Inhaltsverzeichnis
Kontext Links
BioSkin - Forschungspotenziale für bionisch inspirierte energieeffiziente Fassadentechnologien
Ziel der wissenschaftlichen Grundlagenstudie ist die Identifikation von Forschungspotenzialen in der Bionik für innovative Fassadentechnologien der Zukunft. Durch die Identifikation von nutzbaren Prinzipien biologischer Vorbildmodelle und Übersetzung in bionische Fassadenkonzepte sollen interdisziplinäre F&E-Aktivitäten für die Entwicklung von klima-adaptiven energieeffizienten Fassadensystemen der Zukunft angeregt und Perspektiven für Innovationen eröffnet werden.
Title and Synopsis
The research study is targeting the identification of strategic research potentials in the field of biomimetics for innovative façade technologies of the future. With the identification of useful principles of biological role models and the transfer to bionic façade concepts, interdisciplinary R&D research activities shall be improved to enable the development of sustainable solutions for climate-adaptive energy-efficient facades systems of the future.
Beschreibung
Status
laufend
Kurzfassung
Ausgangssituation/Motivation
Vom Menschen gebaute Konstruktionen und biologische Organismen sind den gleichen Umwelteinflüssen ausgesetzt. Daher sind die Anforderungen an Außenhüllen der Natur und an Fassaden vergleichbar.
Betrachtet man die Tatsache, dass die Fassade den im Allgemeinen größten Oberflächenanteil an der Gebäudehülle besitzt, so beinhaltet sie ein wesentliches Gewinn- bzw. auch Verlustpotenzial in punkto Energie und Komfort, abgesehen von den ästhetischen und bautechnischen Anforderungen, welche sie zu einem wesentlichen architektonischen Element eines Gebäudes machen. Moderne Fassaden müssen eine Vielfalt an unterschiedlichen, durchaus auch widersprüchlichen Anforderungen erfüllen, deren Bedingungen sich je nach Jahreszeit auch noch umkehren können, wie z.B. Maximierung des Tageslichts versus Minimierung von thermischer Überhitzung, thermische Speichermasse versus transparenten Leichtbau. Physikalische, architektonische und technische Ansprüche, Energieeffizienz und nachhaltige Energiegewinnung, sowie soziale und ökonomische Aspekte müssen mit berücksichtigt werden.
Die Suche nach neuartigen und robusten Lösungen in der Natur für nachhaltige Fassadensysteme eröffnet ein enormes Innovationspotenzial, um ein Maximum an Energieeffizienz und Komfort mit einem Minimum an Ressourcenverbrauch und grauer Energie verbinden zu können.
Abbildung 1: Ausgangsschema für interdisziplinäre Vorgehensweise bei bionischer Potenzialuntersuchung
Inhalte und Zielsetzungen
Ziel der Studie ist, die Methodik der Bionik zu nutzen, um innovative Ansätze aus der Natur für neue Systemlösungen von Fassaden zu gewinnen. Es werden biologische Prinzipien evaluiert und deren Potenziale für Fassaden untersucht, welche Nachhaltigkeit mit Adaptivität und Energieeinsparung in neuer Art und Weise verbinden.
Methodische Vorgehensweise
Auf Basis der Erhebung des Status Quo moderner Anforderungen an Fassaden und möglicher Zukunftspotenziale für visionäre Fassaden werden Anforderungsprofile erstellt, welche von technischen Kennwerten in abstrahierte Anforderungsqualitäten übersetzt werden. Anhand dieser Anforderungsqualitäten werden umfassende Recherchen über biologische Vorbilder durchgeführt, die Potenzial für eine Übertragung der gesuchten Prinzipien besitzen. Das Rechercheergebnis wird in bionische Kenndatenblätter zusammengefasst und dient dem Einblick in die Vielfalt der biologischen Potenziale. Durch die Nutzung von Methoden aus der Gebäude- und Komponentensimulation, und durch die Integration von Modellen aus unterschiedlichsten Forschungsbereichen wie der Biologie, Ökologie, Material- und Umweltwissenschaft, werden neuartige Fassadenkonzepte untersucht und innovative Lösungswege für nachhaltige Gebäudehüllen der Zukunft aufgezeigt.
Erwartete Ergebnisse
Die biologischen Potenziale und neuen Fassadenkonzepte werden in einem "Anforderungskatalog für neuartige bionisch inspirierte Fassadensysteme" aufbereitet und sollen interdisziplinäre F&E-Aktivitäten für die Bauindustrie und Bionik beleben, um die Entwicklung von bionischen Konzepten und Technologien für klima-adaptive energieeffiziente Fassadensysteme der Zukunft zu stärken.
Es wird erwartet, dass die Ergebnisse dieser Studie neben neuen technologischen Ansätzen für bionisch inspirierte Fassadentechnologien auch wertvollen interdisziplinären Know-how-Zuwachs für die Bauindustrie mit Fokus auf Gebäudekonzepte der Zukunft bieten.
Projektbeteiligte
Projektleiter
DI Susanne Gosztonyi
Austrian Institute of Technology AIT, Energy Department
Projekt- und Kooperationspartner
Projektsupport durch eine internationale ExpertInnengruppe (Werkvertragspartner):
- Dr. Petra Gruber, transarch, AT
- Prof. George Jeronimidis, University of Reading, Centre for Biomimetics, UK
- Prof. Thomas Speck, Universität Freiburg, Kompetenznetz Biomimetik, BIOKON, DE
- Prof. Sergio Altomonte, University of Nottingham, School of Built Environment, UK
- Dr. Susanne Geissler, Austrian Energy Agency, Geschäftsfeld Gebäude & Raumwärme, AT
Kontaktadresse
Austrian Institute of Technology AIT, Energy Department
DI Susanne Gosztonyi
Giefinggasse 2, A-1210 Wien
Tel.: +43 (0) 50550-6582
Fax: +43 (0) 50550-6613
E-Mail: susanne.gosztonyi@ait.ac.at
Homepage: http://www.ait.ac.at/
