Der Sonderforschungsbereich (SFB) 1683 beschäftigt sich mit der Frage, wie die Betonbauweise umweltfreundlicher und nachhaltiger werden kann. Statt Betonbauwerke abzureißen und zu recyceln, nutzen wir Bauteile wie Wände, Platten oder Stäbe wieder. Diese Bauteile werden durch Sägen oder Wasserstrahlen herausgelöst, geprüft, aufbereitet und dann wie Bausteine neu zusammengesetzt. Über 50 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Ruhr-Universität Bochum, der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Universität Stuttgart arbeiten gemeinsam an diesen Konzepten. Wir zeigen, wie wiederverwendete Bauteile zu neuen Tragwerken werden, wie der Rückbau, zerstörungsfreie Bauteilprüfung funktionieren und wie die einzelnen Schritte gesteuert werden. Mit automatisierten Prozessen wird die Aufbereitung schneller und effizienter. Folgende Teilprojekte werden am Lehrstuhl für Informatik im Bauwesen bearbeitet:
Das Teilprojekt C01 zielt darauf ab, einen ganzheitlichen Prozess von der Extraktion bis zum Einbau von wiederverwendeten Betonelementen durch integrierte Informationen zu entwickeln. Ein digitales Ökosystem für zirkuläre Betonelemente liefert eine Entscheidungsgrundlage dafür, inwieweit die aus einem Ausgangsgebäude gewonnenen Elemente für den Bau neuer Gebäude wiederverwendet werden können. Eine Bewertung von Angebot und Nachfrage zeigt, ob der Entwurf eines Zielgebäudes den zusätzlichen Einsatz von neuen oder wiederaufbereiteten Elementen erfordert. Das Ökosystem umfasst die Interaktion von digitalen Zwillingen der Betonelemente mit digitalen Modellen der Ausgangsgebäude, Zwischenlager, hybride Produktion und schließlich des neuen Zielgebäudes.
Projektleitung: Dr.-Ing. Philipp Hagedorn, Prof. Dr.-Ing. Markus Thewes
Im Teilprojekt C02 wird eine holistische Methodik zur ökologischen Nachhaltigkeitsbewertung von wiederverwendeten Betonelementen entwickelt. Diese soll Umweltprognosen bei der Erforschung materialoptimierter Sekundärkonstruktionen im Hochbau sowie eine multikriterielle Bewertung des jeweiligen Bauteils und die Identifikation von kombinierten Nachhaltigkeitskriterien für Bewertungsmodelle zur Klassifizierung ermöglichen. Ziel ist es, das Potenzial von Sekundärressourcen unter Berücksichtigung einer ökologischen Nachhaltigkeitsbewertung zu nutzen, um Bauprozesse mit einer besseren Umweltbilanz im Vergleich zu herkommlichen Methoden zu entwickeln.
Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Annette Hafner, Prof. Dr.-Ing. Markus König
Der Rückbau eines bestehenden Quellbauwerkes in wiederverwendbare Elemente steht im Mittelpunkt des Teilprojekt C03. Dazu müssen eine Vielzahl von Anforderungen an die Zerlegung und den Rückbau bewertet werden. Daraus entsteht ein Datenmodell mit geometrischen und semantischen Informationen. Für die geometrische Segmentierung in wiederverwendbare Elemente werden effiziente Zerlegungsalgorithmen entwickelt. Darüber hinaus sind räumlich-zeitliche Randbedingungen für Rückbauabfolgen der Betonelemente zu identifizieren, wobei Aspekte der baulichen Sicherheit und logistischen Möglichkeiten zu berücksichtigen sind. Ein zentrales Ergebnis ist die Entwicklung eines Baukastens, der die identifizierten Betonelemente mit hohem Verwertungspotenzial enthält.
Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Markus König, Prof. Dr.-Ing. Markus Thewes, Prof. Dr.-Ing. Andreas Vogel
Das Teilprojekt INF behandelt das Forschungsdatenmanagement des SFBs. Durch die einheitliche Speicherung, Nutzung und Verarbeitung von Daten wird die Zusammenarbeit gefördert und strukturiert. Die Verwendung von Metadatenschemata und Ontologien ermöglicht eine formale Beschreibung und Verknüpfung von Datensätzen. Daten werden gemäß den FAIR-Prinzipien zur Nachnutzung zur Verfügung gestellt. Ein zentrales Wissensmanagementsystem wird aufbaut und kontinuierlich gepflegt. Es wird ein Konzept zum Crowdsourcing von Gebäudedaten umgesetzt sowie Daten für den SFB-Demonstrator erfasst. Für die Mitglieder des SFBs wird ein Schulungs- und Qualifizierungsprogramm im Forschungsdatenmanagement entwickelt und angeboten.
Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Markus König, Prof. Dr.-Ing. Andreas Vogel
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Letzte Änderung: 12. Mai. 2025
