Aktuelle Forschungsvorhaben im Bereich Brandschutz und Baukonstruktion

 

 

 

PyroProBiD
 

Verbundvorhaben: PyroProBiD

Entwicklung eines Pyrolyse-Prognosemodelles für Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen;
Teilvorhaben 1: Modellentwicklung, Verifizierung und Validierung

Projektförderung
Projektträger

Fachagentur nachwachsende Rohstoffe e.V.

Laufzeit 2020-2023
Beschreibung Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines validierten, numerischen Pyrolysemodelles welches die Grundlage für die Modellierung des Reaktionsverlaufes für alle gebräuchlichen Dämmstoffe aus nawaRo bilden soll. Um das Modell für eine möglichst große Bandbreite an Baustoffen zu erstellen, werden zunächst einige repräsentative Baustoffe untersucht. Der Schwerpunkt liegt dabei zunächst auf Holz, Holzfasern und Zellulose. Im späteren Verlauf wird die Übertragbarkeit auf weitere NaWaRo-Dämmstoffe wie Hanf, Flachs, Jute und Kork überprüft, deren Schwelprozesse physiko-chemisch ähnlich sind. Zunächst werden die notwendigen Eingangsparameter anhand verschiedener Methoden der physikalischen Chemie bestimmt. Im nächsten Schritt werden labormaßstäbliche Versuche in unterschiedlichen Geometrien durchgeführt und mittels inverser Modellierung mit den Simulationsergebnissen verglichen. Dabei werden insbesondere die Wärme- und Stoffströme in Zusammenhang mit den Faktoren für eine Auslösung und Fortentwicklung der Schwelprozesse betrachtet. Abschließend sollen mehrere Versuchsreihen in größerem Maßstab zur Validierung und Überprüfung der Anwendbarkeit in der Praxis dienen. Die entwickelten physikalischen Zusammenhänge der Schwelprozesse können als Ausgangspunkt für allgemeine Rechenverfahren der nationalen bzw. europäischen Brandschutznormen dienen. Zukünftige Prüfanforderungen an nawaRo-Dämmstoffe, die mit Brandversuchen einhergehen, können somit im Vorfeld potenziell reduziert oder sogar durch das Modell substituiert werden. Durch das zu entwickelnde Modell ist es bei einem gleichbleibenden Sicherheitsstandard möglich, die Zeitdauer der Realbrandversuche, welche zum Teil mehrere Tage beträgt, um einen Großteil zu reduzieren. Die Ergebnisse werden dabei anwenderorientiert aufbereitet und herstellerübergreifend verwendbar gemacht, sodass Markthürden zur Anwendung von Dämmstoffen aus nawaRo unter Beibehaltung des Schutzzielniveaus weiter reduziert werden.
Projektleitung Prof. Dr.-Ing. Björn Kampmeier
Projektbearbeitung Patrick Sudhoff, M.Sc.
Verbundpartner

Industriepartner

      

Projektbezogene Veröffentlichungen  

 


B²BSP
 

Verbundvorhaben: B2BSP

Brettsperrholz aus modifiziertem Buchenholz;
Teilvorhaben 2: Untersuchung des Brandverhaltens und der Festigkeitseigenschaften

Projektförderung
Projektträger

Fachagentur nachwachsende Rohstoffe e.V.

Laufzeit 2020-2023
Beschreibung

Auf der Grundlage der Forschungsergebnisse aus dem FNR-Förderprojekt "Verwendung von schwachem Laubholz für die Produktion von Brettsperrholz" (Förderkennzeichen 22003715) soll die Projektidee, Buchenholz für die Herstellung von Brettsperrholz (BSP) zu verwenden, weiter verfolgt und umgesetzt werden. Die Idee des vorherigen Projektes war, das Buchenholz mit Hilfe eines Modifizierungsverfahrens so zu optimieren, dass es sich vergleichbar dem Nadelholz verwenden lässt, um so das Nutzungspotential für das Buchenholz im konstruktiven Bereich zu erweitern. Aufgrund der vielversprechenden Erkenntnisse dieses Projektes wird nun angestrebt diese Projektidee in einem Folgeprojekt weiterzuführen. Die Entwicklung und Optimierung des Baustoffes "BSP aus modifiziertem Buchenholz" soll hierbei im Mittelpunkt stehen und umgesetzt werden. Hierbei soll Buchenholz aus regionalen, nachhaltig bewirtschafteten Wäldern verwendet werden.

Das vorliegende Forschungsprojekt soll das Produkt "BSP aus modifiziertem Buchenholz" durch folgende Punkte weiterführen:

  • Optimierung der Schnittholzausbeute durch die Verwendung von Buchenstarkholz
  • Festigkeitssortierung und Ausbeuteoptimierung durch Kappung
  • Integrierung des rotkernigen Holzes in die BSP-Fertigung, bzw. Erforschung alternativer Verwendungsmöglichkeiten
  • Optimierung des Modifizierungsverfahrens
  • Untersuchungen des neuen Produktes "BSP aus modifizierter Buche" im Hinblick auf Produkteigenschaften wie Brandverhalten, Festigkeiten und Emissionen.
  • Projektierung eines Laubholzsägewerks für die Schnittholzproduktion • Entwicklung einer BSP-Produktionslinie für einen Laubholzeinsatz
  • Kostenvergleich der BSP Herstellung aus Schwachholz versus Starkholz
Projektleitung Prof. Dr.-Ing. Björn Kampmeier
Projektbearbeitung Robert Westphal, M.Sc.
Verbundpartner

Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg

Industriepartner

Forstverwaltung Baden-Wüttemberg 

Holzwerk b. Keck GmbH

Dynea AS

Clariant AG

HASSLACHER Holding GmbH

Minda Industrieanlagen GmbH

 

Projektbezogene Veröffentlichungen  

 


NaRoBau
 

Verbundvorhaben: NaRoBau-Studie

Nachwachsende Rohstoffe im Bauwesen - Erarbeitung von Vorlesungsmodulen;
Teilvorhaben 2: Erstellung der Vorlesungsunterlagen und Brandschutz

Projektförderung
Projektträger

Fachagentur nachwachsende Rohstoffe e.V.

Laufzeit 2021-2022
Beschreibung

Ziel des Vorhabens ist eine Vorlesungsreihe auf Hochschulniveau für Masterstudiengänge im Bauingenieurwesen und Architektur auszuarbeiten und diese weiteren Hochschulen kostenfrei zur Verfügung zu stellen. Dazu gehört insbesondere die Erstellung von Foliensätzen einschließlich Hintergrundinformationen für die Lehrenden. Es sollen konkret zwei Vorlesungsmodule ausgearbeitet werden, die

• die Rohstoffe von der "Gewinnung" / Ernte bis zum Bauprodukt und

• die Bauprodukte in der Anwendung im Bauwesen behandeln.

In Summe werden somit die nachwachsenden Rohstoffe bis zur Verwendung im Bauwesen abdeckt. Es sollen zwar im ersten Schritt Masterstudiengänge angesprochen werden, weil die Integration neuer Module im Masterstudiengang von den Projektbeteiligten sichergestellt werden kann. Die Integration in Bachelorstudiengänge ist wegen der erforderlichen Änderungen der Studienordnungen mit etwas größerem Aufwand verbunden und soll bei erfolgreichem Abschluss dieses Vorhaben erfolgen. Dennoch sollen parallel Unterlagen für Bachelorstudiengänge erarbeitet werden, die den Stand der Technik darstellen und sich auf die rein baupraktische Anwendbarkeit fokussieren sollen. Für Masterstudiengänge sollen neben der baupraktischen Anwendung zusätzliche Forschungs- und Entwicklungsaspekte integriert werden. Die Vorlesungsunterlagen in Form von Folien und Begleitmaterial in Form von Skripten und Mustern sollen der Allgemeinheit zur Verfügung gestellt werden. Ein weiteres Ziel des Vorhabens ist es, den wissenschaftlichen Austausch zwischen den Projektpartnern zu unterstützen. Insgesamt soll als übergeordnetes Ziel die Weiterentwicklung einer nachhaltigen Bioökonomie unterstützt werden.

Projektleitung Prof. Dr.-Ing. Björn Kampmeier
Projektbearbeitung Felix Steeger, M.Eng.
Verbundpartner

Industriepartner

 

Projektbezogene Veröffentlichungen  

 


TIMpuls

Verbundvorhaben (FSP-Brandschutz): TIMpuls

Brandschutztechnische Grundlagenuntersuchung zur Fortschreibung bauaufsichtlicher Regelungen in Hinblick auf eine erweiterte Anwendung des Holzbaus;
Teilvorhaben 3: Anlagentechnischer Brandschutz und Nachbrandverhalten

Projektförderung
Projektträger

Fachagentur nachwachsende Rohstoffe e.V.

Laufzeit 2017-2021
Beschreibung

TIMpuls-Homepage

Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Schaffung von Grundlagen durch experimentelle und numerische Untersuchungen zur Fortschreibung bauaufsichtlicher Brandschutz-Regelungen im Hinblick auf eine erweiterte Anwendung des Holzbaus.

Das Teilprojekt der Hochschule Magdeburg-Stendal „Anlagentechnischer Bandschutz und Nachbrandverhalten“ verknüpft potentielle anlagentechnische Schutzmaßnahmen für mehrgeschossige Holzgebäude - als kompensatorische Maßnahmen mit den Untersuchungen zum Nachbrand- und Löschverhalten sowie der Bewertung des Schadensausmaßes und wirtschaftlichen Sanierbarkeit nach einem Brandereignis.

Projektleitung Prof. Dr.-Ing. Björn Kampmeier
Projektbearbeitung Felix Steeger, M.Eng.
Verbundpartner

Institut für Brand- und Katastrophenschutz

Technische Universität Braunschweig

Technische Universität München

 

Industriepartner

Eine Kofinanzierung der Holzwirtschaft erfolgt koordiniert über den Landesinnungsverband des Bayerischen Zimmererhandwerks.

Projektbezogene Veröffentlichungen siehe https://www.bgu.tum.de/timpuls/veroeffentlichungen/