Neue Prüfmethoden für multifunktionale Gebäudehüllen entwickelt

Das Ziel des Projektes SCIN war die Stärkung von F&E-Kompetenzen im Bereich der numerischen und messtechnischen Abbildung von multifunktionalen Hüllensystemen, die mit aktiven und/oder passiven Elementen bestückt sind. Dazu wurden nach einer Anforderungsanalyse für diesen Technologie-Cluster gezielt neue Mess- und Prüfmethoden entwickelt, die Antworten auf bisher ungelöste Fragen zu energetischer Performance, Innenraumkomfort, Strahlungsaustausch und anderen relevanten Parametern liefern können.

Um komplexe Fragestellungen behandeln zu können, war die Entwicklung einer integralen Messmethodik und Prüfumgebung essentiell. Ziel war es, eine Vielzahl von physikalischen Parametern, wie energetische, thermische, hygrothermische und weitere behaglichkeitsrelevante Parameter parallel und kontinuierlich messen zu können, während eine Reihe davon auf Basis von wählbaren Randbedingungen (Gebäudeart, Nutzerverhalten, Klima) dynamisch vorgegeben werden kann. Diese integrale Messmethodik bildet die Basis für eine Reihe weiterer spezialisierter Verfahren und wurde in Zusammenarbeit von AEE INTEC und FH Salzburg an der Fassadenprüfbox von AEE  INTEC in Gleisdorf entwickelt, getestet und optimiert.

Diese multifunktionale Testeinrichtung ermöglicht die Untersuchung verschiedener bauteilrelevanter Phänomene und bietet unter anderem:

• Ein Berechnungsmodell zur Bestimmung des Gesamtenergiedurchlassgrads von beschatteten und nicht beschatteten transparenten Flächen. Ein speziell entwickeltes Normierungsverfahren bildet die Basis für die Ermittlung der Zeitmittelwerte eines zweidimensional gescannten Bereiches (PyroTracking-Verfahren).
• Leuchtdichtenverteilung, Tageslichtquotient und spektrale Verteilung aller (teil-) transparenten Flächen in der Gebäudehülle unter Berücksichtigung von spezifischen Geometrien und Oberflächeneigenschaften (z. B. Sonnenschutzlamellen).
• CFD-Strömungsmodelle zur Darstellung natürlicher Konvektion sowie Beurteilung der Umgebungsströmung (Windlasten) als Einflussgröße auf hüllenintegrierte Lüftungssysteme
• Entwicklung breitentauglicher Gebäudehüllenmodelle für stationäre und instationäre Detailbetrachtungen (Wärmebrücken, hygrothermische Effekte) zur Abbildung aktiver Heiz- und Kühlebenen in Gebäudehüllen.
• Methode zur physikalischen Implementierung von Hardware-in-the-Loop-Konzepten bzw. Dummies. Mit dem Hardware-in-the-Loop-Dummy kann in der Fassadenprüfbox reproduzierbar die Interaktion von Mensch und Gebäude getestet werden.

Diese und weitere Methoden und Services wurden bereits während der Projektlaufzeit für ergänzende Direktaufträge aus der Industrie bzw. als Basis für Folgeprojekte herangezogen und so nicht nur unmittelbar verwertet, sondern auch auf ihre Praxistauglichkeit überprüft und optimiert. Das Projektkonsortium plant, die entwickelten Services auch nach Projektende aktiv am Markt anzubieten, um die breite Umsetzung multifunktionaler Gebäudehüllen mit den in SCIN gewonnenen Erkenntnissen gezielt zu beschleunigen.

Projektpartner

AEE – Institut für nachhaltige Technologien (Koordinator) – www.aee-intec.at
Fachhochschule Salzburg GmbH – www.fh-salzburg.ac.at

Kontakt
Thomas Ramschak