Innovation am Bau : TU Graz revolutioniert die Rückbaubarkeit

Innovation am Bau: Ein Klettverschluss macht die Rückbaubarkeit von Gebäuden möglich. 

WissenschafterInnen der TU Graz könnte die Baubranche mit dieser Entwicklung revolutionieren. Im Forschungsprojekt ReCon schufen sie zusammen mit Industriepartnern ein neuartiges Klett-Verbindungssystem für nachhaltige Gebäudeverbindung. 

Diese Innovation ermöglicht es, verschiedene Bauteile widerstandsfähig zu koppeln und bei Bedarf problemlos zu trennen.

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Das Forschungsteam konzentrierte sich dabei auf die Verbindung von Baukomponenten mit unterschiedlichen Nutzungszyklen. Bisher erschweren dauerhafte Verbindungen den Austausch solcher Elemente erheblich. 

Die ForscherInnen verfolgten zwei verschiedene Lösungsansätze: Zum einen befestigten sie handelsübliche Klettkomponenten auf traditionelle Beton- oder Holzelemente. Zum anderen fertigten sie Klettkomponenten direkt aus Rohbaustoffen wie Beton, Holz und Papiermaterialien.

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Diese innovativen Klettsysteme schaffen eine klare Trennung zwischen dauerhaften Tragkonstruktionen und temporären Bauteilen. Während die Grundstruktur jahrzehntelang bestehen bleibt, lassen sich Installationen, Oberflächen, Böden oder nicht-tragende Trennwände einfach austauschen.

Das Projekt ReCon entstand durch die Kooperation verschiedener TU Graz-Institute: das Institut für Architekturtechnologie, das Labor für Konstruktiven Ingenieurbau und das Institut für Biobasierte Produkte arbeiteten mit den Unternehmen Axtesys und NET-Automation zusammen. 

Die Forschungsförderungsgesellschaft FFG unterstützte das Vorhaben finanziell. Beim Sustainability Award 2024 des Bildungs- und Klimaschutzministeriums erhielt ReCon die Goldmedaille in der Sparte Forschen.

Lesen Sie hier über eine weitere junge Innovation der TU Graz, die für die Bauwirtschaft von großer Bedeutung sein könnte.

„ReCon basiert auf dem Grundprinzip der Rückbaubarkeit von Gebäuden durch eindeutig definierte, lösbare Verbindungsstellen", erklärt Projektleiter Matthias Lang-Raudaschl vom Institut für Architekturtechnologie der TU Graz. 

„So müssen bei Renovierungen oder Nutzungsänderungen nur abgenutzte oder nicht mehr zeitgemäße Bauteile ersetzt werden. Dies erweitert die Gesamtnutzungsdauer von Gebäuden beträchtlich, weil ein einfacher Komponentenaustausch den Abriss überflüssig macht. Dadurch lassen sich erhebliche Mengen an Bauabfall und Materialverbrauch einsparen."

Das entwickelte System mit Klettkomponenten aus Rohbaustoffen arbeitet nach dem Klettverschluss-Prinzip – jedoch in deutlich größerem Maßstab. Die zu koppelnden Bauteilenden besitzen direkt integrierte Pilzköpfe oder Haken. Diese greifen auf der gegenüberliegenden Seite in ein speziell per 3D-Druck gefertigtes Klettelement und schaffen so eine feste Verbindung.

Die im Projekt entwickelten Verbindungssysteme bewiesen bei Versuchen im Labor für konstruktiven Ingenieurbau der TU Graz eine ausgezeichnete Haftzugfestigkeit. Diese entspricht den Werten industrieller Standardprodukte.

Die neu entwickelte Klettverbindung zielt hauptsächlich auf Innenraumanwendungen ab. Dort kann sie etwa nicht-tragende Holz- oder Gipskartonwände oder installationsführende Bauteile austauschbar machen.

Das Team erwartet eine weitere Verbesserung der Haftzugfestigkeit, wenn anstelle des projekttypischen 3D-Drucks Spritzgussverfahren oder gestanztes Metall für die Klettelemente zum Einsatz kommen.

Zusätzlich zum Klettsystem entwickelten die ForscherInnen im Projekt ReCon ein Konzept für digitale Anwendungen zur Vereinfachung der Bauteilwiederverwendung. Sie wollten Komponentendaten langfristig verfügbar machen und damit die Kreislaufwirtschaft Bau vorantreiben.

Das Team erarbeitete zwei Verfahren: Erstens integrierten sie RFID-Chips in die Bauteile. Diese ermöglichen das direkte Auslesen von Informationen über Materialzusammensetzung und Einbaudatum vor Ort. 

Zweitens testeten sie QR-Codes, die auf die jeweiligen Elemente aufgedruckt werden und grundlegende Bauteilddaten enthalten.

Beim Rückbau können die Codes mit dem Smartphone gescannt werden. So lässt sich der Elementzustand bewerten und mögliche Schadstoffe identifizieren. 

Dies vereinfacht nicht nur die Wiederverwendung, sondern erhöht auch die Sicherheit. Ein prüfendes Labor kann bereits viele Gefahren erkennen, wenn das Produktionsjahr eines Bauelements bekannt ist.