Forschung und Entwicklung

kplan AG bearbeitet Forschungs- und Entwicklungsvorhaben in den Geschäftsfeldern öffentliche Sicherheit und Ordnung sowie Sport- und Freizeiteinrichtungen. Die bisher durchgeführten Projekte wurden im Wesentlichen von dem jeweiligen für die Forschung zuständigen Ministerium, z. Zt. dem Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi), gefördert:

Biona – autarke Fugendetails

Im Anschluss an das Forschungsprojekt „Membrantechnologie für Bäder und Fassaden”wurde das Nachfolgeprojekt „Autarke Fugendetails für bewegliche Membran- und Folienbauten” gestartet. Hier arbeitete die kplan AG wiederum mit der TU Berlin, zusätzlich mit dem Lehrstuhl für Bionik (Evologics) zusammen.
Ziel hierbei war die Entwicklung von öffenbaren, aus der Bionik abgeleiteten Fugenkonstruktionen, die die Bewegung des Schließvorgangs der anzubindenden Tragwerksteile nutzen. Zur Herstellung der Dichtigkeit ist damit kein Verschlussmechanismus mit eigener Steuerung und eigener Energieversorgung mehr notwendig. Durch die Entwicklung solcher wirtschaftlicher Lösungen reduzieren sich die Gesamtkosten für das Bauwerk.

Feuerwehr-Übungshäuser

Ziel: Ausbildung von Feuerwehrleuten zum richtigen taktischen Verhalten.
Projektparameter: Konzeption einer Übungsanlage, in der unter Einsatzbedingungen nicht nur simuliert, sondern auch real geübt werden kann, ohne dass die Umweltverträglichkeit beeinträchtigt wird.

Fördergeber: Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen e. V. Berlin.

Membrantechnologie für Bäder und Fassaden

Forschungsthema: „Öffenbare Membrankonstruktionen an Dach und Fassade für Sport und Freizeitbäder“

Fördergeber: Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen e. V. Berlin.

Kooperationspartner: TU Berlin, B&O Hightex GmbH und Fraunhofer Institut (Holzkirchen)

Initiative: Mit dem laufenden Betrieb von Sport- und Freizeitbädern werden in Deutschland insgesamt jährliche Verluste von ca. 7,5 Mrd. Euro verursacht. Ein wesentlicher Anteil an diesen Verlusten resultiert aus den viel zu geringen zeitlichen Nutzungsmöglichkeiten der Bäder, deren Besuchsfrequenzen naturgemäß sehr stark von Witterungseinflüssen abhängig sind. Dieser Nachteil soll mit einem innovativen Konzept für Sport- und Freizeitbäder deutlich reduziert werden.

Ziele: Ziel ist die Schaffung eines modularen Systems von Bedachungen, Teilbedachungen und Fassaden, mit dem der Schutz vor Witterungseinflüssen so gesteuert werden kann, dass die Verfügbarkeit der Badeanlagen durchgehend gewährleistet ist. Außerdem soll eine Bandbreite von Eigenschaften realisiert werden, welche die Attraktivität der Bäder für die Nutzer wesentlich erhöht und den nachhaltig wirtschaftlichen Betrieb ermöglicht. Von den wissenschaftlich-technischen Inhalten her bildet die Wandelbarkeit der angestrebten Lösungen die übergeordnete Aufgabenstellung. Kernbereiche der Lösungsansätze sind die Entwicklung neuartiger, beweglicher Strukturen in Tragwerken und die Nutzung der innovativen Möglichkeiten, die der Einsatz von Membranen in Bauten bietet.

Wichtige Teilaufgaben bei der Realisierung einer Modelllösung für das Gesamtsystem sind die Beeinflussung des Raumklimas und der Akustik über die Steuerung der UV-Durchlässigkeit von Außenhüllen bis hin zur Prüfung der Eigenschaften von ETFE-Folien (Kriechverhalten) sowie die Anforderungen an den Brandschutz. In Analysen und Feldversuchen sollen diese Aspekte untersucht und anhand der Entwicklung eines Prototypen verifiziert werden. Prinzipiell soll ein praxistauglicher Systembaukasten entstehen, über den in unterschiedlichen Kombinationen der Systemkomponenten Lösungen für individuelle Ansprüche von Bäderbetreibern erfüllt werden können. Vom übergeordneten Ansatz der Modelllösung für einen innovativen Bädertyp soll die Bearbeitung der Aufgabenstellungen bis hinunter zu praxistauglichen Einzellösungen reichen.

Forschungsteam: Die unterschiedlichen innovativen Kerne der Teilprojekte werden über die Bildung des Projektkonsortiums und den Einsatz von spezialisierten Fachbüros abgebildet. Die kplan AG arbeitet hier mit zwei Kooperationspartnern zusammen: dem Lehrstuhl für Massivbau der TU Berlin und dem Membranhersteller Hightex. Unterstützt wird das Team durch das Fraunhofer Institut für Bauphysik in Holzkirchen sowie durch das auf Bädertechnik spezialisierte Ingenieurbüro Fey & Partner.

Ergebnis: Die spezifischen Eigenschaften von Membranen und Folienkissen wurden ausführlich erforscht und dargelegt. Von der TU Berlin wurde in Zusammenarbeit mit Hightex ein neuartiger Öffnungsmechanismus entwickelt. Von der kplan AG wurden architektonische Ansätze zur konstruktiven Umsetzung entworfen, die bereits erfolgreich in die Praxis umgesetzt wurden.

Modulare Feuerwehr-Übungsanlage

Die bei den Feuerwehrschulen vorgesehenen Feuerwehrübungshäuser sind kostenaufwendig und erfordern eine lange Anfahrt. Für den sogenannten „ersten Kontakt mit dem Feuer” fehlen zurzeit auf dem Markt kleine und kleinste Übungseinheiten, die nicht nur modular vergrößert, sondern auch als Module an bestehende Feuerwehrhäuser angedockt werden können.

Projektparameter: Konzeption einer modular aufgebauten Übungsanlage mit prinzipiell den gleichen Merkmalen wie Feuerwehrübungshäuser auf der Basis von Fertigteilen.

Übungsanlagen für Flugzeugbrände

Die Sicherheitsbestimmungen der International Civil Aviation Organization (ICAO) sind streng und schreiben vor, dass Flughafenfeuerwehren im Unglücksfall innerhalb von zwei Minuten am Brandort sein müssen, um einen effektiven Löschangriff starten zu können,nach weiteren zwei Minuten 50 % der installierten Pumpenleistung abgegeben sein muss und nach einer weiteren Minute alle Fahrzeuge am Unfallort sein müssen, um einen effektiven Löschangriff starten zu können. Die Vorschriften schreiben weiterhin vor, dass, um diese Anforderungen einhalten zu können, jede Flughafenfeuerwehr ausreichend Übungsmöglichkeiten nachweisen und diese nutzen muss.
Projektparameter: Entwicklung möglichst realistischer Flugzeugattrappen, die häufigen Übungseinsätzen gewachsen sind. Einsatz einer hochentwickelten Simulationstechnik für die Darstellung unterschiedlicher Brandherde und -arten, die mit allen gebräuchlichen Löschmitteln bekämpft werden können. Entwicklung einer zugehörigen Umweltschutztechnik, die den häufigen Betrieb der Anlage ermöglicht. Einsatz hochentwickelter Systeme zu Versuchsdokumentationen und Ergebnisanalyse mit der entsprechenden Implementierung in Schulungsprogramme für auszubildende Flughafenfeuerwehrleute.

Fördergeber: Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie (BMBF)