Fraunhofer UMSICHT auf der BAU 2019
Moose an der Wand, Gemüse vom Dach und recycelter Bauschutt – neue
Konzepte für das Leben in der grünen Stadt

Immer mehr Menschen leben in der Stadt, sodass innovative Verfahren und
Systeme für eine urbane Begrünung zunehmend an Bedeutung gewinnen. Für ein
ressourcenschonendes Wachstum der boomenden Baubranche müssen zugleich
neue Recyclingverfahren und kreislaufgerechte Produkte entwickelt werden.
Auf der Messe BAU 2019, vom 14. bis 19. Januar in München, stellt
Fraunhofer UMSICHT gleich drei verschiedene Projekte vor, die den urbanen
Raum künftig noch lebenswerter, effizienter und nachhaltiger gestalten
können.

aut Prognosen der Vereinten Nationen werden in gut 30 Jahren fast 70
Prozent der Weltbevölkerung im urbanen Lebensraum Zuhause sein. Mit dieser
Entwicklung gewinnt die Integration grüner Flächen in das Stadtgebiet
zunehmend an Bedeutung. Durch die geschickte Verbindung von Natur und
Technik und die Entwicklung smarter Materialien, Strukturen und
Oberflächen kann die Begrünung des urbanen Raums eine Vielzahl positiver
Auswirkungen auf den Menschen sowie das Stadt- und Gebäudeklima haben.
Die Urbanisierung führt darüber hinaus zu einem derzeit rasant wachsenden
Wohnungsbau, für den jährlich allein in Deutschland rund 600 Millionen
Tonnen mineralische Rohstoffe eingesetzt werden. Um künftig das Vorkommen
natürlicher Rohstoffe zu schonen und ein nachhaltiges Wachstum der
Baubranche zu erreichen, bedarf es neuer Recyclingkonzepte und
alternativer Rohstoffquellen für die Bauindustrie. Herausforderungen, für
die Fraunhofer UMSICHT auf der Messe BAU 2019 in München innovative
Lösungen und Strategien vorstellt.
Substratsystem für vertikales Mooswachstum

»VerticalGreenMoss« verfolgt die Entwicklung eines Substratsystems zum
flächendeckenden, kontrollierten und zeitoptimierten Moosbewuchs in der
Vertikalen. Damit beschäftigt sich das Projekt mit einer bislang wenig
erforschten Methode. Moose wachsen in ihrem natürlichen Ökosystem zwar
häufig vertikal, eine langfristig erfolgreiche gezielt technische
Anzüchtung ist bislang jedoch noch nicht gelungen. Im Rahmen der BMBF-
Fördermaßnahme »GO-Bio« nimmt sich das Projekt »VerticalGreenMoss« dieser
Herausforderung an.

Im Projekt werden relevante Parameter für ein vertikales Mooswachstum in
der freien Natur ermittelt und Daten natürlicher Substrate und Standorte
erhoben und analysiert. Die Grundlage für die Strukturierung technisch
hergestellter Substrate stellen Abformungen natürlicher Oberflächen und
die Untersuchung der sich darstellenden Substrattopologie dar. Auf Basis
dieser Ergebnisse werden anschließend geeignete Substratoberflächen
entwickelt, mittels moderner 3D-Drucktechnik umgesetzt und mit
Moosfragmenten oder Sporen angeimpft. Zur Optimierung können die
Oberflächen mit Wirksubstanzen – in Kombination mit oder im Anschluss an
den 3D-Druck – ergänzt werden. Experimentelle Untersuchungen zur
Mooskultivierung liefern valide Daten zum Besiedlungserfolg und zur
Ermittlung der Aufwuchsgeschwindigkeit.

Weitere Informationen unter: www.bryo-engineering.com
Nachhaltiges Konzept für urbane Lebensmittelproduktion

Aufgrund immer mehr dicht besiedelter Ballungszentren werden unbebaute
Flächen im urbanen Raum zunehmend weniger. Mit nachhaltigen und
ressourcenschonenden Konzepten integriert Fraunhofer UMSICHT unter der
Dachmarke »inFARMING®« die Agrarwirtschaft in Gebäuden und ermöglicht
damit Nahrungsmittel und Wirkstoffe in einem regionalen und ganzheitlichen
Kontext zu produzieren und anzubieten. Für die agrarwirtschaftliche
Nutzung stellt das Gebäude oder das Quartier als Ressource dabei Energie,
Wasser und Nährstoffe bereit.

Im institutseigenen Photonik-Labor erforscht und getestet, sorgen
innovative Materialien und Kultivierungssysteme, spezifische
Lichtszenarien und neu entwickelte Kreislaufverfahren für Nährstoffe,
Wasser und Energie dann für eine effektive Verknüpfung von
Produktionssystemen und Gebäudeinfrastrukturen.

Als erstes Referenzprojekt wird der »ALTMARKTgarten« in Oberhausen nach
seiner Fertigstellung Anfang 2019 das »inFARMING®«-Konzept im
gebäudeintegrierten Dachgewächshaus umsetzen. Im Auftrag der OGM
Oberhausener Gebäudemanagement GmbH und in Zusammenarbeit mit der Stadt
Oberhausen entsteht dort ein neues Bürogebäude, das durch die Möglichkeit
der Produktion von nachhaltigen und regionalen Lebensmitteln auf dem Dach
in dieser Form bisher einzigartig in Deutschland ist.
Mit den entwickelten Technologien von Fraunhofer UMSICHT können dort
künftig etwa Wasserströme oder Abwärme aus dem Gebäude zur Versorgung der
Pflanzen verwendet, Transportwege minimiert, Abfälle reduziert und
Stoffkreisläufe effizient geschlossen werden.

Weitere Informationen unter: www.infarming.de

Gefördert wird das Projekt: »Altmarktgarten – Systemlösungen für Grün in
der Stadt, Gestaltung und Bau eines gebäudeintegrierten Dachgewächshauses
zur nachhaltigen Pflanzenproduktion und als Nukleus für städtebauliche
Kultur- und Innovationsprozesse« durch das Bundesministerium für Umwelt,
Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit im Rahmen des Bundesprogrammes
»Nationale Projekte des Städtebaus«.
Aus Bauschutt werden homogene Bauprodukte

Insbesondere der städtische Wohnungsbau trägt dazu bei, dass es in
Deutschland derzeit einen Bauboom zu verzeichnen gibt. Für den Bau werden
meist Primärrohstoffe wie Sand oder Kies eingesetzt, da jährlich nur fünf
Prozent des Bauschutts als hochwertiges Produkt für den Einsatz im Hochbau
in die Bauwirtschaft zurückgeführt werden. Der anfallende Bauschutt landet
meist im Straßen- und Wegebau und je nach Schadstoffbelastung oft auch auf
Deponien und ist damit einer neuerlichen Wertschöpfung in zirkulären
Geschäftsmodellen endgültig entzogen.
Das Fraunhofer-interne Projekt »BauCycle« entwickelt eine ganzheitliche
Recyclingstrategie für feinkörnigen Bauschutt mit dem Ziel, heterogenen
Bauschutt wieder in homogene Bauprodukte überführen zu können. Dadurch
soll der Einsatz von Primärrohstoffen reduziert, ein nachhaltigeres Bauen
ermöglicht und auch der Verknappung von Deponieraum und zunehmendem
Flächenverbrauch entgegengewirkt werden.

Parallel arbeitet das Forschungskonsortium aus vier Instituten an der
Umsetzung einer dynamischen Marktplattform, die das Angebot von
Recyclingfirmen und den Bedarf von Unternehmen, die Recyclingmaterial
verarbeiten können, miteinander verbindet. Ziel ist es dabei die in
Quantität und Qualität schwankenden und an unterschiedlichen Orten
generierten Sekundärrohstoffe aus Abbruchmaßnahmen mit etablierten
Produktionsprozessen der Baustoffindustrie zu verbinden. Damit schafft
»BauCycle« nicht nur neue Wertstoffe für den Bausektor, das Projekt
kombiniert auch die drei Geschäftsfelder Produktentwicklung,
Sortiertechnologie und Vermarktung. Seit 2016 arbeiten Fraunhofer UMSICHT,
Fraunhofer IBP, Fraunhofer IML und Fraunhofer IOSB gemeinsam an der
Verwertungsstrategie, die in Teilen auch in anderen Branchen, etwa im
Glasrecycling oder der Bergbauindustrie, ihren Einsatz finden kann.

Weitere Informationen unter: www.baucycle.de

Fraunhofer UMSICHT stellt im Rahmen des Gemeinschaftsstands der
Fraunhofer-Gesellschaft aus (Halle C2, Stand Nr. 528). Unser Team freut
sich auf ihren Besuch.

Das Hessische Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie hat den
Bodenerosionsatlas Hessen 2018 veröffentlicht. Der Atlas weist Bereiche
mit einem hohen Erosionsrisiko aus und unterstützt so Landwirte dabei,
erosionsmindernde Maßnahmen zu planen. Für die Bauleitplanung dient er
dazu, Standorte zu erkennen, für die zusätzliche Maßnahmen zum Schutz
einer geplanten Bebauung nötig sind.

Bei ackerbaulicher Bodennutzung lässt sich Bodenerosion nicht vollständig
vermeiden. Durch gezielte Maßnahmen kann sie aber auf ein vertretbares Maß
begrenzt werden. Hierfür sind Kenntnisse über die Erosionsgefährdung der
jeweiligen Flächen notwendig. Zu diesem Zweck hat das Hessische Landesamt
für Naturschutz, Umwelt und Geologie (HLNUG) schon 2013 einen
Erosionsatlas herausgegeben, der nun in der 2. Auflage mit einer deutlich
höheren Auflösung von 5 Meter unter https://www.hlnug.de/?id=8569 oder
direkt im BodenViewer Hessen (http://bodenviewer.hessen.de) abrufbar ist.
Die Erstellung des Hessischen Erosionsatlasses erfolgte wie schon 2013 im
Rahmen einer Kooperation mit dem Forschungszentrum Jülich (IBG-3:
Agrosphäre, Dr. Björn Tetzlaff).

In Hessen gab es in diesem, wie auch in den letzten Jahren, zahlreiche
massive Erosionsereignisse. Meist tauchen diese Ereignisse unter dem Titel
Sturzflut in der Presse auf! Die Schlammmassen kommen in dessen im
Regelfall von Boden der Ackerflächen in einem Einzugsgebiet. Gerade die
mit „Schlamm“ behafteten Sturzfluten führen zu vielerlei Schäden an
Infrastruktur und Gebäuden.
Mitursächlich dafür sind extreme Niederschlagsereignisse, wie sie im
Zeichen des Klimawandels noch häufiger zu erwarten sind. Daneben spielt
die Vergrößerung der Anbauparzellen und die Ausweitung des Maisanbaus eine
wichtige Rolle. Die Erosionsproblematik wird oft erst bei direkter
Betroffenheit wahrgenommen. Der jährlich stattfindende schleichende
Erosionsprozess, bliebt meist unbeachtet, obwohl er ein beträchtliches
Ausmaß einnimmt. Die Bodenerosion verlagert in Hessen mehr als eine
Million Tonnen Boden jährlich. Weltweit geht man von einem Bodenverlust
von etwa 24 Milliarden Tonnen pro Jahr aus. Von dem abgetragenen Material
verbleibt etwa ein Drittel auf den Unterhängen der Felder. Ein weiteres
Drittel wird in Bäche, Flüsse, Seen und vor allem in der Aue sedimentiert.
Ein weiterer großer Teil wird letztendlich über die Flüsse ins Meer
transportiert. Das Bodensubstrat ist somit für die vielfältigen
Bodenfunktionen der Erosionsstandorte verloren.

Der Erosionsatlas bietet Landwirten, Planern und allen Interessierten
einen detaillierten Überblick zur teilschlagspezifischen
Erosionsempfindlichkeit von Bewirtschaftungsflächen. Hiermit lässt sich
schnell erkennen, auf welchen Ackerschlägen ein hohes Erosionsrisiko
vorhanden ist und wo erosionsfördernde Kulturen vermieden oder mit
erosionshemmenden Maßnahmen begleitet werden sollten. Damit können gezielt
erosionsmindernde Maßnahmen wie Zwischenfruchtanbau und Untersaaten oder
Erosionsschutzstreifen geplant werden.

Erfahrene Berater und Fachpersonal aus dem Bereich Landwirtschaft,
Gewässer- und Bodenschutz sowie der Flurbereinigung können mit dem Atlas
rasch erkennen wo zusätzliche Maßnahmen zum Erosionsschutz erforderlich
sind und gegebenenfalls betriebsspezifische Lösungen entwickeln. Spezielle
Maßnahmen wie die konservierende Bodenbearbeitung können dabei einen
Beitrag leisten. Hierzu gibt es eine allgemeine Beratung durch den
Landesbetrieb Landwirtschaft, vor allem im Rahmen des Gewässerschutzes,
und spezifische Beratungsmöglichkeiten für Landwirte beispielsweise im
Rahmen von Kooperationen und Verbänden.

Bodenerosion spielt aber auch für die Bauleitplanung eine zunehmend
wichtige Rolle. In Ortsrandlage werden heute häufig Standorte bebaut, die
früher mehr oder weniger bewusst als Puffer für Erosionsereignisse
dienten. Ob ein Standort gefährdet ist und gegebenenfalls zusätzliche
Maßnahmen zum Schutz einer geplanten Bebauung nötig sind, kann aus den
Daten des Erosionsatlas abgeleitet werden.

Der Bodenerosionsatlas bietet somit für Bürger, Bewirtschafter, Planer und
Fachverwaltung vielfältige Einsatzmöglichkeiten und stellt ein
zusätzliches Werkzeug für den Vorsorgenden Bodenschutz in Hessen dar.

Hintergrundinformationen:

In Hessen wird Bodenerosion vor allem durch Niederschlagswasser ausgelöst,
während die Erosion durch Wind eine untergeordnete Rolle spielt. Die
Hauptfaktoren, die zur Analyse der Bodenerosion durch Wasser betrachtet
werden müssen, sind Klima, Topographie, Bodenzustand, Bodenbedeckung und
Bodenbearbeitung.

Um die Erosionsgefährdung auf Ackerflächen zu bewerten und somit eine
Grundlage zur gezielten Bekämpfung von Bodenerosion zu erhalten, gibt es
unterschiedliche Modelle. Für den Bodenerosionsatlas wird ein allgemein
anerkanntes Erosionsmodell, die sogenannte Allgemeine
Bodenabtragsgleichung (ABAG), zur Ermittlung potenzieller Bodenabträge
durch Wasser eingesetzt. Hiermit lässt sich ein langjährig zu erwartender
mittlerer, flächenhafter Bodenabtrag durch Regen abschätzen. Dabei werden
die oben genannten Hauptfaktoren der Bodenerosion für die hessische
Agrarlandschaft eingespeist, der langjährig zu erwartende, mittlere
Bodenabtrag berechnet und in Erosionsgefährdungsklassen nach DIN
19708-2017 eingestuft.

Der Erosionsatlas zeigt drei Szenarien auf: Die Ermittlung der
Erosionsgefährdung auf Grundlage der Fruchtfolge am Standort (Zeitreihe
2011 bis 2016) soll die regional typischen Verhältnisse des
Bodenbedeckungsfaktors widerspiegeln. Die Erosionsgefährdung bei einer
Fruchtart mit geringem (Winterweizen) und hohem (Mais) Erosionsrisiko
zeigen zusätzlich den starken Einfluss der Bodenbedeckung auf. Mit der
Darstellung der einzelnen Erosionsfaktoren kann zusätzlich die spezifische
Sensitivität einer Standortsituation nachvollzogen werden.

Die Verleihung des Forschungsförderpreises Delir-
Management der Deutschen Interdisziplinären Vereinigung für Intensiv- und
Notfallmedizin (DIVI) und Royal Philips geht in die zweite Runde. Das
Preisgeld in Höhe von 10.000 Euro stiftet Philips. Der Förderpreis wurde
während des DIVI-Jahreskongresses in Leipzig überreicht und geht an Peter
Nydahl (MScN, Pflegeforschung) und Dr. med. Matthias Kott, beide tätig an
der Klinik für Anästhesie und operative Intensivmedizin,
Universitätsklinikum Schleswig-Holstein sowie an Dr. med. Rebecca von
Haken, Oberärztin an der Klinik für Allgemein-, Viszeral- und
Transplantationschirurgie am Universitätsklinikum Heidelberg.

In ihrem gemeinsamen Forschungsprojekt betrachten sie die Effekte
abendlicher Mobilisierung zur Prävention und Therapie des Delirs bei
Patienten auf Intensivstationen.
Auch im nächsten Jahr wird der Förderpreis wieder verliehen. Bewerbungen
nimmt die DIVI bis zum 31. Mai 2019 entgegen. Weitere Informationen hierzu
gibt es in der Rubrik Forschung/Preise und Ausschreibungen auf:
www.divi.de.

„Die Effekte von Mobilisierung bei Delir sind gut belegt. Das Spannende an
unserem Forschungsprojekt ist, ob sich mit einer Mobilisierung der
Patienten zwischen 21 und 23 Uhr ein Delir besser verkürzen oder vermeiden
lässt als mit Standardbehandlungen“, erklärt Dr. med. Rebecca von Haken.
„Es ist großartig, dass die DIVI und Philips uns bei dieser Arbeit
unterstützen“, so von Haken weiter. „Das Besondere an diesem Projekt ist
neben der Fragestellung auch der multiprofessionelle Ansatz über zwei
Kliniken hinweg. Wir erwarten interessante Ergebnisse zur Effektstärke und
Kosteneffektivität der geplanten Intervention“, ergänzt Prof. Dr. med.
Hans-Christian Hansen, Sprecher der Sektionsgruppe Bewusstseinsstörungen
und Koma der DIVI.

Delir erforschen und Delir-Management verbessern

„Präventive und therapeutische Maßnahmen bei Delir werden bisher nur
tagsüber empfohlen. Wir sind sehr neugierig, in welchem Maße eine
Verlagerung der Mobilisierung in die späten Abendstunden die Dauer eines
bestehenden Delirs verkürzen oder die Inzidenz präventiv senken kann“,
erklärt Marcus Bataryk, Business Group Manager Monitoring, Analytics und
Therapeutic Care für den Philips DACH-Markt (Deutschland, Österreich,
Schweiz). Mit seinem Engagement möchte Philips einen Beitrag zur
Verbesserung von Prävention, Diagnostik und Management des Delirs leisten,
der über die Bereitstellung von technischen Lösungen und
Beratungsangeboten hinausgeht. Mit VitalMinds verfolgt das Unternehmen
selbst einen präventiven, multimodalen Ansatz im Delir-Management.

Forschungsförderpreis Delir-Management 2019

Der Forschungsförderpreis wird auch im nächsten Jahr ausgeschrieben. Bis
zum 31. Mai 2019 können Nachwuchswissenschaftler, die bereits erste
Arbeiten veröffentlicht haben und Forschungsvorhaben in den Bereichen
Delir-Management, Delir-Screening oder nicht-pharmakologische Delir-
Prävention planen, ihre Projekte einreichen. Die DIVI übernimmt die
wissenschaftliche Begutachtung der Bewerbungen sowie die Auswahl des
Preisträgers.

Ausführliche Informationen zum Forschungsförderpreis Delir-Management
erhalten Sie auf der DIVI-Homepage unter Forschung/Preise und
Ausschreibungen.