InDeckLe

Im Projekt „InDeckLe“ werden nachhaltige Lösungen für Deckenkonstruktionen in Verbindung mit dem natürlichen Werkstoff Lehm erforscht. Über die Verwendung von natürlichen, regional produzierbaren Rohstoffen (Holz, Lehm) in Kombination mit den Baustoffen Stahl und Beton sollen Substitutionsprodukte entwickelt werden. Diese fördern die Nachhaltigkeit von Bauwerken durch Abfallreduktion, Materialsubstiution und CO2-Reduktion entlang der gesamten Wertschöpfungskette.

Es werden Verbundlösungen mit Lehm entwickelt, die die mechanischen und bauphysikalischen Anforderungen für tragende Bauteile im Bauwesen erfüllen. Darüber hinaus ist die Untersuchung der Prozesse zur effizienten Fertigung und Montage der Bauelemente Bestandteil des Projektes. Die Lehmdecken werden hinsichtlich Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit optimiert. Die Untersuchungen finden in enger Abstimmung und Zusammenarbeit mit assoziierten Partnern aus der Bauindustrie statt und werden in der Praxis erprobt.

• Welche Kenngrößen stellen eine Qualitätssicherung des verwendeten Lehms sicher?
• Wie kann die Tragfähigkeit von Lehm/Holz-Verbunddecken anhand optimierter Kerven-Geometrie erhöht werden? Wie kann die Zugfestigkeit der Verbundfuge bei Lehm/Beton- und Lehm/Stahl-Verbünden ermittelt und optimiert werden?
• Welche Abmessungen und Anwendungsbereiche für Lehm-Verbunddecken sind realisierbar und welche Entwurfsgrundsätze lassen sich ableiten?
• Ist die ISO/IEC DIS 8506 für die automatische Bauteil-Identifikation für Lehmdecken anwendbar? Ist die Datenstruktur um weitere sensorische Daten erweiterbar (z.B. Feuchtigkeit, Alterung, Risse)?
• Kann die RFID-Bauteilkennzeichnung bei Konstruktionen aus Lehm angewendet werden?
• Sind Schadensstellen an den Verbundstellen des Lehm-Bauwerks mit akustischen Methoden detektierbar? Welche Eigenschaften hat die Lehmverbundkonstruktion bezüglich Luft- und Trittschalldämmung sowie Raumakustik?
• Wie sieht eine optimierte Logistik von Lehm-Verbunddecken im Hinblick auf Fertigung, Transport, Montage und Rückbau aus?
• Wie können Lehmverbund-Decken nachhaltig gestaltet und gleichzeitig die Baukosten minimiert werden?

InDeckLe verfolgt den Ansatz, für bauphysikalische Größen numerische Modelle zu erstellen und die Ergebnisse durch experimentelle Versuche an Kleinteilen zu validieren (Zugfestigkeit von Verbund-Bauteilen Holz/Lehm, Beton/Lehm, Stahl/Lehm, akustische Kenngrößen). Die Plausibilität der Ergebnisse und Modelle wird zusätzlich durch Großkörperversuche überprüft.

Die praktische Anwendbarkeit der Ergebnisse wird durch das Einbeziehen von Praxisexperten sichergestellt (z.B. Anforderungsanalyse Fertigungs- und Logistikprozesse). Herstellung, Transport, Montage bis hin zum Rückbau der Decken wird als BPMN (Business-Process-Model-and-Notation) Modell simuliert, optimiert und grafisch dargestellt. Es erfolgt ein Test der Simulation anhand eines 1:1 Mock-Ups (7m x 5m, 7m Höhe). Eine baulogistische Risikoanalyse wird erstellt und die gesamte Wertschöpfungskette der Lehm-Verbundelemente wird anhand einer Ökobilanzierung und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung hinsichtlich Nachhaltigkeit und Preis optimiert.

InDeckLe wird dazu beitragen, die Kennwerte der Verbundsysteme verschiedener Materialkombinationen zu bestimmen, um Decken für die Anwendung auslegen zu können. Die gewonnenen Ergebnisse werden in einem Bemessungshandbuch für Lehm-Verbunddecken als Praxis-Leitfaden zusammengestellt und über Vorträge und Publikationen einem breiten Fachpublikum zugänglich gemacht. Die Ergebnisse sollen in die Weiterentwicklung von Normen und Standards einfließen. Im Projekt werden Qualitätssicherungsprozesse und Sicherheitsbeiwerte für Lehm in Abhängigkeit von der Variabilität der Proben definiert.