Das inHaus-Konzept der Fraunhofer-Gesellschaft: Was leisten Demonstratoren und 1:1 Experimente?

Prof. Dr. Gerd HauserKongress „Bauen für die Zukunft – nachhaltig und innovativ“16. Februar 2010, Berlin

Wieso und wie inHaus ?

in = integrale Bau- und Raumsysteme

HAD1

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HAD1 Was bedeutet das in im Wort inHaus2?Horst Drotleff; 06.03.2008

Durch Innovationen aus Wissen Geld machen.

Forschung schafft Werte

Von der Produktidee in den Markt

„Die meisten Innovationen scheitern am Markt!“

Von der (Basis-) Technologie

in die Anwendung

inHaus-Zentrum: 4 - Säulen - Konzept

Säule 4

Anwendungs-Zentrum im

Haus der Zukunft

inHaus-InnovationszentrumAktivitätsbereiche

Säule 3

SystemintegrationTest & Demo

Säule 1

Forschung(neue Konzepte für

Produkte u. Systeme)

Säule 2Entwicklung

(neue Produkte,neue Systeme)

Säule 4Pilot-

Anwendungen(Modellprojekte im

Markt)Innova-tions-Platt-formeninHaus1 und inHaus2

Integrale Entwicklungs- und Vermarktungskette im inHaus

Tests in inHaus2-Anlage

AkzeptanzuntersuchungenPilotanwendungenMarkt

FhG-Baukasten- Technologie- Know-how

Bedarf IdeeEntwicklungPrototypen

inHaus - Gebäude

inHaus1

Wohn-LaborSmartHome-LabWohnräumen, Heimbüro, AutoAnwendungs- , Marktforschung Akzeptanz-Tests in realer Umgebung

Technik-LaborinHaus-BüroTechnik-Entwicklungs-und Test-UmgebungTechnik-ServicesBeratung, Schulung

2001

bisher 8,9 Mio.€ F&E-Umsatz PR Resonanz:

> 100 TV- / Radio-Beiträge> 400 Print-Beiträge> 10.000 Besucher Homepage> 2500 Besucher Anlage + Foren

HAD9

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HAD9 Das Ziel von inHaus2 ist: für den Bereich 'Wohnen' soll I+K Technologie entwickelt werden, die das Leben zuhause erleichtert.Dabei wurde der Bau und dessen Substanz nicht berücksichtigt (oder vergessen, je nach Sicht). Das ist also der erste (unvollständige) Schritt zu integrierten Raum und BaukomponenteninHaus2 wird das besser machen.

Wesentlich ist hier die Bemerkung, dass dieses kleine Wohnhaus eine sehr hohe PR Resonanz hat!Horst Drotleff; 06.03.2008

Fraunhofer-inHaus-Zentrum (Luftbild 4/2008)

Gelände:8000 qm

inHaus1-Labs:250 qm

inHaus2-Labs:5200 qm

inHaus1

inHaus2inHaus1

inHaus2

SmartHome-Lab

SmartBuilding-Labs

Plattformen inHaus2

3 Geschosseca. 5000 m²Segment 1Office

Segment 3 Health / CareVeranstaltungHotel

8.5 Mio. €

Segment 1Segment 3

HAD10

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HAD10 Ein paar Daten:5000 Nutzfläche inkl. Keller- FuE / Demo Anwendungsfeld Office findet in Segment 1 statt.- FuE / Demo Anwendungsfelder Health / Care, Veranstaltung / Gastronomie, Hotel findet in Segment 3 stattHorst Drotleff; 06.03.2008

inHaus2-Forschungsanlage

Integrale innovative Gebäudekonzepte im inHaus2

Die fünf Geschäftsfelder im inHaus2: Gewerbeimmobilien

1. Bauen und Bausysteme2. Gebäudebetrieb und FM3. Gesundheitspflege und Seniorenwohnen4. Hotel und Veranstaltung5. Büronutzung

Fraunhofer-Konsortium inHaus2

inHaus2 Partnerschaftsmodelle

Systempartnerschaft(F&E-Beitrag > 1.0 Mio. €)

Komponentenpartnerschaft

Anwendungspartnerschaft

HAD3

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HAD3 Dies beabsichtigen wir in der FhG nicht alleine zu unternehmen, sonder in enger Zusammenarbeit mit Industriepartner quer Beet.Es gibt zwei Arten der FuE-inHaus2-Partnerschaft:- Systempartner: sie übernehmen die Verantwortung für einen breiten bereich im inHaus2, z.B. für die Fassade. Ihr FuE Beitrag ist größer 1.0 Mio. e pro Projektlaufzeit (5 Jahre). BASF ist ein Systempartner. - Komponentenpartner: i.d.R Firmen die einen kleineren Teil im inHaus2 abdecken, z.B. Membrankonstruktionen.Horst Drotleff; 06.03.2008

inHaus2 Systempartner

HAD11

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HAD11 Dies sind aktuelle die SystempartnerHorst Drotleff; 06.03.2008

inHaus2 Komponentenpartner

HAD12

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HAD12 Komponentenpartner gibt es verständlicherweise mehrere.Horst Drotleff; 06.03.2008

inHaus2 Anwendungspartner

HAD13

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HAD13 Eine Ausnahme stellen die sog. Anwendungspartner dar. Sie übernehmen keine FuE, aber entwickeln wie z.B. Lindner Hotels die integralen Anforderungen an eine bestimmte Nutzung (in diesem Fall Hotel)Horst Drotleff; 06.03.2008

Von der (Basis-) Technologie

in die Anwendung

Wege der Zusammenarbeit mit Partnern

Weg A Weg B

Strategische F&E Schwerpunkte IBP

High Performance Indoor Environment

Umwelteigenschaften von Produkten /

Gebäuden

Nachhaltige Bauteile und Gebäude

(Multi-) funktionale Bauteile / Werkstoffe

Strategische F&E-Schwerpunkte Fraunhofer IBP

High Performance Indoor Environment, HiPIE

- sinnesphysiologisch, leistungspsychologischoptimierte Räume

Mensch-Raum-Wechselwirkungen

- Einfluss von Bauteilen auf Leistung + Komfortintegrale Mensch-Raum-Modelle

Raum / Gebäude-Simulation, Planungstools

- Leistungsoptimierung durch Gebäude und Räume

wechselseitige Einflüsse:Temperatur, Akustik, Licht, Luftqualität, Feuchte(Büro, Hotel, Health Care, Schulungsräume,Produktionstätten)

- Steigerung des Gebäudemarktwertes

2008 - 20134 Mio. €

inHaus2

inHaus 2 „multi purpose office space“

High Performance Indoor Environment, HiPIE

Ziele Officeszenario Systemdemonstrator multifunktionale Bauteile

KosteneffizienzGestalterische FlexibilitätLeistungsfähigkeitKomfort und Gesundheit„Mut neue Wege zu gehen“

unter Integration von inHaus− Produkten− Systemen− Know-how

Also Partnerpotentiale

Strategische F&E-Schwerpunkte Fraunhofer IBP

(Multi-) Funktionale Bauteile / Werkstoffe

- Betontechnologiepolymermodifizierte Betone

- Multifunktionale Bauteile / Oberflächenmaßgeschneiderte Eigenschaften

akustisch, thermisch, olfaktorisch, hygrisch(Wände, Membranen, etc.), PCM, katalytisch, Mikrostrukturen, absorptiv, biozid

- adaptive Bauteile (Leistung + Komfort)Fassaden-, Wandbauteile, Möbel, Beschichtungen

- Bionische Konzepte; Struktur → Funktionnat. Biozide und Resistenzen

inHaus2

2007 - 20123 bis 5 Mio. €

Motivation und Stand der Technik

Akustik?

Gestaltung?

Quelle: A. Liebl, B. Jödicke, H. Baumgartner, S. Schlittmeier, J. Hellbrück, H. Drotleff, “Efficient Office,”Proceedings of INTER-NOISE 2008

Streifenansatz

Wie viele Absorberstreifen und welches Material?

Thermische Wirksamkeit?

Baupraktischer Einsatz?

Beton

Absorb

er

125 250 500 1k 2k0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Scha

llabs

orpt

ions

grad

αs [

--]

Frequenz [Hz]

(Prototyp) Phonestop in TAB Decke

(Multi-) Funktionale Bauteile / Werkstoffe

Strategische F&E-Schwerpunkte Fraunhofer IBP

Umwelteigenschaften von Produkten / Gebäuden

inHaus2

seit 1996ca. 20 Mio. €

- InnenraumMikrobiologie/Hygiene, Ausgasung, Geruch, Feuchte

- Toxikologie u. AllergologieAkute- u. Langzeittoxizität, Allergieauslösende + adjuvante Wirkung

- Boden- Grundwasser- „Belastung“?Stoffeinträge, Down- u. Recycling

- Energie- und CO2-Bilanz

- Nationale und internationale Anforderungen

F&E-Schwerpunkte Fraunhofer IBP

Nachhaltige Bauteile und Gebäude

inHaus2

seit 2000ca. 6 Mio. €

- Dauerhaftigkeit / Witterungsbeständigkeit

Mikroklimaanalyse, Bauteilsimulation, Produkt- und Testtailoring

- Energieeffizienz u. erneuerbare EnergienPlusenergiehäuserEnergieeffiziente Kühlung → Komfortintegrierte SolartechnikSystemsimulation (Umgebung, Gebäude, Haustechnik)

- Bauteilfunktionen in anderen KlimazonenMarktanalysen, Anwendungs- undFunktionsprognosen, Bauteilentwicklung

- Neue Anforderungen (Leistung, Komfort)

Fraunhofer: Bauphysik + RFID-Technik

Nachhaltigkeit?

Energieeffizienz?

Kosten?

Problem: wie bauphysikalische Qualitäten von Gebäuden langfristig gewährleisten?

Komfort?Funktionsfähigkeit?

Dauerhaftigkeit?

Statik, Schneelast, Stürme?

Fraunhofer: Bauphysik + RFID-Technik

Lösung: Dokumentierte Daten für Funktionelle Einheiten FE ermöglichen eine belastbare Nachvollziehbarkeit

Energieausweis! Nachhaltigkeitszertifikat!

schlankes Facility Management!

FE RFID-Tag + Sensor-RFID + Kiosk-Software + web-ServiceLangzeitbetrachtungen!

Datensicherheit!

Zugesagte Qualität!

VIP-Sensor-RFID

RFID-UHF-Tag auf Glas

Was leisten Demonstratoren und 1:1 Experimente?

Gewünschte Schwerpunkte der künftigen Forschungsinitiative Zukunft Bau

Modellvorhaben Null-/Plusenergiehaus• Energieeffizienz ist Domäne des Baus

• EU fordert ab 2019 Nullenergiehäuser

• Nullenergiehäuser: Wirtschaftlich praktikabel als Massenprodukt?

• Städtebauliche Qualität gegeben? Städtebauförderung integrieren!

• Demonstrationsprojekte „Plusenergiehäuser“ Büro- und Wohnbauten

• Einbindung der Industrie und des Handwerks

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Aufgaben, Kompetenzen, PortfolioFraunhofer-Allianz Bau

Fraunhofer-Allianz Bau

http://www.bau.fraunhofer.de/

AnsprechpartnerAndreas KaufmannTelefon: +49 8024 643-240Fax: +49 8024 643-366andreas.kaufmann@ibp.fraunhofer.de

Fraunhofer-Institut fürBauphysik IBPFraunhoferstr. 1083626 Valley/Oberlaindern

als Bauherr

Gewünschte Schwerpunkte der künftigen Forschungsinitiative Zukunft Bau

Gebäudebestand

• Multifunktionale vorgefertigte Modernisierungselemente

• Denkmalschutz ./. Klimaschutz