Neben dem Klimawandel sind Ressourcenknappheit und die Abfallproblematik  große Herausforderungen des 21. Jahrhunderts. Gleichzeitig verursacht das Bauwesen 40% der globalen CO₂-Emissionen, ein gewaltiger Hebel zur Bewältigung der Klimakrise. Derzeit befindet sich die Baubranche in einem Paradigmenwechsel von der Verbrauchs- zu einer Kreislaufwirtschaft, die Stadt selbst wird als Mine zur Rückgewinnung von Rohstoffen betrachtet.

Die Forscher*innen des KIT unterstützen diesen hochrelevanten Prozess durch die Entwicklung innovativer Lösungen auf breiter Basis. In der Untersuchung und Bewertung von (kontaminierten) Bau(abfall-)stoffen über deren Wiederverwertbarkeit (Straßenbaulaboratorium, AGW); dem Rückbau, Recycling und der Kreislaufwirtschaft von Porenbeton, Kunststoffen und Verbundwerkstoffen, regionalem Ressourcenmanagement, der Optimierung des Gebäuderückbaus sowie von Recycling- und Baustoff-Logistiknetzwerken (IIP). In der Architektur werden preisgekrönte, richtungsweisende Ansätze zur Verwendung recycelter und nachhaltiger Baumaterialien für Konstruktion und Ausbau entwickelt und umgesetzt. Über innovative, digitale Entwurfs- und Fertigungsstrategien wird aus der Vision grundlegend neuer, kreislaufgerechter Bauweisen Realität, wenn durch ganzheitliche  Ansätze bautechnologische, gestalterische und Fragen zu Stoffkreisläufen interdisziplinär beantwortet werden können.

Nachhaltiges Bauen im Sinne von Energie- und Ressourceneffizienz ist stark mit dem vorherigen Thema der Kreislaufwirtschaft verflochten. Hier stehen jedoch innovative, ressourcen- und energiesparende Lösungen für das Bauwesen im Sinne von Bautechnologien und Werkstoffen, und für die Architektur in Bezug auf Entwurf und Gebäudeausrüstung im Vordergrund.

Die KIT-Expert*innen entwickeln Lösungen für Bestand und Neubau, mit Fokus auf die Gebäude selbst und/oder klimagerechten Energieausstattung. In der Architektur umfasst dies die Entwicklung innovater, praxistauglicher Bausysteme,  Tragkonstruktionen, Gebäudehüllen und Werkstoffe, insbesondere im Kontext digitaler Werkzeuge und computergestützter Technologien. Gleichzeitig arbeiten die Architekt*innen an integralen Gebäude- und Energiekonzepten für Neubau und Bestand, die langfristig hohen Nutzungskomfort mit niedriger Umwelt- und Ressourcenbelastung verbinden durch bauphysikalisch optimiertem architektonischen Entwurf in Kombination mit solar-basierter Gebäudetechnik. Ergänzt wird dies durch Fragestellungen zum Ausbau der solaren Energiegewinnung durch Gebäudehüllen und der Systemintegration von Technologien zur klimagerechten Bereitstellung von Strom, Wärme und Kälte, auch unter Einbezug gebäudeübergreifender, netzgebundener Ansätze des Energieaustauschs. Forschungen im Bereich der technischen Chemie (ITC) mit Fokus auf den Baustoffkreislauf, CO2-Management und -Abscheidung in Baustoffen und energieeffiziente Verfahren runden die Expertise in diesem Themenfeld ab.

Wie bereits dargestellt ist die Zementherstellung im Bau einer der wesentlichen CO₂ -Quellen weltweit. Wenn wir die Klimaschutzziele als Gesellschaft ernst nehmen wollen, ist dies nur möglich durch einen raschen und umfassenden Umstieg auf  alternative, möglichst natürliche und damit nachhaltige Baustoffe im Bausektor. Gleichzeitig können durch die Laufzeitverlängerung von Gebäuden und Infrastrukturen enorme Mengen CO₂ eingespart werden.

Das KIT unterstützt diesen hochrelevanten Forschungsbereich durch die exzellente Expertise und innovative Forschungsarbeiten der KIT-EXpert*innen. Die MPA als national anerkannte Prüf-, Überwachungs- und Zertifizierungsstelle sowie als europäisch notifizierte Einrichtung ist ein wichtiges Instrument für den Wissens- und Technologietransfer, und begleitet Markteinführung neuer Baustoffe und -arten in Deutschland und Europa. Das KIT Innovation Hub entwickelt nachhaltige Lösungen zur Verlängerung der instandsetzungsfreien Lebensdauer von urbanen Infratsrukturen. Die Forscher*innen sind u.a. führend in der Entwicklung alternativer Bindemittel für Beton, die hohe CO2-Einsparungen und eine lange Lebensdauer versprechen; von innovativen Bau(verbund)stoffen im Kontext von Holz- und Stahlbau sowie der Weiterentwicklung von Holzbauweisen  von innovativen Lösungen für die Nutzung der mittels Urban Mining gewonnenen Baustoffe für nachhaltige Bauweisen Kreislaufgerechtes LowTech Bauen mit Einsatz natürlicher Baustoffe zur Verbesserung der Raumluftqualität in Gebäuden vervollständigen die Expertise.

Städte stellen konzentrierte Ansammlungen an Gebäuden dar, deren Betrieb, Erhalt, Sanierung sehr hohe Ansprüche stellt an und gleichzeitig Optimierungspotential bietet auf Ebene des Bauprojekt- und prozessmanagements. Innerstädtische Bauvorhaben hingegen beanspruchen aufgrund beengter Verhältnisse in Kombination mit hohem Flächennutzungsdruck besonders innovative und ausgeklügelte Verfahren zur Unterstützung bei der Entwicklung, Planung und Realisierung von Bauvorhaben.

AM KIT beschäftigen sich in diesem Forschungskontext Expert:innen mit der Entwicklung von Methoden und IT-Werkzeugen im Sinne eines integrierten Building Lifecycle Managements (BLM); mit sämtlichen Führungs-, Projektmanagement-, Wertschöpfungs- und Unterstützungsprozessen im Zusammenhang mit der Entwicklung, Planung und Realisierung von Bauvorhaben und forschen deutschlandweit einzigartig im Kontext des Facility Managements, u.a. zur Mitgestaltung der Krankenhäuser der Zukunft, zur Unterstützung eines nachhaltigen Gebäudebetriebs und Entwicklung intelligenter Sanierungsmaßnahmen im Sinne der jungen Disziplin des Prozess Mining.