Fraunhofer-Leitprojekt: Modularer Systembaukasten für Gebäudesanierung

Die Sanierung von Bestandsgebäuden stellt einen entscheidenden Faktor für das Erreichen der Klimaziele in Deutschland dar. Während Neubauten kaum ein Hindernis darstellen, erweist sich die Modernisierung des Gebäudebestands als große Herausforderung. Bei der aktuellen Sanierungsrate würde es fast ein Jahrhundert dauern, um den gesamten Bestand adäquat zu sanieren. Um dieses Problem anzugehen, haben sich sieben Fraunhofer-Institute im Leitprojekt BAU-DNS zusammengeschlossen. Ihr Ziel ist es, Deutschlands Bestandsbauten zukunftsweisend umzugestalten – und das in möglichst kurzer Zeit und unter Berücksichtigung der Ressourcenschonung.

Der Fokus des Leitprojekts liegt nicht primär auf der Entwicklung einzelner Produkte, sondern vielmehr auf der Synthese fachspezifischer Herangehensweisen und Expertisen. Die beteiligten Institute erarbeiten gemeinsam einen Systembaukasten, der es der Baubranche ermöglicht, passgenau auf Lösungen zuzugreifen, um den Gebäudebestand schnell und effizient für die Zukunft zu rüsten. Dieser Baukasten deckt den gesamten Prozess ab – von der Bauaufnahme über die Fertigung bis hin zur Umsetzung am Objekt. Durch die Zusammenführung unterschiedlicher Fachkompetenzen sollen durchgängige Prozesse geschaffen werden, die eine ressourcenschonende Gebäudesanierung ermöglichen.

Herausforderungen der Gebäudesanierung meistern

Die Sanierung von Bestandsgebäuden ist mit vielen unterschiedlichen Herausforderungen verbunden. Jedes Gebäude weist individuelle Anforderungen auf, veraltete Baupläne und komplexe bestehende Strukturen erschweren die Sanierungsarbeiten. Zudem fehlt es oft an Fachpersonal. „Daher müssen wir Daten durchgängig nutzen, Prozesse nachhaltig auslegen und Bauteile so fertigen, dass sie unkompliziert zu montieren sind“, erläutert Simon Schmidt vom Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP die Kern-Ansatzpunkte der Forschenden. Bei der Materialauswahl liegt der Fokus auf Recycling und regionaler Verfügbarkeit. Darüber hinaus sollen die entwickelten Lösungen klimafreundlich und langlebig sein.

Um den Sanierungsprozess zu optimieren, setzen die Fachleute auf eine hohe Vorfertigung und automatisierte Planung. Insbesondere für kleine und mittelständische Unternehmen sollen durchgängige Prozesse von der Bauaufnahme bis zur Umsetzung gewährleistet werden, die sich nahtlos integrieren lassen. „Je mehr vorgeplant und -gedacht ist, desto einfacher gestalten sich Aufnahme, Fertigung und Montage“, sagt Schmidt. Eine wesentliche Herausforderung besteht darin, künftig direkt an die spezifischen Fragestellungen der Unternehmen anknüpfen und bei Bedarf explizit weiter forschen und schnell in die Tiefe gehen zu können. Dafür arbeiten die Fraunhofer-Fachleute auch über den Kreis der beteiligten Institute hinaus eng mit zahlreichen Partnern aus Forschung und Industrie zusammen.

Flexibler Systembaukasten für nachhaltige Gebäudesanierung

Die Vision der Forschenden ist es, die Baubranche nachhaltig zu verändern. Dafür müssen die entwickelten Konzepte und Lösungen flexibel an spezifische Anforderungen anpassbar und in der Breite verfügbar sein. Der im Leitprojekt BAU-DNS erarbeitete Systembaukasten soll genau das ermöglichen. Er deckt den gesamten Prozess der Gebäudesanierung ab – von der Aufnahme eines Gebäudes über die Digitalisierung der Daten bis zur Fertigung und Logistik. Die Funktionalität dieses Baukasten-Prinzips demonstrieren die Fachleute anhand eines Beispielprozesses, den sie im Januar 2025 auf der Messe BAU in München vorstellen werden.

Als Testgebäude dient ein Objekt auf dem Gelände des Fraunhofer IBP in Holzkirchen, das bereits mit aktiven Fassaden-Modulen ausgestattet wurde. Diese Module verfügen über eine biobasierte Dämmung und integrierte Photovoltaik. Zudem entwickelten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ein handgeführtes Messsystem, das Gebäude in Echtzeit erfasst und analysiert. Wie aus den damit generierten Daten ein breit nutzbares Informationsmodell entsteht und welche weiteren Erkenntnisse und Lösungen das Leitprojekt BAU-DNS hervorgebracht hat, präsentiert das Team den Besuchenden der Messe BAU 2025 vom 13. bis 17. Januar in München am Stand der Fraunhofer-Gesellschaft in Halle C2 an Stand 528.

Erkenntnisse zur Gebäudesanierung auf der Messe BAU 2025

Die Messe BAU 2025 bietet den Forschenden des Leitprojekts BAU-DNS die richtige Plattform, um ihre Erkenntnisse und Lösungen einem breiten Fachpublikum vorzustellen. Neben dem Beispielprozess zur Sanierung des Testgebäudes in Holzkirchen werden die Besuchenden auch Einblicke in weitere Entwicklungen erhalten. Dazu zählt unter anderem ein handgeführtes Messsystem, das eine Echtzeit-Erfassung und -Analyse von Gebäuden ermöglicht. Auch die Nutzung der daraus generierten Daten für ein breit anwendbares Informationsmodell sowie Bauwerkintegrierte Photovoltaik (BIPV)-Module stehen im Fokus der Präsentation. Interessierte Fachleute sind eingeladen, sich am Stand der Fraunhofer-Gesellschaft über die neuesten Fortschritte im Bereich der nachhaltigen Gebäudesanierung zu informieren.