Die Performancesteigerung von kreislauffähigen, seriell vorgefertigten Fassadenelementen stand im Fokus dieses Forschungsprojekts im ecoplus Bau.Energie.Umwelt Cluster NÖ.

Zielsetzung des Projekts

Vorfertigung, Rückbaubarkeit, Kreislaufeignung, Ressourceneffizienz und Digitalisierung sind bei Design, Produktions- und Montageprozessen von Baukomponenten künftig mitzudenken. Im FFG geförderten Branchenprojekt Prefab.Facade widmeten sich 18 Unternehmen und Organisationen im ecoplus Bau.Energie.Umwelt Cluster Niederösterreich interdisziplinär vorgefertigten Fassaden. Ziel ist, diese künftig schneller, günstiger und umweltfreundlicher herzustellen. Der Schlüssel liegt in einer intelligenten Kombination aus parametrischer Planung, durchgängigen digitalen Prozessketten und automatisierter Fertigung mit Industrierobotern. So entstehen innovative Lösungen, die nicht nur Effizienz und Wirtschaftlichkeit steigern, sondern auch Kreislauffähigkeit und Nachhaltigkeit in den Mittelpunkt rücken.

Wissenschaftlich begleitet wurde Prefab.Facade vom Team rund um Benjamin Kromoser, BOKU, Institut für Hochbau, Holzbau und kreislaufgerechtes Bauen.

Projektinhalte

Der Fokus lag

• auf der digitalen Prozesskette beginnend bei der Datenaufnahme über das parametrische Design bis zur Fertigung,
• auf dem (automatisierten) Herstellungsprozess und der Montage
• sowie auf der ökologischen und ökonomischen Analyse.

Um die theoretischen Erkenntnisse auch in der Praxis zu validieren, erprobten die Projektpartner unterschiedliche vorgefertigte Fassadenelemente mit verschiedensten Produkten und Systemen der Projektpartner an einem Versuchsstand im BOKU-Labor in Groß Enzersdorf. Dahinter steckt viel Vorarbeit: die gewonnenen Erkenntnisse zur Bestandsaufnahme der Bestandswand/-fassade, Überlegungen zur Segmentierung der Elemente, die Weiterverwendung der Aufnahme- und Planungsdaten in der Fertigung sowie der Konstruktion der Elemente per se gipfelten in der Untersuchung der Praktikabilität beim Verheben und der Montage und dem Erheben von bauwirtschaftlichen Kennzahlen.

Parallel untersuchten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der BOKU die Möglichkeiten des Einsatzes von Robotik auf Basis der vorhandenen Daten für den Zusammenbau der Element-Unterkonstruktion. „Serielle Sanierungsansätze gibt es schon länger, nur sind sie sehr teuer. Wir wollten herausfinden, wie man Prozess und Systeme effizienter gestalten auch dadurch wirtschaftlich konkurrenzfähiger machen kann. z.B. durch Nutzung von automatisierten Fertigungsansätzen“, erklärt BOKU-Forscher Benjamin Kromoser vom Institut für Hochbau, Holzbau und Kreislaufgerechtes Bauen. 
 

Projektpartner

• Konsortialführung: ecoplus Bau.Energie.Umwelt Cluster Niederösterreich
• BOKU - Institut für Hochbau, Holzbau und kreislaufgerechtes Bauen
• Koppelhuber² und Partner ZT OG
• MAGK Architektur
• VÖZ - Verband österreichischer. Ziegelwerke
• Vinzenz Harrer GmbH
• SIHGA GmbH
• fischerwerke GmbH & Co. KG
• ÖFHF – Österreichischer Fachverband für hinterlüftete Fassaden
• PREFA Aluminiumprodukte GmbH
• Keplinger GmbH
• einszueins architektur ZT GMBH
• Sto Ges.m.b.H.
• nonconform zt gmbh
• Metallica Stahl- und Fassadentechnik GmbH
• Georg Fessl GmbH
• utb Laser und Vermessungstechnik GmbH
• FCP Fritsch, Chiari & Partner ZT GmbH
• O.K. Energie Haus GmbH

Projektergebnisse

Die Projekterkenntnisse sollen jenen Unternehmen Entscheidungsgrundlagen liefern, die sich mit Vorfertigung, Automatisierung und serieller Sanierung beschäftigen wollen – vom Planenden bis zum Produzenten und Ausführenden.

Das Projekt zeigte, dass insbesondere die durchgängige digitale Prozesskette – von der Bestandsaufnahme über das parametrische Design bis hin zur Fertigung – einen zentralen Beitrag zur Effizienzsteigerung leisten kann. Die Analyse verschiedener Aufnahmemethoden wie Laserscanning und Drohnen‑Fotogrammmetrie machte deutlich, welche Parameter für eine verlässliche Überführung in digitale Planungsmodelle entscheidend sind. Damit liegen erstmals fundierte Ansatzpunkte vor, wie Bestandsdaten so aufbereitet werden können, dass sie eine automatisierte Fertigung optimal unterstützen.

Die experimentellen Untersuchungen zur robotergestützten Herstellung von Holzrahmenelementen veranschaulichten, dass automatisierte Prozesse technisch gut umsetzbar sind und das Potenzial haben, Fertigungszeiten deutlich zu reduzieren. Gleichzeitig wurde sichtbar, welch hohe Anforderungen variable Geometrien an die Flexibilität der Steuerungssysteme stellen. Die Erstellung mehrerer 1:1‑Versuchsaufbauten bot wesentliche Einblicke in Montageprozesse, Anschlussdetails und bauphysikalische Aspekte. Die dabei durchgeführten Wärmebrücken‑ und Feuchteanalysen bestätigten die Robustheit des diffusionsoffenen Fassadenaufbaus und identifizierten Maßnahmen, um kritische Anschlussbereiche gezielt zu optimieren.

Die ökologische und ökonomische Bewertung unterstreicht das Zukunftspotenzial modularer Holzfassadensysteme. Durch ihre hohe Kreislauffähigkeit und den Einsatz nachwachsender Rohstoffe können sie gegenüber herkömmlichen Sanierungslösungen deutliche ökologische Vorteile erzielen. Wirtschaftlich zeigt sich, dass ein hoher Vorfertigungsgrad, klare Rasterungen und standardisierte Details maßgeblich zur Kostensicherheit beitragen. Die Ergebnisse liefern damit eine solide Grundlage für die Weiterentwicklung serieller Sanierungsansätze und eröffnen neue Perspektiven für ressourceneffiziente, kreislauffähige Bauweisen.

Der Projektendbericht wird in Kürze an dieser Stelle veröffentlicht. 

Einblicke in Prefab.Facade seitens BOKU 1 (inkl. Fotos und Videos)

Einblicke in Prefab.Facade seitens BOKU 2 (weitere Videos)

Projektlaufzeit & Finanzierung

• Umsetzung als FFG Collective Research Projekt im Zeitraum 09/2022 bis 09/2025
• Kofinanziert durch die Projektpartner
• Dieses Projekt wurde aus Mitteln der FFG gefördert. Die FFG ist die zentrale nationale Förderorganisation und stärkt Österreichs Innovationskraft.