„nachhaltige technologien 01 | 2023"

Abbildung 1: Das Projekt „Sophisticated Comfort Oriented Intelligent Building Envelopes“ stellte fünf Schlüsseltechnologien in den Fokus Quelle: AEE INTEC Diese Abhängigkeiten und Wechselwirkungen der Komponenten untereinander und mit dem Raum werden bei der konventionellen Entwicklung der einzelnen Komponenten oft außer Acht gelassen und können mit üblichen Simulations- und Prüfmethoden auch nicht untersucht werden. Ganzheitliche Metho- den, die sowohl eine entsprechende Modellbildung sowie spezielle Test- und Prüfabläufe bzw. auch die Koppelung von Modellen und Messung ermöglichen, fehlten bis dato gänzlich. Insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen (KMU), welche die Bau- und Gebäudetechnikbran- che dominieren, stellt die fehlende Kompetenz für die erforderlichen komplexen Simulations- und Testmethoden eine maßgebliche Hürde dar, um die Leistungsfähigkeit und die Interaktionen von Mikro- klima, Bauteil, gebäudetechnischer Ausstattung in Verbindung mit dem dahinterliegenden Raum unter praxisnahen Rahmenbedingungen zu evaluieren. Stärkung der Forschungs- und Entwicklungskompetenzen Um die Entwicklungszeit für KMU zu verkürzen und eine zielsichere Entwicklung mit geringer Fehlerra- te zu schaffen, ist es notwendig, das Verhalten der Komponenten und Technologien der KMU im Ge- samtkontext der Hüllenintegration mittels physika- lischer Simulationsmodelle abzubilden, unter mög- lichst realen Testbedingungen zu untersuchen, oder eine Kombination aus numerischer und messtech- usgehend von Bestrebungen zur Steigerung der Energieeffizienz sowie des Anteils erneuerbarer Energieträger im Gebäudebereich ist in den letzten Jahren eine Zunahme an neuen und komplexeren Ge- bäudehüllsystemen festzustellen. Sowohl der Aufbau der Gebäudehülle als auch deren Funktionalität wer- den immer vielschichtiger. Neben der angestammten Schutzfunktionen der Hülle, werden vermehrt gebäu- detechnische Komponenten zur Energiekonversion und -speicherung sowie zur Raumkonditionierung integriert. Im Projekt SCIN wurde ein maßgeschnei- dertes Dienstleistungsportfolio zur Entwicklung und Optimierung multifunktionaler Gebäudehüllen entwickelt. Ausgangssituation und Herausforderungen Die verfügbaren Prüf- und Berechnungsmöglichkeiten für Gebäudehüllen sind in den letzten Jahrzehnten verfeinert worden, da sich die Untersuchungsmög- lichkeiten stärker auf die Analyse einzelner spezifi- scher Eigenschaften des Bauteils konzentrieren. Bei multifunktionalen Hüllsystemen mit gebäudetechni- schen Komponenten stehen jedoch alle Komponenten in Wechselwirkung zueinander. Dadurch werden die Eigenschaften von Bauteilen, Komponenten und Sys- temen von mehreren Parametern systemisch beein- flusst, etwa vom Mikroklima, von aktiven Elementen in der Hülle wie z. B. solaren Umwandlungstechnologien oder Lüftungssystemen, dem Nutzer*innenverhalten oder Behaglichkeitskriterien im Innenraum. A Thomas Ramschak Beschleunigte Umsetzung multifunktionaler Gebäudehüllen 25 24 TECHNOLOGIEENTWICKLUNG