen Fertighaus-Wohnungsbau bietet.

Dazu werden anhand von drei Bauprojekten die baulichen Maßnahmen Energetische Sanierung (LowTec), Energetische Modernisierung (High-Tec), sowie Abbruch und Neubau durchgeführt, untersucht und einander gegenübergestellt.

Ein interdisziplinäres Team der Fachhochschule Aachen aus Architekten, Bauingenieuren, Elektro- und Energietechnikern wird das Forschungsvorhaben im Auftrag und in Zusammenarbeit mit der DFH AG bearbeiten.

Aus einem interaktiven Planungsprozess, aus der intensiven Begleitung der drei Bauprojekte während der Bau- und Nutzungsphasen, sowie aus der Entwicklung und direkten Anwendung eines innovativen Außenwandsystems sollen breit gefächerte Forschungsergebnisse generiert werden, auf deren Grundlage die FH Aachen eine Handlungsempfehlung für die ökologische und ökonomisch effiziente Umsetzung von zukunftsfähigen Hauskonzepten im Gebäudebestand erstellt.

Teilprojektleitung:
Prof. Dr.-Ing. Thomas Uibel
Prof. Dr.-Ing. Leif Arne Peterson
Prof. Dr.-Ing. Wilfried Moorkamp
Prof. Dr.-Ing. Bernd Döring

Mitarbeitende:
Markus Duffner
Matthias Krupinski
Elif Yilmaz

Auftraggeber und Projektpartner:
DFH Holding AG,
Argenthaler Straße 7, 55469 Simmern

Projektlaufzeit:
01.04.2015 – 31.3.2018

Hoka

Hoka - Moderne Holzwerkstoffe und Holzhybride für zukünftige Fahrzeug- und Karosseriestrukturen am Beispiel einer innovativen Fahrzeughecköffnung

Schwerpunkte

 

Im Lehr- und Forschungsgbiet "Holzbau und Grundlagen konstruktiver Ingenieurbau" werden u. a. analytische, numerische und experimentelle Untersuchungen zur Tragfähigkeit und Steifigkeit von Bauteilen und Verbindungen sowie von Tragwerken und Baukonstruktionen durchgeführt.

Schwerpunkte liegen hierbei in folgenden Bereichen:

  • Verbindungstechnik im Holzbau, insbesondere Verbindungen mit mechanischen Verbindungsmitteln, Zimmermannsmäßige Verbindungen

  • Selbstbohrende Holzschrauben als Verbindungs- bzw. Verstärkungselement

  • Haupt-Nebenträger-Verbindungen

  • Spaltversagen von Holz

  • Brettsperrholzbauweise

  • Systemelemente für Decken und Wände

  • Langzeitverhalten von Bauteilen und Verbindungen unter Dauerlast bei wechselnden klimatischen Randbedingungen

  • Baukonstruktionen im Bestand

Berichte

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