3D-Scannen von Sandwichfugen im Rahmen des europäischen Projekts „HAIR. Es befasste sich mit der Dauerhaftigkeit von Gebäudehüllen in Stahlsandwichbauweise hinsichtlich hygrothermischer Einflüsse.
3D-Scannen von Sandwichfugen (Quelle: RWTH Aachen / IFBS)

Technik

10. August 2022 | Teilen auf:

Studium: Metallleichtbau erforschen und entwickeln

Seit dem Jahr 2015 existiert an der RWTH Aachen die Professur „Nachhaltigkeit im Metallleichtbau“. Die Maßgaben bei der Neu- und Weiterentwicklung der Leichtbaukonstruktionen ergeben sich aus Aspekten des nachhaltigen Bauens.

Die Professur „Nachhaltigkeit im Metallleichtbau“ an der RWTH Aachen wird vom Internationalen Verband für den Metallleichtbau (IFBS) unterstützt und gefördert.

Hier ein Auszug aus den Schwerpunkten:

  • Werkstoffe, Bauprodukte, Normen und Richtlinien im Metallleichtbau
  • Leichtes und ressourceneffizientes Konstruieren und Bauen mit Metall unter Beachtung von Demontier- und Rückbaubarkeit
  • Entwicklung von integrierten Dach- und Außenwandkonstruktionen im Metallleichtbau zur Nutzung erneuerbarer Energiequellen
  • Computational Engineering im Metallleichtbau und parametrische Planung von Gebäudehüllen
  • Construction Robotics und digitale automatisierte Lösungen im Metallleichtbau

Untersuchen, bewerten, optimieren 

Aspekte des nachhaltigen Bauens sind Maßgaben bei der Neu- und Weiterentwicklung von Konstruktionen des Metallleichtbaus. Die Lebenszyklusanalyse vom Material bis zum Bau-werk spielt dabei eine wichtige Rolle. Viele Fragen in diesem Themenfeld sind bisher noch unbeantwortet und werden in verschieden aktuellen Forschungsprojekten des Lehrstuhls behandelt. Dazu gehört die integrale Untersuchung, Bewertung und Optimierung auf Produkt-, Konstruktions- und Gebäudeebene hinsichtlich mechanischer Beanspruchbarkeit, bauphysikalischer Eigenschaften, Material- und Kosteneffizienz sowie Aspekten des energieeffizienten und nachhaltigen Bauens.

Logo des Institut für Stahlbau der RWTH Aachen
Professur „Nachhaltigkeit im Metallleichtbau“ (Quelle: RWTH Aachen Institut für Stahlbau)

Kooperation mit IFBS Mitgliedsfirmen

In den vergangenen Jahrzehnten wurden die leistungsfähigen Produkte und Konstruktionen des Metallleichtbaus überwiegend im Industrie- und Gewerbebau eingesetzt. Das Fachgebiet Metallleichtbau an der RWTH Aachen widmet sich neben diesem klassischen Anwendungsbereich auch der Forschung und Entwicklung im Bereich Wohn- und Geschossbau (Neu- und Bestandsbau). Neben den grundlegenden Fragestellungen des Metallleichtbaus, die zumeist aus den Gebieten der Tragfähigkeit und der Bauphysik stammen, bearbeitet der Lehrstuhl für Nachhaltigkeit im Metallleichtbau auch Fragen aus dem Bereich der Anwendungsforschung, häufig in enger Kooperation mit Mitgliedsfirmen des IFBS. Es besteht also grundsätzlich jederzeit die Möglichkeit für interessierte Unternehmen im Bereich von Forschung und Entwicklung, den Lehrstuhl zu kontaktieren, um geeignete Möglichkeiten der Zusammenarbeit zu finden.

ileM – Innovatives und leichtes Bauen mit Metall

Das von 2016-2019 über das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) geförderte Innovationsnetzwerk „ileM – innovatives und leichtes Bauen mit Metall“ wurde von der Professur für Nachhaltigkeit im Metallleichtbau initiiert und besteht aus neun Unternehmen, welche zusammen die gesamte Wertschöpfungskette von der Planung über die Herstellung und Verarbeitung von Halbzeugen bis hin zur Montage sowie Sanierung von Gebäuden in Metallleichtbauweise abbilden. Ergänzt wird das Netzwerk durch ein Unternehmen aus dem Bereich organischer Solarfolien. Der Fokus des Netzwerks liegt auf der Steigerung der Energieeffizienz sowie der Ressourcenschonung bei gleichzeitig hoher Funktionalität von Gebäudehüllen in Metallleichtbauweise. Im Rahmen des Netzwerks sind insgesamt sieben Kooperationsprojekte gefördert worden.

NawaMe – Nachwachsende Rohstoffe im Metallleichtbau

Darüber hinaus werden im aktuell geförderten Innovationsnetzwerk „NawaMe – Nachwachsendes Metall“ Lösungen zur Verwendung von nachwachsenden Roh- und Reststoffen für hochwertige Metallleichtbaukonstruktionen erarbeitet. Hierbei werden klassische und innovative Materialien miteinander kombiniert, um neue Hybridlösungen und funktionale Bauteile zu entwickeln. Im Netzwerk wird die Professur für Nachhaltigkeit im Metallleichtbau durch das Lehr- und Forschungsgebiet Strukturelle Polymerkomposite im Bauwesen der RWTH Aachen unterstützt. Mitglieder des Netzwerks sind insgesamt neun Unternehmen aus verschiedenen Industriezweigen.

Im Zuge der Einrichtung der Professur Nachhaltigkeit im Metallleichtbau, die am Institut für Stahlbau der RWTH Aachen angesiedelt ist, wurde eine Erweiterung der bestehenden Institutshalle beschlossen, deren Fertigstellung für das Jahr 2023 geplant ist. In Zusammenarbeit mit dem IFBS und dessen Mitgliedsfirmen soll die Lehre und Weiterbildung im Bereich der Fassadentechnik und des Stahlbaus durch die Einrichtung eines Schulungs- und Ausbildungszentrums weiter ausgebaut werden. Hierfür wird das Bestandsgebäude mit einer Grundfläche von ca. 1300 m² um einen 43 m langen Anbau erweitert.

3D-Modell der Hallenerweiterung: Das neue Hallengebäude wird mit einer Tragkonstruktion in Stahlskelettbauweise und verschiedenen Außenwandkonstruktionen ausgestattet. Im Dachbereich sind eine Trapezblechtragschale mit Stehfalzdachaufbau mit umlaufender Attika, extensiv begrünten Bereichen und einer PV-Anlageneindeckung zu Forschungszwecken geplant.
3D-Modell der Hallenerweiterung (Quelle: RWTH Aachen / IFBS)

Hinsichtlich der zukünftigen Entwicklung des Lehrstuhls ist davon auszugehen, dass neben den klassischen Themengebieten, wie Tragfähigkeit, Bauphysik, Energieeffizienz oder Nachhaltigkeit, die Felder Digitalisierung und Automatisierung im Bauwesen sowie die Entwicklung innovativer Lösungen hinsichtlich der Integration erneuerbarer Energien in die Gebäudehülle, der Kreislaufwirtschaft sowie der Kombination von Metall mit nachwachsenden Baustoffen eine große Rolle spielen werden.

Alles über die Professur „Nachhaltigkeit im Metallleichtbau“ an der RWTH Aachen und Details zu allen laufenden und abgeschlossenen Forschungsprojekten lesen Sie in unserem KlempnerMagazin Spezial Metallleichtbau, das Ende August 2022 erscheint.

zuletzt editiert am 10.08.2022