Baubionik Potenziale - Interdisziplinäre Identifika­tion und Aufbereitung von innovativen bionischen Schlüsseltechnologien für "Plus-Energie Gebäude der Zukunft"

Statuts

Abgeschlossen

Kurzfassung

Ausgangssituation und Motivation

Künftige Plus-Energie Gebäude bzw. Null-CO2-Emissionsgebäude müssen sich von passiven Energieverbrauchern hin zu Ressourcenschonenden aktiven Energieproduzenten wandeln. Die Suche nach nachhaltigen Konzepten für z.B. Energiegewinnung, Energiespeicherung und Energie­transport sowie Energienutzung ist in vielen, scheinbar zur Baubranche inkompatiblen Branchen evident.

Innovative Beispiele zeigen, dass hohe Innovationskraft durch die Vernetzung mit der Bionik, also durch das Ideenpotenzial aus der Natur, und durch einen transdisziplinären Know-how-Transfer zwischen Expert­Innen geweckt werden kann. Durch die Schaffung eines transdiszipli­nären Know-how-Austausches zwischen Branchen über ein Projekt wurde daher angestrebt, innovative Ansätze aus der Bionik für Plus-Energie Gebäude der Zukunft nutzbar zu machen.

Zielsetzung

Das Projekt BAUBIONIK POTENZIALE hat die Vernetzung interdisziplinär geprägter Fachgebiete mit Schwerpunkt auf die Bionik zur Schaffung von neuen Innovationsimpulsen für "Plus Energie Gebäuden der Zukunft" zum Ziel. Durch gezielten Wissensaustausch über Disziplingrenzen hinweg sollen unerwartete Berührungspunkte entdeckt und neue Innovations­felder für das Bauen von Morgen erschlossen werden.

Dazu wurden in einem interaktiven Prozess ExpertInnen aus Bereichen wie z.B. der Zoologie, Botanik, Architektur, dem Ingenieurswesen, den Umwelttechnologien, Nanotechnologien, der Medizintechnik, etc. eingeladen, um Thesen für mögliche bionische Forschungsthemen zu formulieren, diese in transdisziplinären Workshops zu Ideen und je Potenzial auch zu konkreten F&E-Forschungskonzepten weiterzuent­wickeln.

Methodische Vorgehensweise

Es wurden Regeln zur Vernetzung von ExpertInnen und Erfahrungen aus Projekten im Bereich der "strukturierten Analyse mittels Expertennetz­werke" untersucht und ein Vernetzungsansatz in Anlehnung an eine als bionische Vernetzungsmethode deklarierte Form der Workshopgestaltung (Syntegration nach Prof. Malik) für die Generierung von Ideen durch sehr heterogene Expertengruppen entwickelt. Parallel dazu wurde eine Web­plattform als offenes Diskussionstool bzw. zur Weiterentwicklung der Ideen angeboten. Durch umfassende Recherchen und der Aufbereitung von identifizierten Schlüsselthemen seitens des Projektteams wurde abschließend eine Sammlung bionischer Potenziale für Plus-Energie Gebäude erstellt.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen

Um einen größtmöglichen Benefit erzielen zu können, wurden sowohl inhaltliche als auch methodische Ergebnisse erarbeitet. Der Entwick­lungsbogen spannt sich von der Identifikation einzelner innovativer Ideen für das "Plus Energie Gebäude der Zukunft" über die Verdichtung zahl­reicher Ideen zu Projektkonzepten und Kooperationsanbahnungen bis hin zu Reports über existente bionische Produkte und Projekte, denen seitens der Experten hohes Potenzial zugewiesen wird. Methodisch wurden unterschiedlichste Innovationsentwicklungstechniken betrachtet und teilweise für das Projekt neu adaptiert, und durch die involvierten ExpertInnen evaluiert.

Aufgrund des positiven Feedbacks und hohen Interesses an dem Projekt wurden insgesamt 4 ExpertInnen-Workshops organisiert und neben der Behandlung inhaltlicher Fragestellung auch methodische Konzepte für den transdisziplinären Austausch angewandt und getestet.

Alle Unterlagen zu den Workshops wurden den Teilnehmern und Teil­nehmerinnen in detaillierter Form und der Öffentlichkeit in Übersichtform auf der Projekt-Webplattform bereitgestellt.

Mit Hilfe der jungen Wissenschaftsdisziplin Bionik und durch die Beschäftigung mit einer konkreten Fragestellung konnte im Projekt das Innovationspotenzial aufgezeigt werden, welches durch die systema­tische Nutzung biologischer Prinzipien und durch die Vernetzung unter­schiedlichster Fachdisziplinen möglich wird. Die Herausforderung dabei liegt in den Rahmenbedingungen solcher transdisziplinären Projektent­wicklungen, da die vorhandenen Grundlagen und der Aufwand für Entwicklungen sehr stark variieren.

Im Projekt stellte sich heraus, dass die Suche nach bionischen Ansätzen bzw. die Übertragung von biologischen Prinzipien in technische Lösungen einen großen Forschungs- und Kommunikationsaufwand mit sich bringt, dessen Rahmenbedingungen häufig im Widerspruch zur formalen Aus­richtung anwendungsorientierter Forschung steht.

Bionische Entwicklungen bedürfen eines eigenen Forschungsförderungs­konzeptes, welches Transdisziplinarität und Grundlagenforschung mit einbezieht.

Ausblick

Es zeichneten sich zu einigen generierten Projektideen interessierte Projektteams ab, welche diese weiterbearbeiten werden.

So wird z.B. die Projektidee eines "Bionischen Hauses" weiterhin von der FH Kärnten gemeinsam mit der Stadt Villach im Rahmen der Initiative "bionikum:Austria" weitergeführt. Das "Bionische Haus" soll als Forsch­ungsplattform für in-situ Tests von bionischen Gebäudetechnologien und Materialien dienen. Weiteres können bionische Forschungsarbeiten oder Resultate aus Master-Thesen aufgegriffen und je nach Umsetzbarkeit prototypisch in der Forschungsplattform getestet werden.

Weitere entstandene Projektideen, wie verteilte aerodynamisch wechselwirkende Kleinstwindturbinen oder ein "Bionic PV-Cooling" - eine bionische Entwicklung einer mit PV versehenen Textileinheit mit Selbst­kühlungseffekt werden von einem, aus dem Projekt etablierten Projekt­team weiterverfolgt.

Zahlreiche Erkenntnisse aus der Evaluierung der eingesetzten Methoden werden für Projekte eingesetzt, welche ähnliche Elemente bezüglich ExpertInnenvernetzung und Themenfindung in fachlich heterogenen Teams besitzen.

Projektleitung

Austrian Institute of Technology AIT, Department Energy
DI Susanne Gosztonyi

Projekt- und KooperationspartnerInnen

• Joanneum Research Forschungsgesellschaft GmbH
  DI Clemens Schinagl

Austrian Institute of Technology AIT, Department Energy
DI Susanne Gosztonyi
Giefinggasse 2
A-1210 Wien
Tel.: +43 (050) 550 - 6582
Fax: +43 (050) 550 - 6613
E-Mail: susanne.gosztonyi@ait.ac.at
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