Moderne Bauforschung

Als größten Innovationstreiber in der Bauwirtschaft bezeichnet Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Phys. Klaus Sedlbauer, in einem Gespräch den Klimawandel. „Wenn wir die Reduktion der CO2-Emissionen ernst nehmen und etwas dafür tun wollen, dann haben wir mit der Baubranche einen riesen Hebel.“
 
Prof. Dr.-Ing. Klaus Sedlbauer, Jahrgang 1965, ist Inhaber des Lehrstuhls für Bauphysik der Universität Stuttgart (LBP), Leiter des Fraunhofer-Institutes für Bauphysik (IBP), und Senatsmitglied der Fraunhofer Gesellschaft. Er ist Mitbegründer der Deutschen Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (DGNB), deren Präsidium er angehört. Auch die Gründung der Fraunhofer-Allianz BAU ging maßgeblich von Sedlbauer aus, deren Vorsitzender er ist. Wir haben uns mit ihm über die Zukunft der Bauforschung unterhalten. Die Forschungsarbeit und das gesamte Thema Nachhaltigkeit werden während der Fachmesse BAU 2011 in München spannende Anregungen zu Diskussionen geben.
 
Herr Prof. Sedlbauer, die Bauwirtschaft wird in der Öffentlichkeit häufig als träge, konservativ und wenig innovativ wahrgenommen. Ist das so oder trügt dieses Bild?
Prof. Dr.-Ing. Klaus Sedlbauer: High-Tech, Low-Tech, Bau-Tech – das ist das Bild, das viele von der Baubranche haben, zum Teil durchaus berechtigt. Das Problem liegt darin, dass wir sehr langlebige Güter beforschen und daran arbeiten. Ein Gebäude steht nun mal 30, 50, 80 Jahre. Dennoch gibt es hoch spannende Bereiche in der Bauforschung, die von Low-Tech weit entfernt sind. Denken Sie zum Beispiel nur an innovative Materialien und Werkstoffe, an die Gebäudeleittechnik und die Gebäudeautomation. Energiepreis, Klimawandel, Ressourcenverknappung – angesichts dieser Entwicklungen müssen wir unsere Gebäude deutlich intelligenter bauen und betreiben. Hier kommen wir unvermeidlich in den High-Tech-Bereich.
 
Wer sind die Innovationstreiber am Bau?
Prof. Dr.-Ing. Klaus Sedlbauer: In erster Linie werden wir von außen getrieben. Der größte Innovationstreiber ist dabei der Klimawandel. Wenn wir die Reduktion der CO2-Emissionen ernst nehmen und etwas dafür tun wollen, dann haben wir mit der Baubranche einen riesen Hebel. Die Baubranche ist eine der Schlüsselbranchen, denn sie bindet weltweit einen enormen Anteil aller Ressourcen, insbesondere an Material und Energie. Wenn es um technologische Entwicklungen geht, gibt es viele unterschiedliche Innovationstreiber. Das kann die Architektur sein, wenn man an hochmoderne nachhaltige Gebäude denkt. Es kann die Forschung sein, wenn man an Plusenergiehäuser denkt. Das können aber auch große Baukonzerne sein, die mit neuen Modellen die betriebliche Steuerung von Baustellen voran treiben. Allerdings handelt es sich dabei meist um Einzelaktivitäten. Der interdisziplinäre Austausch war bislang eher unzureichend.
 
Es fehlt also an Abstimmung und Koordination. Welche Aufgabe fällt in diesem Zusammenhang der Fraunhofer-Allianz BAU zu?
Prof. Dr.-Ing. Klaus Sedlbauer: Wir haben drei Zielsetzungen. Das eine ist, die Kompetenzen und Aktivitäten in der Bauforschung zu bündeln und an den Schnittstellen Innovationen voranzutreiben. Der zweite Punkt ist, größere Projekte gemeinsam anzugehen. In Stuttgart sind wir beispielsweise gerade dabei, ein großes Innovationscluster zur Thematik Nachhaltigkeit aufzustellen. Drittens arbeiten wir darauf hin, das Themenfeld Bauforschung in der Politik stärker zu verankern und dessen enormes technisches und wirtschaftliches Potenzial aufzeigen. Der Gesellschaft muss bewusst werden, dass die Baubranche die Schlüsselrolle bei der Bewältigung unserer globalen Probleme wie Klimawandel, Ressourcenverknappung und Energieversorgung spielt.
 
Wie sehen Sie die Zusammenarbeit zwischen Forschung und Industrie? Funktioniert das oder gibt es Optimierungspotenzial?
Prof. Dr.-Ing. Klaus Sedlbauer: Die Zusammenarbeit hat immer funktioniert, auch zuletzt während der Finanzkrise.  Jeder zweite Euro, den wir verdienen, kommt durch Aufträge aus der Wirtschaft. Nehmen wir ein Beispiel: Unser inHaus-Zentrum in Duisburg hat das Ziel, Forschung und Wirtschaft zusammen zu bringen und so Innovationen anzuschieben. Es geht um Brainstorming, Ausprobieren von Ideen bis hin zur Demonstration von Innovationen, die als marktnahe Systemlösungen mit der Industrie entwickelt werden.
 
Stichwort Forschungsaktivitäten. Was sind dabei die vorherrschenden Themen, mit denen sich die Fraunhofer-Allianz BAU beschäftigt?
Prof. Dr.-Ing. Klaus Sedlbauer: Es gibt vier Säulen. Zum einen der Themenkomplex Nachhaltigkeit, also Gebäude so zu planen, zu erstellen, zu betreiben und rückzubauen, dass der Einfluss auf die Umwelt minimiert wird. Hier spielen ökologische Faktoren eine Rolle wie Ökobilanzen oder recyclinggerechtes Konstruieren. Hinzu kommen  ökonomische Faktoren. 80 Prozent der Kosten eines Gebäudes entstehen in der Nutzungsphase, das ist zuviel. Wir müssen auch einen stärkeren Fokus auf die Ökobilanz der Produkte legen, die wir verbauen. Die zweite Säule betrifft die Frage, warum wir bauen – für den Menschen. Also müssen wir Räume gesund und behaglich gestalten. Wenn Mitarbeiter in Büros leistungsfähiger und produktiver arbeiten können, spart das dem Unternehmen Kosten, ohne die Mitarbeiter mehr zu belasten. Die dritte Säule der Bauforschung, das sind Hochleistungswerkstoffe, multifunktionale Produkte, Fassadensysteme. Ich denke beispielsweise an Sanierungssysteme, die es erlauben, mit minimalinvasiven Eingriffen einen Altbau zu ertüchtigen und zugleich die Sanierungszeiten extrem zu verkürzen. Die vierte Säule betrifft die Softwareentwicklung, dass man also, ausgehend von der CAD-Skizze eines Architekten, die gesamten Funktionalitäten simulieren und ein Gebäudemodell entwickeln kann - da stehen wir im Baubereich vor einem Riesensprung.
 
Werden diese Themen irgendwann in konkrete Produkte münden?  
Prof. Dr.-Ing. Klaus Sedlbauer: Die anwendungsorientierte Forschung mit einer marktnahen Umsetzung entspricht dem Fraunhofer-Prinzip. Ein Beispiel dafür sind die akustischen Absorber. Das ist mittlerweile eine ganze Produktfamilie. Die Absorber schlucken den Schall und führen zu höherer Sprachverständlichkeit in Räumen. Oder: Wenn ich weiß, welche Moleküle zu welcher Geruchsbelastung führen und woher sie kommen, kann ich eine Lüftungsanlage nach sensorischen Ereignissen steuern. Wenn also der Bauer draußen Gülle streut, fährt die Lüftungsanlage runter. Unser Ziel ist immer, Entwicklungen, die wir aus der Chemie, Physik, Werkstoffwissenschaft und Mikroelektronik kennen, in die harte Technologie des Bauens zu überführen und als Produkte zum Einsatz zu bringen.
 
Wie steht die deutsche Bauwirtschaft hinsichtlich ihrer Innovationskraft im internationalen Vergleich da?
Prof. Dr.-Ing. Klaus Sedlbauer: Sie steht hervorragend da, aber kommuniziert das zu wenig. Die Bauwirtschaft täte gut daran, mit mehr Überzeugungskraft aufzutreten. Mehr Hosenträgerschnalzen würde man in Bayern sagen. Nehmen Sie zum Beispiel die USA. Beim LEED-Zertifizierungssystem spricht man dort von Leadership, obwohl Amerika in Sachen Bauforschung bislang eher Entwicklungsland war. Hier setzt nun die Fraunhofer-Allianz Bau an, die vorhandene Innovationskraft der deutschen Bauforschung- und ‑wirtschaft aufzugreifen und zu bündeln.
 
Auf der BAU 2011 wird sich die Fraunhofer-Allianz BAU mit einer Sonderschau zum Thema „Intelligentes Bauen“  präsentieren. Was versprechen Sie sich von diesem Auftritt?
Prof. Dr.-Ing. Klaus Sedlbauer: Wir möchten die Kompetenz der deutschen Ingenieurskunst darstellen. Ohne mich jetzt schon festzulegen, wären drei zentrale Themenfelder vorstellbar: Erstens Nachhaltigkeit; zweitens Innenräume und Menschen, klima- und kulturangepasstes Bauen und drittens: Hochleistungswerkstoffe und intelligente Gebäudeleitsysteme. Die Besucher der Sonderschau sollen sich von der Vielseitigkeit der Bauforschung begeistern lassen.
 
Machen wir einen Zeitsprung ins Jahr 2050. Wie leben wir dann? Wie sieht das Gebäude der Zukunft aus?
Prof. Dr.-Ing. Klaus Sedlbauer: Wir werden in kleinen Kraftwerken wohnen, also in Gebäuden, die mehr Energie liefern als sie verbrauchen. Diese Plusenergiehäuser werden auch unsere Elektroautos auftanken. Als Folge der Ressourcenverknappung werden das Gebäude sein, die man mit einfachen Mitteln komplett recyceln kann. Nachhaltiges Bauen ist dann kein angestrebtes Ziel mehr, sondern längst Standard. 2050 wird das Kupfer aus dem Baubestand kommen und nicht mehr aus der Kupfermine. Die Gebäude werden außerdem sehr viel intelligenter sein und ihre Nutzer unterstützen. Sie werden flexibel und multifunktional sein und sich über die Wettervorhersagen dem Klima anpassen. Wir werden Gebäude künftig auch nicht mehr komplett auf 20 Grad heizen, sondern die Klimabedingungen, die wir brauchen, sehr viel lokaler und temporärer herstellen. Ein Sensor im Schuh kann kalte Füße signalisieren, dann schaltet sich kurzfristig ganz kleinräumig die Heizung unter der Tischplatte an. Mit minimalem energetischem Aufwand und maximaler Intelligenz das Optimum an Komfort für den Menschen herausholen – das werden wir 2050 erleben.“

Die Fraunhofer-Allianz BAU

Die Fraunhofer-Allianz BAU ist ein Zusammenschluss von 16 Forschungseinrichtungen der Fraunhofer-Gesellschaft. Sie wurde am 28. Mai 2008 gegründet. Als interdisziplinäre Organisation agiert die Allianz Bau als Schnittstelle zwischen Wirtschaft, Forschung und Politik. Sie bildet alle wesentlichen forschungsrelevanten Fragestellungen zum Thema Bau innerhalb der Fraunhofer-Gesellschaft ab. Das Portfolio der Allianz richtet sich gleichermaßen an kleine wie große Unternehmen, viele davon Aussteller und Besucher der BAU.
Darüber hinaus versteht sich die Fraunhofer-Allianz als Indikator und Initiator neuer und innovativer Themen rund um die Bauforschung. Die zentrale Geschäftsstelle der Allianz Bau hat ihren Sitz am Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP), Institutsteil Holzkirchen, etwa 30 Kilometer südlich von München.