Digital vernetzt vom Wald bis zum Gebäude

Das Ergebnis ist ein Baukasten mit digitalen Prototypen für charakteristische Abläufe im Holzbau unter Einbeziehung späterer Kreislaufprozesse. Neben der interaktiven Visualisierungsplattform „Value Chain Digital Model 2.0", auf der Daten zu Holzvorräten, Vorfertigung, Bauteilen und Kreislaufwirtschaft aufrufbar sind, entstanden ein Prozesskonfigurator und eine mobile Building-Scanner-App für die Baustelle. Über den Konfigurator lassen sich Prozessketten für Bauvorhaben zusammenstellen und nach Zeit, Kosten, Treibhausgasemissionen und Digitalisierungsgrad vergleichen. Die mobile Building-Scanner-App verbindet das digitale Gebäudemodell mit dem realen Bauablauf. Für den Praxis-Einsatz müssen die Forschungsprototypen weiterentwickelt und an bestehende Systeme angebunden werden.

Auch zum Baustoff Kiefernholz liefert DiKieHo wichtige Ergebnisse. Aus Brandenburger Kiefer stellte das Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut WKI Brettschichtholz und Furnierschichtholz in Bauteilgröße her. Im Test erreichten die Bauteile anerkannte Festigkeitsklassen für lasttragende Bauprodukte wie Träger oder Stützen.

Furnierschichtholz wurde außerdem mit einer bei Hitze aufschäumenden Brandschutzgrundierung versehen und in einem orientierenden Brandversuch geprüft. Das beschichtete Holz beförderte kaum die Brandausbreitung, entwickelte wenig Rauch und setzte keine brennenden Tropfen oder Teile frei. 

Online-Demonstratoren und ein praxisorientierter Leitfaden bereiten die Projektergebnisse nun für Unternehmen, Planungsbüros und öffentliche Auftraggeber auf. Die Technische Universität Berlin koordinierte das mit dem Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK und dem Fraunhofer WKI sowie mit Praxispartnern bearbeitete Vorhaben. Das Bundesministerium für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat förderte DiKieHo über die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe. 

Laut Bundeswaldinventur 2022 steht mit 29 Prozent fast ein Drittel des deutschen Kiefernvorrats in Brandenburg. Jährlich sind dort etwa 2,5 Millionen Kubikmeter Kiefernholz in sägefähigen Dimensionen nachhaltig nutzbar. Mit dem Schwinden der Fichte als Bauholz wird die Kiefer nach Einschätzung der Projektbeteiligten trotz des Waldumbaus langfristig eine wichtige Rohstoffquelle bleiben. Die Nutzung des Kiefernholzes für den regionalen Holzbau minimiert zudem Transportwege und CO2-Emissionen.

Projektinformationen:

Verbundvorhaben: Digitale Wertschöpfungskette für den kieferbasierten Holzbau in Berlin-Brandenburg; Akronym: DiKieHo

Teilvorhaben 1: Anwendungsszenarien und Demonstration der digital vernetzten Wertschöpfungskette für den urbanen mehrgeschossigen Holzbau; Technische Universität Berlin - Fakultät V - Verkehrs- und Maschinensysteme - Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb 

Teilvorhaben 2: Integrationsmethodik und Referenzmodell für die digitale Vernetzung der Wertschöpfungskette auf Basis kiefernbasierter Werkstoffe; Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut WKI; Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK