Die Anforderungen im Bauwesen werden immer vielfältiger. Klimaschutz, Energieverbrauch, Naturkatastrophen sind nur einige Aspekte. Benötigt werden neue Werkstoffe und Produktionsverfahren, neue Konstruktionsarten und Funktionalitäten. Dabei geht es auch um Lösungen für die Sanierung und Werterhaltung des Gebäudebestandes und der Straßen sowie für die Pflege historischer Bauten.
Beton ist einer der wichtigsten Baustoffe. Seine Eigenschaften lassen sich durch neuartige Zuschlagstoffe deutlich verbessern. Moderner Hightech-Beton ist ein sechsphasiges System, das Zusatzmittel und -stoffe sowie die Luft einbezieht. Durch intelligentes Variieren entstehen neue Verarbeitungs- und Nutzungseigenschaften wie selbstverdichtender oder hoch- und ultrahochfester Beton, säureresistentes Baumaterial, Faser- und Leichtbeton oder selbstreinigender Beton.
Eine wichtige Rolle spielt auch im Bau die Nanotechnologie. Sie ermöglicht beispielsweise neue, deutlich wirksamere Wärmedämmstoffe. Mit Hilfe von Nanopartikeln lassen sich Schmutz abweisende Fassadenbeschichtungen oder selbstreinigende Ziegel-, Keramik- und Glasoberflächen herstellen. Modifizierte Kunststoffe verbessern den Brandschutz. Lacke und Farben werden kratzfest oder mehrfarbig. Fotokatalytische Wandfarben mit Titandioxid in Nanogröße können Umweltbelastungen reduzieren und nanoskalige Silberpartikel wirken antibakteriell.
Gute Chancen haben Nanomaterialien mit sogenannten Phasenwechseleigenschaften. Mit wärmedämmenden Lacken und Farben lassen sich dann auch Gebäude dämmen, für die herkömmliche Methoden nicht möglich sind, weil sie zum Beispiel unter Denkmalschutz stehen. Sogar Lacke, die elektrischen Strom erzeugen können, sind in Zukunft denkbar.
Das Baugewerbe ist mit über zwei Mio. Beschäftigten nach wie vor einer der wichtigsten Wirtschaftszweige in Deutschland. Das reale Bauvolumen betrug im Jahr 2008 immerhin 219 Mrd. Euro. Zement ist das weltweit am meisten industriell hergestellte Produkt. Zum Heizen wendet Deutschland 26 Prozent der eingesetzten Primärenergie auf.
85 Prozent der Bausubstanz ist vor der ersten Wärmeschutzverordnung errichtet worden und verbraucht 95 Prozent der Heizwärme. Vor allem dort setzt die Bundesregierung an. Mit insgesamt 15 Mio. Euro fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) in der Maßnahme „NanoTecture“ in den nächsten Jahren Innovationen im Bauwesen durch die Nanotechnologie. Ziel ist es, den Energiebedarf deutlich zu senken, aber auch Raumklima, Wohnkomfort und Sicherheit sowie die Haltbarkeit von Gebäudeelementen und Straßenbelägen zu verbessern.
