Das Projekt CHARMSbio entwickelt und validiert nachhaltige Bauweisen in Thailand auf Basis lokaler Biomasse und verankert sie in Lehre, Weiterbildung und Anwendung. Ziel ist, den Energiebedarf zu senken, Städte als CO₂-Senken zu etablieren und die Lebensqualität in den urbanen Räumen Südostasiens nachhaltig zu verbessern.
Rasch wachsende Städte in Südostasien stehen im Spannungsfeld von Urbanisierung, Klimawandel und Ressourcenknappheit vor erheblichen Herausforderungen. In feucht-heißen Klimazonen wie in Thailand führt der zunehmende Gebäudebestand zu einem stark steigenden Kühlenergiebedarf. Der verbreitete Einsatz nicht klimaadäquat angepasster Bauweisen sowie CO₂-intensiver Baustoffe verstärkt urbane Wärmeinseln, erhöht betriebliche und graue Emissionen und beeinträchtigt Innenraumkomfort sowie Lebensqualität.
Biobasierte Baustoffe bieten grundsätzlich erhebliche Potenziale zur Reduktion grauer Emissionen, zur Verbesserung bauphysikalischer Eigenschaften und zur langfristigen Kohlenstoffbindung im urbanen Raum. Trotz lokal verfügbarer Biomasse, vorhandenen Wissens und erster erfolgreicher Anwendungen bleibt ihre breite Umsetzung bislang jedoch begrenzt. Zentrale Hemmnisse liegen weniger im technologischen Reifegrad als vielmehr in fehlenden klimaadäquaten Normen und Bauvorschriften, instabilen lokalen Lieferketten, Qualifikationslücken entlang der Wertschöpfungskette sowie Defiziten in Governance- , Planungs- und Genehmigungsprozessen.
Vor diesem Hintergrund wird deutlich, dass die biobasierte Transformation urbaner Räume nicht allein eine technologische Herausforderung darstellt. Erforderlich sind integrierte Ansätze, die Materialentwicklung, Bauphysik, Qualifizierung, institutionelle Verankerung und Transfer in die Anwendung systematisch miteinander verbinden. Insbesondere in schnell wachsenden Metropolregionen Südostasiens fehlt bislang belastbares Orientierungs- und Handlungswissen, um biobasierte Bauweisen dauerhaft in Lehre, Planung und Praxis zu etablieren.
Das Projekt CHARMSbio adressiert diese Herausforderung durch den Aufbau und die Etablierung eines Kompetenzzentrums für biobasierte Stadtentwicklung am King Mongkut’s Institute of Technology Ladkrabang (KMITL) in Bangkok. Ziel ist es, nachhaltige biobasierte Bauweisen auf Basis lokal verfügbarer Biomasse – unter anderem Typha (Rohrkolben) oder Reisstroh – technisch weiterzuentwickeln, bauphysikalisch zu validieren und institutionell zu verankern.
CHARMSbio verfolgt das Ziel, biobasierte Bauweisen systematisch von der Material- und Bauebene in Lehre, Qualifizierung, institutionelle Entscheidungsprozesse und praktische Anwendung zu überführen. Dadurch sollen energieeffiziente Gebäude gefördert, betriebliche und graue Emissionen reduziert sowie Innenraumkomfort und Lebensqualität in urbanen Räumen verbessert werden. Das Vorhaben richtet sich an Hochschulen, Transferinstitutionen, kommunale Akteure und die Bauwirtschaft und trägt zur langfristigen Etablierung des Planungsprinzips »Stadt als CO₂-Senke« bei.
CHARMSbio ist als Implementierungs- und Verstetigungsprojekt in drei eng miteinander verzahnte Module strukturiert:
Lokale biobasierte Baustoffe werden systematisch erfasst, weiterentwickelt und unter realen klimatischen Bedingungen untersucht. Aufbauend auf Ergebnissen des Vorgängerprojekts CHARMS werden bauphysikalische Erkenntnisse validiert und erweitert, unter anderem durch Untersuchungen zu Wärmeschutz, Feuchteverhalten und Innenraumluftqualität. Ergänzend werden Anforderungen, Erwartungen und Perspektiven relevanter Akteursgruppen entlang der Wertschöpfungskette analysiert.
Am KMITL wird das Competence Center for Bio-Based Urbanism (CBU) aufgebaut. Es fungiert als institutionelle Plattform für Forschung, Lehre und Transfer und bündelt wissenschaftliche Expertise, Aus- und Weiterbildungsformate sowie praxisnahe Demonstrationen. Das Kompetenzzentrum dient als zentraler Knotenpunkt für den Austausch zwischen Wissenschaft, Kommunen und Bauwirtschaft und bildet die Grundlage für eine dauerhafte Verankerung biobasierter Bauweisen.
Die im Projekt gewonnenen Erkenntnisse werden gezielt in Qualifizierungs- und Transferformate überführt. Dazu zählen die Ausbildung von Ausbilderinnen und Ausbildern, die Entwicklung von Lehr- und Online-Modulen sowie der strukturierte Technologietransfer in Zusammenarbeit mit kommunalen Akteuren und Unternehmen der Bauwirtschaft.
Ein zentraler Bestandteil dieses Moduls ist die Pilotierung eines Transferzertifikats für FuE-Ergebnisse an der KMITL. Dieses Zertifikat dient als institutionelles Bewertungs- und Orientierungselement, um Forschungs- und Entwicklungsergebnisse systematisch im Hinblick auf ihre Transferreife, Anwendbarkeit und Governance-Kompatibilität zu bewerten. Ziel ist es, transparente Entscheidungshilfen für Hochschulen, Fördergeber und Praxispartner bereitzustellen und den Übergang von der Forschung in die Anwendung zu erleichtern. Das Transferzertifikat stärkt damit nachhaltige Innovationspfade über einzelne Demonstrationsprojekte hinaus und unterstützt die dauerhafte Implementierung biobasierter Bauweisen im urbanen Kontext.
Die angestrebten Ergebnisse von CHARMSbio umfassen:
Alle Ergebnisse sind konsequent auf Anwendbarkeit, Skalierbarkeit und langfristige institutionelle Verankerung ausgerichtet.
CHARMSbio wird von einem interdisziplinären Konsortium umgesetzt. Die wissenschaftliche Koordination liegt beim Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI am Standort Leipzig. Das Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP bringt seine Expertise in bauphysikalischen Mess- und Bewertungskonzepten ein. Weitere Partner sind Bau Bildung Sachsen e.V. (BBSN), Manufacturing Cities – Stadtentwicklung & Beratung sowie das King Mongkut's Institute of Technology Ladkrabang (KMITL) als zentraler lokaler Partner in Thailand.
von 1.10.2025 bis 30.9.2027
CHARMSbio baut auf dem Vorgängerprojekt CHARMS (2021–2025) auf und überführt dessen FuE-Ergebnisse in eine Implementierungs- und Verstetigungsphase. Innerhalb der Gruppe Innovationsakzeptanz am Fraunhofer ISI ist CHARMSbio als anwendungs- und transferorientiertes Vorhaben positioniert, das technologische, institutionelle und gesellschaftliche Aspekte biobasierter Stadtentwicklung integriert.
Gefördert durch das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) im Rahmen der Strategie Forschung für Nachhaltigkeit (FONA), betreut durch den DLR Projektträger.
CHARMSbio ist im Rahmen der BMBF-Fördermaßnahme »Nachhaltige Entwicklung urbaner Regionen« (NUR) des Forschungsprogramms FONA angesiedelt. Der Fokus liegt auf der Entwicklung, Erprobung und Verankerung biobasierter Lösungsansätze für klimaresiliente urbane Transformationsprozesse sowie auf dem Aufbau entsprechender Forschungs- und Transferkapazitäten in Thailand.
www.biobasedasia.com (Diese Seite befindet sich noch im Aufbau)
Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI