Im Forschungsvorhaben wird ein innovatives Raummodulsystem für den mehrgeschossigen Hochbau bis zur Marktreife entwickelt. Der Fokus liegt auf nachhaltigem Bauen mit ressourcenschonenden Rohstoffen und einem kreislauffähigen Bauprozess von der Planung über Fertigung, Montage bis zum Rückbau. Das System besteht aus einem Primärtragwerk aus Stahlbeton und einem Sekundärtragwerk aus Holzmodulen („EcoBoxen“), die in ein Regalsystem geschoben werden. Das Projekt ist als BIM-Vorhaben konzipiert, mit Nachweis der Nachhaltigkeit durch Life Cycle Analysis (LCA)-Berechnungen.

• Wie lässt sich ein Referenzprozessmodell für Vorfertigung und Logistik auf Basis von Lean-Prinzipien und modularen Ansätzen entwickeln?
• Wie können Bau- und Logistikprozesse modelliert und mit Nachhaltigkeitskennzahlen verknüpft werden?
• Inwiefern beeinflussen Parameter wie Geometrie, Gewicht und Verbaureihenfolge die Steuerung der Vorfertigungs- und Logistikprozesse?
• Wie können Transportmittel und Logistikkonzepte optimal definiert und implementiert werden?
• Wie kann BIM zur Festlegung von Prozessen für Planung, Vorfertigung, Logistik, Bau und Rückbau genutzt werden, um Materialien in Kreisläufe zurückzuführen und die Nachhaltigkeit zu optimieren?
• Wie können Feuchte-, Wärme- und Schallschutz im modularen Holzbau real untersucht und optimiert werden?
• Welche nachhaltigen Heiz-, Lüftungs- und Kühlsysteme sind für den modularen Holzbau am effizientesten und ressourcenschonendsten?

Untersuchung der Vorfertigung von Standardelementen mit Fokus auf Modularität und Nachhaltigkeit. Produktions- und Logistikprozesse werden analysiert, Kennzahlen zur Prozessbewertung festgelegt. Materialfluss- und Bereitstellungskonzepte (Just-in-Time/Sequenz) werden im Real-Labor validiert.

Building Information Modeling (BIM):

• Entwicklung von Bauwerksdatenmodellen zur Simulation von Klima-Engineering und Ökobilanzierungen. Daten decken den gesamten Lebenszyklus ab, mit Fokus auf CO2-Reduktion und Materialrückführung

Bauphysik:

• Untersuchung von Feuchtigkeitseinflüssen, Wärmebrücken und Schallschutz. Analysen erfolgen an Modulen und Fassadenelementen sowie durch Vorversuche und Mock-Ups

Klimasysteme:

• Untersuchung effizienter Heiz- und Kühlsysteme wie Monosplit-Systeme und Infrarotheizungen, mit Tests zur Behaglichkeit und Energieeffizienz an realen Modulen.

Logistik:

• Effiziente, standardisierte Module/Baugruppen.
• Referenzprozessmodell mit Kennzahlen.
• Validierte Materialfluss- und Bereitstellungskonzepte

BIM:

• BIM-Ziele und Anwendungsfälle für nachhaltiges Bauen.
• CO2-Reduktion und Materialrückführungskonzepte.

Bauphysik:

• Optimierte Fassadenelemente und Bauphysik für Feuchte-, Wärme- und Schallschutz.
• Validierte Schallübertragungsmodelle

Klimasysteme:

• Geeignete Heiz- und Kühlsysteme für modularen Holzbau, optimiert in Praxistests.