„nachhaltige technologien 02 | 2024"

Innovative Flachdecke mit Sandwichquer- schnitt (getrennte obere und untere Platte mit Hohlraum) für die thermische Aktivierung Foto: Innogration GmbH onventionelle thermische Bauteilaktivierung nutzt Bauteilmassen für die Beheizung und Kühlung von Innenräumen. Aufgrund ihrer thermischen Träg- heit können diese aber auch als Energiespeicher fun- gieren, indem sie überhitzt/unterkühlt werden, ohne den Innenraumkomfort zu beeinträchtigen. Dieses Speicherpotenzial kann sowohl für lokale als auch für netzgebundene thermische und elektrische Energie genutzt werden und steigert dadurch die Flexibilität dieser Systeme. Die Nutzung der thermischen Bau- teilaktivierung als Energiespeicher ist jedoch ein junges Feld mit prototypischen Leuchtturmprojekten ohne breite Marktdurchdringung. Unter der Leitung von Österreich, vertreten durch AEE INTEC, soll die thermische Bauteilaktivierung in ihrer Funktion als Energiespeicher zu einer standar- disierten und ökonomisch attraktiven Lösung weiterentwickelt werden. In vier Subtasks werden Entwicklungen auf Technologieebene (z. B. Konstruk- tionstechniken, Materialien) von 30 Institutionen aus elf Ländern ebenso behandelt wie geeignete Systemintegrations- und Regelungsstrategien. Im österreichischen Konsortium sind AEE INTEC, BEST – Bioenergy and Sustainable Technologies GmbH, e7 energy innovation & engineering und die Fachhochschule Salzburg vertreten. Auf System- niveau werden die jeweiligen Randbedingungen erneuerbarer Energietechnologien (Produktionspo- tenziale, Temperaturniveaus, Erzeugungsspitzen und Überschüsse) mit den Anforderungen des Gebäude- sektors verknüpft. Technische und nicht-technische Aspekte der thermischen Bauteilaktivierung werden analysiert und verbessert, sowie Standardisierung als Grundlage für eine breitere Marktakzeptanz vo- rangetrieben. Ein Beispiel für technologische Weiterentwicklung und neue Konstruktionstechniken ist die innovative Sandwich-Bauweise des Unternehmens Innogration GmbH aus Deutschland (Produkt CEILTEC®). Flach- decken lassen sich heutzutage mit aufgelösten Querschnitten herstellen, die bis zu 40 Prozent an Betonmasse einsparen. Diese Einsparung lässt sich erzielen, ohne Funktion und Erscheinungsbild der Flachdecke zu verändern. Aus statischer Sicht ge- nügen dem tragenden Querschnitt zwei aufgelöste und dünne Schalen. Die obere Schale übernimmt die Druckbeanspruchung und in der unteren Schale wird die Bewehrung integriert. So steht bei Verwendung eines Sandwichquerschnitts nur die untere Schale für den Einbau von Rohrregistern zur Verfügung. Entsprechend kann nur diese Masse zur Speicherung von Energie genutzt werden. Allerdings ergeben sich für den Betrieb der Bauteilaktivierung mit diesem Querschnitt große Vorteile. So kann die thermische Leistung aufgrund der oberflächennahen Anordnung der Rohrleitungen deutlich gesteigert werden. Diese beträgt in der Regel bis zu 70 W/m 2 für die Küh- lung und ca. 50 W/m 2 für das Heizen. Diese Werte reichen aus, um die Klimatisierung ohne weitere Energieverteilsysteme zufriedenstellend zu gewähr- leisten. Weitere Vorteile sind die rasche Reaktions- fähigkeit des Systems auf Temperaturänderungen im Raum, sowie die massive CO 2 -Einsparung durch weniger verbautes Betonmaterial. Aber nicht nur auf Technologieebene sind Innova- tionen notwendig, um thermische Bauteilspeicher breitentauglich zu machen – auch die Interaktion mit übergeordneten Strom- und Wärmenetzen muss effizient realisiert werden. Die Abteilung Energie- effizienz und Raumklima des Fraunhofer-Instituts K Christoph Rohringer, Walter Becke, Thomas Friedrich, Matthias Kersken, Paul Lampersberger Thermische Bauteilspeicher Internationale Kooperation unter Leitung Österreichs 19 18 ENERGIEINNOVATIONEN IN QUARTIEREN