Fassadensanierung

Freitag, 07.01.2022

Energie durch TGA-Module

Forschende vom Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP und für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE entwickeln ein Fassadenmodul, das die technische Gebäudeausrüstung (TGA) integriert und mit regenerativer Energie versorgt, um die dahinterliegenden Räume zu heizen, zu kühlen und zu lüften. 

Gebäude haben einen wesentlichen Anteil am Gesamtenergiebedarf und an den Treibhausgasemissionen in Deutschland. Energieoptimierte Gebäude, intelligente Steuerung und Vernetzung sowie eine wirtschaftliche und klimafreundliche Energieversorgung der Häuser sind daher zentraler Bestandteil für eine erfolgreiche Energie- und Wärmewende. Photovoltaik wird in einer nachhaltigen Energiezukunft eine bedeutende Rolle spielen – etwa bei der Sanierung von Bestandsfassaden, aber auch wenn es darum geht, den Energiebedarf und -verbrauch von Neubauten zu senken.

Forschende am Fraunhofer IBP und am Fraunhofer IEE entwickeln derzeit eine sogenannte EE-Modulfassade (Erneuerbare Energien-Modulfassade), die das Gebäude umweltfreundlich mit Strom versorgt und damit die Räume beheizt, kühlt und lüftet. Herzstück des Moduls ist eine Photovoltaik-Anlage, die mit einer Wärmepumpe als hocheffizientem Wärme- und Kälteerzeuger kombiniert ist sowie ein dezentrales Lüftungsgerät mit Wärmerückgewinnung. 

Alle erforderlichen anlagentechnischen Bauteile sind dabei in dem EE-Modul-Fassadenelement untergebracht, wodurch ein hoher Vorfertigungsgrad erreicht wird. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie BMWi fördert das Verbundforschungsvorhaben. Projektpartner sind die Implenia GmbH als Konstrukteur der EE-Modulfassade. Das Unternehmen Lare GmbH Luft- und Kältetechnik entwickelt die Wärmepumpe und die LTG AG ergänzt den Bereich dezentrale Lüftung. 

Minimalinvasive Fassadensanierung

Ziel des Forschungsprojekts ist die Entwicklung einer kostengünstigen modularen Sanierungs- und Neubaufassade, wobei die Sanierung minimalinvasiv erfolgen soll. Die gesamte Heiz-/Kühl- und Lüftungstechnik für den dahinterliegenden Büroraum wird in die Fassade integriert.

Da sich die Module vorfertigen lassen, können sie von der Stange produziert werden. Planer*innen und Investor*innen erhalten dadurch eine hohe Kostensicherheit und einen klar definierten Kostenrahmen. Der Austausch erfolgt in nur wenigen Stunden. Da die Heiz- und Lüftungstechnik bereits integriert ist, müssen keine neuen Rohre im Gebäudeinneren verlegt werden. Die Fassade muss nur über einen Stromanschluss verfügen, um auch in Zeiten ohne Photovoltaik-Strom die Räume klimatisieren und lüften zu können.

Die EE-Modulfassade eignet sich vor allem für Büro-, Verwaltungsgebäude und Schulen, die in Skelettbauweise errichtet wurden – eine Bauweise, die in den 50er, 60er und 70er Jahren üblich war. Anstelle von tragenden Wänden halten Stahlbetonstützen die Geschossdecken. Bei der Sanierung werden die alten Fassadenelemente abgenommen und die neuartigen, geschosshohen Module werden vor der Gebäudestruktur eingehängt.

Eine einzelne Technikeinheit der EE-Modulfassade ist 1,25 m breit und 30 cm tief. Jede Einheit kann hierbei einen ca. 24 m² großen Raum versorgen.

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