Piezo-Klett

Inhalt des Projektes ist es, die Klettverbindung als Verbindungssystem, als auch Energieerzeuger, zur autarken Versorgung aktiver Sensorik, und dadurch anfallende Daten z.B. Lasten hinsichtlich Predictive Modeling und deren Übertragungszyklen zu untersuchen.

Den dahingehenden Ausgangspunkt bildet der hohe CO2-Ausstoß im Bauwesen und der fortschreitende Klimawandel. In Anbetracht dessen gilt es, die Resilienz von Gebäuden und Städten durch Anpassungsfähigkeit, Langlebigkeit, Energie- und Ressourceneffizienz zu erhöhen. Dies erfordert im ersten Schritt ein Umdenken in der Gestaltung und Planung der Schnittstellen von der Primärstruktur (Hülle) zur Sekundärstruktur (Ausbau) und dem Management tertiärer Strukturen (Technik). Die Anforderungen sind trennbare Verbindungen zwischen kurzlebigen und langlebigen Bauteilen, Instandhaltungsfreundlichkeit, Zugänglichkeit und ein hoher Grad an Standardisierung.
Wie die diesem Projekt vorausgehende Sondierung „Klett-TGA“ (https://nachhaltigwirtschaften.at/de/sdz/projekte/klett-tga.php) zeigt, erfüllt die Klettverbindung diese Ansprüche besser als konventionelle Methoden. Zudem erfordert Resilienz im Bauwesen Daten (Einflüsse auf Bauteile und Bauteildaten) welche mittels geeigneter Sensorik, insbesondere aktiver Transponder, gewonnen werden können. Allerdings ist die Installation der bevorzugten Sensoren aufgrund der Verkabelung aufwendig oder die Lebensdauer durch die fest verbaute Batterie begrenzt.

Um dieses Problem zu lösen und die Potentiale einer Klettverbindung hinsichtlich einer breiten Bauanwendung zu steigern, schlägt das vorliegende Projekt vor, Gebäude/Gebäudeteile als Energieerzeuger zu betrachten und an Bauteilschnittstellen ein sogenanntes "Energy Harvesting", unter Verwendung der Klettverbindung in Kombination mit piezoelektrischem Material, zu betreiben. Aus der Sicht der Planung und Konstruktion (Ingenieursleistung), werden Gebäudeteile für den Piezo-Effekt optimiert. Gegenüber dem Stand der Technik bietet ein Verbindungsmittel zur Energieerzeugung, vor allem im Kontext der Entwicklung und Optimierung von Bauteil-Fügepunkten einen hohen Innovationsgehalt mit wesentlichem Forschungsbedarf.  Das Projektziel und angestrebte Ergebnis besteht in einer Verifikation der Projektidee durch Quantifizierung der gewinnbaren elektrischen Energie in Abhängigkeit des Applikationsfalls sowie in einem umfassenden, fachübergreifenden Erkenntnisgewinn im Hinblick auf Konzepte und Anwendungen in Architektur / Bauwesen und  dadurch zu einer Steigerung der Resilienz im Bauwesen.