Ansatz
Der Verlust der Biodiversität zählt neben dem Klimawandel zu den größten Herausforderungen unserer Zeit. Besonders im Gebäudebereich gehen durch Sanierungen wertvolle Lebensräume für Tiere verloren. Forschende der Technischen Universität München haben daher neuartige Fassadenelemente entwickelt, die Energieeffizienz und Artenschutz verbindet. Mithilfe digitaler Technologien werden Nist- und Schutzelemente für Arten wie Haussperling, Hausrotschwanz und Igel direkt in die Gebäudehülle integriert.
Die Elemente entstehen durch additive Fertigung mit Tonmaterial, was eine ressourcenschonende, individuelle Produktion ermöglicht. Auf Grundlage von Biodiversitäts- und Klimadaten werden die Nistmodule standortspezifisch angeordnet – beispielsweise in Form von Nistplätzen für Haussperlinge-Kolonie im oberen Fassadenbereich oder Schutzräumen für Igel im Sockelbereich. Die Geometrie der Vorderflächen ist klimatisch optimiert und bildet eine selbstverschattende Struktur, die die Oberflächentemperatur senkt und das Mikroklima für Menschen und Tieren an den heißen Sommertagen verbessert. Die Fassadenelemente ist mit gängigen hinterlüfteten Fassadensystemen kompatibel und kann somit in Sanierungsprojekten unmittelbar eingesetzt werden.
- Baustoffe
- Innovation
- Serielles Sanieren
Datenblatt:
Themenfeld
Serielle Sanierung, Gebäudehülle, Biodiversität
Art der Innovation
Systemlösung
Reifegrad
Demonstrationsreif / in Pilotierung
Initiator
Forschungsinstitution
Herausforderungen
Die Entwicklung der biodiversitätsfördernden Fassadenelemente stellte das Team vor komplexe technologische und materialbezogene Aufgaben. Neben der Optimierung des gesamten Herstellungsverfahrens galt es, eine für den 3D-Druck geeignete Tonmischung mit verbesserten mechanischen Eigenschaften zu entwickeln und umfangreich zu testen. Parallel wurden materialgerechte Druckpfade konzipiert, die nicht nur die strukturelle Stabilität, sondern auch die Anforderungen der tierischen Nutzer berücksichtigen.
Eine weitere Herausforderung bestand darin, die gedruckten Elemente so zu gestalten, dass sie mit gängigen hinterlüfteten Fassadensystemen kompatibel sind. Durch die enge Zusammenarbeit mit Industriepartnern Tonality GmbH konnte eine technische Lösung gefunden werden, die sowohl fertigungstauglich als auch ökologisch überzeugend ist.
Ziele & Erfolge
Ziel der Entwicklung war es, eine neue Generation von Fassaden zu schaffen, die Biodiversität als festen Bestandteil architektonischer Gestaltung versteht. Durch die Verbindung von digitaler Planung, ökologischer Datengrundlage und automatisierter Fertigung entstand ein skalierbares System, das sich nahtlos in gängige Sanierungs- und Neubauprozesse integrieren lässt. Die modularen, einzeln austauschbaren Elemente ermöglichen eine einfache Wartung und flexible Anpassung an unterschiedliche Standorte und Tierarten. Mit dem erfolgreichen Prototyp konnte erstmals gezeigt werden, dass eine Fassade gleichzeitig funktional, ästhetisch und ökologisch wirksam sein kann – ein Schritt hin zu einer neuen, multispeziellen Architektur.
Die erfolgreiche Umsetzung des Prototyps belegt das Potenzial, Sanierungsprozesse künftig nicht nur energieeffizient, sondern auch biodiversitätsgerecht zu gestalten. Mit dem ersten Prototyp konnten die entwickelten biodiversitätsfördernden Fassadenelemente erstmals unter realen Bedingungen getestet werden – sowohl im Hinblick auf die Wirkung auf lokale Tierarten als auch auf das Mikroklima. Messungen zeigen eine deutliche Abkühlung der Fassadenoberfläche an heißen Tagen, was zur Reduktion der Gebäudetemperatur beiträgt. Die Tonmischung besteht zu rund 40 Prozent aus recyceltem Material und ist vollständig wiederverwendbar. Durch die additive Fertigung wird das Material optimal genutzt, wodurch Produktionsabfälle nahezu vollständig vermieden werden. Das optimierte 3D-Druckverfahren in Kombination mit einer automatisierten digitalen Planung zeigt, wie ressourcenschonende Bauprodukte aktiv zum Klimaschutz und zu einer ökologischeren Baupraxis beitragen können.
Zahlen & Daten
- Material: Tonmischung mit ca. 40 Prozent Recyclinganteil, vollständig wiederverwertbar
- Fertigungsverfahren: Additive Fertigung (3D-Druck) mit materialgerechten Druckpfaden
- Integration: Kompatibel mit standardisierten hinterlüfteten Fassadensystemen
- Wartung: Einzelne Module austauschbar und leicht demontierbar für die Wartung
- Klimawirkung: Selbstverschattende Geometrie reduziert Oberflächentemperaturen im Sommer
- Biodiversität: Nist- und Schutzelemente für Haussperling, Hausrotschwanz und Igel integriert