Functionally Graded Concrete Building System

In diesem Forschungsprojekt wird ein Bausystem für Mehrgeschossbauten aus funktional gradierten Beton (FGC) entwickelt, dass unter Einbeziehung aller strukturellen und funktionalen Anforderungen ein möglichst hohes Maß an Ressourceneffizienz aufweist. Das Projekt wird gemeinsam mit dem IWB der Universität Stuttgart bearbeitet. Zusammen mit dem Projekt RP-2 "Cyber-Physical Fabrication of Functionally Graded Concrete Components for Multi-Storey Buildings" umfasst es den Beitrag des ILEK zum ​DFG Cluster of Excellence "Integrative Computational Design and Construction for Architecture".

Durch die Synthese von Erkenntnissen aus den Bereichen Materialwissenschaft, Bautechnik und Produktionsverfahren werden Methoden für den Entwurf und die Herstellung von Betonstrukturen entwickelt, die ihre Funktionen mit minimalem Materialeinsatz erfüllen. Die Arbeiten umfassen die konzeptionelle Entwicklung des FGC-Bausystems und die Bewertung seiner Gesamtleistung im Hinblick auf Lastabtrag und Bauphysik. Es werden Methoden zur Optimierung des Bauteilinnenraums sowie optimierte lastangepasste Fugen entwickelt und die Integration von Bewehrungen hinsichtlich Fertigungsprozessen, Logistik und Bautoleranzen behandelt. Im Rahmen des Projekts werden Bauteile hergestellt und getestet, um ihr Tragverhalten und ihre bauphysikalischen Eigenschaften zu bewerten. Die Leistungsfähigkeit des Systems wird anhand des Entwurfs und des Baus eines Demonstratorgebäudes bewertet.

Die Entwicklung umfasst Entwurfsmethoden, strukturelle Systeme, Haustechnik sowie Bauphysik und erfolgt in enger Zusammenarbeit mit dem oben genannten RP-2 „Cyber-Physical Fabrication of Functionally Graded Concrete Components for Multi-Storey Buildings“. Darüber hinaus bestehen Kooperationen mit dem Co-Design von mehrgeschossigen Holzgebäuden, der cyber-physikalischen Bauplattform sowie dem ganzheitlichen Qualitätsmodell.