CARE will genau diesen Wandel vorantreiben, indem bahnbrechende Fortschritte in den Schlüsselbereichen des Bauwesens – Baustoffe, Konstruktionsprinzipien und Fertigungstechnologien – erzielt und synergistisch in revolutionäre Paradigmen überführt werden. Zwei Querschnittsbereiche – Digitale Methoden und Nachhaltigkeitsbewertung – ermöglichen diese Fortschritte und stellen die Wirksamkeit der entwickelten Lösungen sicher. Eine starke Hebelwirkung lässt sich im Schlüsselbereich Baustoffe erzielen, indem herkömmlicher Beton – dessen Herstellung für 8 % aller CO2-Emissionen verantwortlich ist – durch kohlenstoffneutrale Alternativen ersetzt wird. Die neuartigen mineralisch-basierten Verbundwerkstoffe werden unter Einsatz von CO2, Abfallstoffen und erneuerbarer Energie synthetisiert.

Die in CARE zu erforschenden Konstruktionsprinzipien zielen darauf ab, diese Baustoffe zur Herstellung materialminimierter Strukturen, wiederverwendbarer Module und zur Ertüchtigung bestehender Bauwerke zu verwenden. Zukunftsweisende Fertigungstechnologien wie die additive Fertigung und automatisierte Montage/Demontage bieten höchste Präzision bei gleichzeitiger Flexibilität, steigern die Produktivität und verringern die gesundheitliche Belastung der Beschäftigten. Digitale Methoden zur datengetriebenen Entwicklung und Fertigung von Baustoffen und Bauteilen führen zur grundlegenden digitalen Transformation der Wertschöpfungskette. Durch neue Methoden der Nachhaltigkeitsbewertung wird die Wirksamkeit der erforschten Lösungen prognostiziert und einem Monitoring unterzogen, um diese im Hinblick auf Nachhaltigkeitsaspekte weiter zu optimieren. Prototypen und physische Demonstratoren veranschaulichen die erarbeiteten Lösungen und den daraus resultierenden Nutzen für die Gesellschaft – wie Wohlbefinden, Lebensqualität und Gesundheit – und verstärken den Wissenstransfer. Die enge Zusammenarbeit mit der Industrie stellt die Umsetzbarkeit der erforschten Lösungen und eine schnelle Implementierung in die Praxis des Bauens sicher.

Dieser ganzheitliche Ansatz baut auf umfassenden Vorarbeiten der TUD und RWTH auf, wie z.B. denen der aktuell laufenden TRR 280 und 339. TUD und RWTH sind weltweit tonangebend, wenn es um die Verbesserung der Nachhaltigkeit und Resilienz mineralischer Baustoffe und Strukturen geht. Dies bildet eine hervorragende und unverzichtbare Grundlage zur Erreichung der dargelegten Ziele.

Beteiligte Institutionen:

• Institute for Integrated Management of Material Fluxes and of Resources (UNU-FLORES)
• Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden (IPF)