„nachhaltige technologien 03 | 2022"

Das Demonstrationsgebäude Im Fokus der Betrachtungen steht ein freistehender ehemaliger Futtermittelsilo in massiver Bauweise mit einer Bruttogeschossfläche von 1 161 m², zehn Gescho- ßen und 1 425 m² Fassadenfläche. Die Bestandswände sind heterogen und bestehen in den Geschoßen 1, 2 und 9 aus Hochlochziegel mit einer Wandstärke von 30 cm und einem Wärmedurchgangswiderstand von 0,55 m²K/W. In den restlichen Geschoßen beste- hen die Wände aus 21 cm dickem Stahlbeton und ei- nem Wärmedurchgangswiderstand von 0,09 m²K/W. Dieses Objekt soll durch eine vorgefertigte, hochwär- megedämmte Vorhangfassade mit 20 cm Mineralwol- le gedämmt werden. Der Wärmedurchgangskoeffizi- ent (U-Wert) beträgt für den gedämmten Zustand der Wände im Fall der Hochlochziegelwände 0,16 W/m²K bzw. 0,17 W/m²K für die gedämmten Stahlbetonwände. Der für den Energieausweis berechnete Jahresheiz- energiebedarf beträgt 26,4 kWh/m²a. Die multifunktionale Fassade Eine multifunktionale und energieaktive Vorhangfas- sade ist das Herzstück des erneuerbaren Energiekon- zeptes für das Gebäude. Diese Vorhangfassade basiert auf einem Patent, das unter dem Produktnamen CEPA auf den Markt gebracht wird. Die vorgefertigte Fassade ist hier zugleich Tragekonstruktion für fas- sadenintegrierte Photovoltaik, Dämmung sowie ein Flächenheizsystem zur thermischen Aktivierung der Bestandswände. Die Photovoltaikelemente mit einer Peak-Leistung bei Normbedingungen von rund 88 kW p sind in der Süd- sowie West-Fassade integriert und erzeugen rund 62 MWh erneuerbaren Strom im Jahr, wodurch das Demonstrationsgebäude mehr Energie erzeugen soll als es verbraucht. Geheizt wie auch gekühlt wird ausschließlich über die Außenwände, ohne zusätzliches Wärmeabgabesystem im Gebäude, mit Ausnahme der Sanitärräume. Die aktiven Elemente sind ebenfalls Teil des vorgefer- tigten Fassadenelementes. Das ermöglicht in einem Arbeitsschritt eine hohe thermische und energetische Sanierungstiefe bis hin zur thermischen Bauteilak- tivierung, deren Umsetzung im Bestand ohne diese Technologie nur mit wesentlich höherem Aufwand (Gerüstung, Einschlitzungen in Wände, Verfüllungen, etc.) möglich wäre. Beispielhafte Auslegungsdiagramme für Betonwände (links) und Hochlochziegel (rechts) unterstützen bei der Dimensionierung des Sanierungskonzeptes mit außenliegender Bauteilaktivierung (HTC – Heat Transfer Coefficient, HTR – Heat Transfer Rate) Quelle: AEE INTEC Visualisierung des Demonstrationsgebäudes in Graz Quelle: AEE INTEC HTR [W/m 2 ] 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 0,6 1,2 0,2 0,8 1,4 0,4 1 1,6 HTC [W/Km 2 ] 1/R_ig [W/m 2 K] 5 10 15 20 25 30 35 U Wall = 0.35 OIB std. ∆T = 20 K ∆T = 15 K ∆T = 10 K ∆T = 5 K U Wall = 0.15 PH std. Hochlochziegel HTR [W/m 2 ] 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0,00 1,50 3,00 0,50 2,00 3,50 1,00 2,50 4,00 HTC [W/Km 2 ] 1/R_ig [W/m 2 K] 5 10 15 20 25 30 35 ∆T = 20 K ∆T = 15 K ∆T = 10 K ∆T = 5 K U Wall = 0.15 PH std. U Wall = 0.35 OIB std. Betonwand 13 12 SPEICHEROPTION BAUTEILMASSE