Forschungskolleg Verbund.NRW
Verbunde im Bauwesen - Von der Ressourceneffizienz zur validierten Nachhaltigkeit
Ressourcenrelevanz des Baubereichs
Der Baubereich, einschließlich Infrastruktur und Gebäude, beansprucht Ressourcen und Energie in hohem Maße und ist zudem verantwortlich für über 50 % der anfallenden Abfallmengen in Deutschland. In Bezug auf den Wandel in Richtung einer nachhaltigen und ressourcenschonenden Kreislaufwirtschaft spielt der Baubereich daher eine entscheidende Rolle.
Abfälle, die während des Baus und der Sanierung sowie beim Abbruch von Gebäuden oder Infrastruktureinrichtungen anfallen, sollen möglichst weitgehend reduziert werden. Dazu ist es notwendig, Baumaterialien bereits von Beginn an kreislauffähig zu konstruieren, Gebäude und Konstruktionen mit Hinblick auf zukünftige Verwendungs- und Verwertungsmöglichkeiten von Produkten und Materialien entsprechend zurückzubauen oder die nicht vermeidbaren Abfälle zumindest umweltgerecht zu entsorgen.
Verbundwerkstoffe und Verbundkonstruktionen im Bauwesen
Verbundwerkstoffe und Verbundkonstruktionen sind Zusammenschlüsse oder Verbindungen aus einzelnen Werkstoffen und Materialien, die dadurch im Verbund verbesserte Eigenschaften erhalten. Die Materialien sind in der Lage verschiedenste und komplexe Anforderungen wie Kosten, Design, Gewicht, Multifunktionalität oder Beständigkeit an eine Baukonstruktion zu erfüllen. Sie bieten beispielsweise große Chancen hinsichtlich einer Materialeinsparung, hoher mechanischer Festigkeiten, Gestaltungsmöglichkeiten sowie Beständigkeit gegen Korrosion und Ermüdung.
In den vergangenen Jahren sind daher in der Baubranche verstärkt Verbunde wie Textilbetone, Wärmedämmverbundsysteme oder carbon- und glasfaserverstärkte Bauteile eingesetzt worden. Die strukturelle Komplexität stellt jedoch eine Herausforderung an einen nachhaltigen Einsatz dieser Materialien dar. Trennbarkeit und Recycling sind technisch nicht einfach umzusetzen, sodass bisher noch keine funktionierenden Kreislaufwirtschaftskonzepte für diese Stoffe existieren.
Untersuchungen zur Ressourceneffizienzsteigerung
Das Forschungskolleg Verbund.NRW befasst sich in insgesamt 23 Promotionsvorhaben in zwei Förderphasen mit allen Bereichen entlang der Wertschöpfungskette von relevanten Verbundwerkstoffen oder -konstruktionen:
- Produktion und Entwicklung
- Konstruktion und Verarbeitung
- Nutzung und Rückbau
- Recycling und Entsorgung
Die Kooperation verschiedener wissenschaftlicher Disziplinen, das heißt die interdisziplinäre Zusammenarbeit von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern auf technologischer, ökologischer, sozialer und ökonomischer Ebene spielt dabei eine entscheidende Rolle. Ebenso werden die von den Problemstellungen betroffenen Akteure aus Industrie, Verbänden und Behörden von Beginn an mit in das Projekt einbezogen, um im Rahmen eines transdisziplinären Forschungsansatzes die Anforderungen aus der Praxis zu berücksichtigen.
Verbund.NRW hat sich als Ziel gesetzt, den gesellschaftlichen Herausforderungen Klimaschutz, Steigerung der Ressourceneffizienz und Rohstoffrückgewinnung entgegen zu kommen und einen entscheidenden Beitrag zu einer nachhaltigen Entwicklung und einem ressourceneffizienten Einsatz dieser innovativen Materialien zu leisten.
Das Kolleg wird im Rahmen der Forschungsstrategie des Landes Nordrhein-Westfalen als eines von zwölf Kollegs über zwei Förderphasen bis Mitte 2024 gefördert.