Holzbasierte Materialien mit verbesserten Eigenschaften bieten völlig neue Anwendungsmöglichkeiten.

Die Erforschung und Entwicklung multifunktionaler Materialien und Produktionsverfahren für die Baubranche hat an der Empa eine lange und erfolgreiche Tradition – und wird auch in Zukunft eine wichtige Rolle spielen. Unsere Forschung konzentriert sich sowohl auf die Verbesserung konventioneller Materialien und Anwendungen als auch auf die Entwicklung neuartiger Materialien und Technologien. Ein Hauptziel ist die Reduktion der Umweltbelastung durch die Bauindustrie bei gleichzeitiger Erhaltung einer funktionalen und zuverlässigen gebauten Umwelt.

Ein Beispiel dafür sind holzbasierte Materialien mit erweiterten oder verbesserten Eigenschaften in Hinblick auf Brandhemmung, Dimensionsstabilität, Resistenz gegenüber Mikroorganismen, Wasser oder UV-Licht.

Ein weiteres wichtiges Ziel im Modul Materialien & Prozesse ist die Entwicklung innovativer Vorspanntechnologien für Konstruktionsbeton. Dies kann mit einer neu entwickelten Technik des Vorspannens von nichtmetallischen Bewehrungen (z.B. kohlefaserverstärkte Kunststoffe - CFK) mit expandierenden Hochleistungsbetonen (sog. chemische Vorspannung oder Selbstvorspannung) erreicht werden. Diese neue Methode ermöglicht einen effizienteren Einsatz von vorgefertigtem Beton und ist gleichzeitig arbeits- und kosteneffizienter als die traditionelle externe Vorspannung.

Ein wesentlicher Schritt auf dem Weg zu einer nachhaltigeren Bauwirtschaft ist die drastische Reduzierung des Zementklinkers im Beton durch Kombinationen aus alternativen, umweltfreundlicheren Bindemitteln, mineralischen Zusatzmitteln und Füllstoffen.

Einen Schwerpunkt bilden recycelte, wiederverwendete, marginale und alternative Baumaterialien. Das ökologische Potenzial und die Einsparmöglichkeiten des Recyclings sind immens, wie sich am Beispiel Strassenbeläge zeigt. Hier zielt unsere Forschung darauf ab, recycelte Beläge noch deutlich langlebiger zu machen.

Forschung und Entwicklung von Materialien und Verfahren findet an der Empa auf verschiedenen Ebenen statt: von grundlegenden Studien im mikrostrukturellen Massstab bis hin zur Entwicklung technologischer Prozesse. Auf sämtlichen Stufen wird die experimentelle Forschung durch Modellierungsansätze unterstützt und erweitert.