Das Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) und für Energiewirtschaft und Energiesysteme (IEE) entwickeln ein neues Fassadenmodul. In diesem ist sowohl die Solartechnik als auch die technische Gebäudeausrüstung (TGA) gleich integriert. Das Ziel ist, sowohl den nachhaltigen Neubau als auch die energetische Sanierung und Aktivierung von Fassadenflächen zur Stromerzeugung zu beschleunigen. Denn die Modulfassade wird vorgefertigt auf die Baustelle geliefert und dort nur noch in die Fassade eingesetzt.
Kosten sinken
Aufgrund des hohen Vorfertigungsgrades spart das Modul zudem Baukosten. Denn dadurch kann die Produktion skaliert werden. Dazu kommt noch, dass der Installations- und Abstimmungsaufwand auf der Baustelle sinkt. Dadurch bekommen die Investoren Kostensicherheit und einen klar definierten Kostenrahmen.
Energieverbrauch im Bestand drastisch senken
Das neue Fassadenmodul bietet sich nicht nur im Neubau im Rahmen des sogenannten seriellen Bauens an, sondern auch bei der Sanierung von Schulen, Büro- und Verwaltungsgebäude, die in Skelettbauweise errichtet wurden. Diese war in den 1950er bis 1980er Jahren üblich. Statt tragender Wände halten hier Stahlbetonstützen die Geschossdecken. Etwa 25 bis 30 Prozent aller Bürogebäude wurden in diesen Jahren in dieser Bauweise errichtet. „Sie weisen einen Verbrauch von 3200 Gigawattstunden pro Jahr auf. Mit unserer EE-Modulfassade lässt sich der Verbrauch auf 600 Gigawattstunden senken“, sagt Jan Kaiser vom Fraunhofer IEE. „Auch die geringe Sanierungsquote von einem Prozent pro Jahr ließe sich durch den hohen Vorfertigungsgrad steigern.“
Schnelle Sanierung möglich
Denn bei der Sanierung werden einfach die alten Fassadenelemente abgenommen und durch die neuen geschosshohen Fassadenmodule ersetzt. Dies dauere nach Angaben der Forscher nur wenige Stunden und die Nutzer müssen im Idealfall während der Sanierung noch nicht einmal ausziehen.
Wärmepumpe integriert
Jedes Modul ist 1,25 Meter breit und 30 Zentimeter tief. Auf der Außenseite ist ein Solarmodul integriert. Auf der Innenseite sind alle Anlagenkomponenten zur Beheizung und Kühlung mittels einer Wärmepumpe sowie zur Lüftung der Räume untergebracht. Dazu zieht ein hinter dem Solarelement montierter Ventilatorkonvektor über einen Spalt Außenluft an und entzieht dieser die Wärme. Die Wärmepumpe erhöht die Lufttemperatur. Danach wird sie ebenfalls über einen Ventilatorkonvektor als Heizwärme in den dahinter liegenden Raum geleitet. Bei Kühlbedarf wird das Prinzip einfach umgekehrt. Eine intelligente Regelung steuert die gesamten Energieströme.
Ein Modul für 24 Quadratmeter Nutzfläche
Da die komplette TGA bereits integriert ist, müssen keine neuen Rohre im Gebäudeinneren verlegt werden. Die Fassade muss nur über einen Stromanschluss verfügen. Denn dann steht auch genügend Energie für die Heizung und Klimatisierung zur Verfügung, wenn das Solarmodul auf der Außenseite keinen Strom liefert. Jedes dieser Module ist so ausgelegt, dass es eine Raumfläche von 24 Quadratmeter versorgen kann. Derzeit wird das Modul in der Versuchseinrichtung für Energetische und Raumklimatische Untersuchungen (VERU) in Holzkirchen getestet und optimiert. (su)
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