„nachhaltige technologien 03 | 2023"

Projekt PhaseOut – Technologieentwicklung und Demonstration Das Projekt PhaseOut beinhaltet die Entwicklung und Umsetzung von innovativen Wärmepumpen- und Fassaden-Technologien für die minimalinvasive serielle Sanierung und den Heizungstausch sowie die Umsetzung eines Sanierungsprojekts inklusive Umstieg von fossiler auf wärmepumpenbasierte Heizung und Integration von PV. Damit ist es ein sehr großes und ambitioniertes Projekt mit hoher Rele- vanz für die Umsetzung der Klimaschutzziele Öster- reichs. Ein wichtiger Schwerpunkt für die Umsetzung ist die Mieter*innen-Begleitung, vor, während und nach der Umsetzung. Das ausgewählte Demonstrationsprojekt „Linzer Straße“ in Wien der VOLKSBAU bietet einige Vorteile, insbesondere die Möglichkeit an sieben baugleichen Gebäuden (siehe Abbildung 1) verschiedene Lösungen parallel zu testen. Allerdings stellen einige Randbe- dingungen eine große Herausforderung dar, wie z. B. die sehr inhomogene Situation bezüglich Bestands- heizung und Wärmeabgabesystem. Abbildung 1: Demoprojekt in der Linzer Straße 348, Wien; Lage der sieben Gebäude 8 , sowie Ansicht eines der bestehenden Gebäude und Rendering der geplanten Renovierung 9 Zunächst wurden nach der Bestandsaufnahme ver- schiedenste Varianten von Sanierungsmaßnahmen mit dem PHPP 10 geplant und gegenübergestellt. Es zeigte sich, dass eine Teilsanierung der Gebäudehülle alleine nicht ausreicht, um den Heizwärmebedarf und damit die Heizlast soweit abzusenken, dass mit den bestehenden Heizkörpern ausreichend geringe Vorlauftemperaturen möglich sind. Hohe Vorlauftem- peraturen von ca. 70 °C sind zwar mittlerweile mit ei- nigen Wärmepumpen (z. B. R290 Monoblock) möglich, aber nur mit relativ geringer Effizienz (COP < 2) und mit entsprechend hoher Leistung und damit großen Geräten und relativ hohen Schallemissionen. Andererseits zeigt sich, dass die hochwertige ther- mische Sanierung der Gebäude und der Umstieg auf eine wärmepumpenbasierte Heizung so geringe Verbräuche ermöglichen, dass durch die Integration von PV eine (jahresbilanzielle) Netto-Null Sanierung erreicht werden kann. Dafür ist ein sehr guter thermi- scher Standard (HWB ca. 30 kWh/(m² * a )) sowie eine große PV-Anlage (Südfassade und Süd-Dach) notwen- dig. Um diesen Standard zu erreichen, ist geplant, die Ost-, sowie die Süd- und Nordfassade mit Fertigteil- fassadenelemente in Holzkonstruktion mit neuen Fenstern zu sanieren sowie die Loggien mit Fassa- denelementen zu versehen, während die Westfassa- de mit einem Standard-Wärmedämmverbundsystem saniert wird. Eine fassadenintegrierte wohnungswei- se Lüftung mit Wärmerückgewinnung sorgt für eine weitere Reduktion des Heizwärmebedarfs und der Heizlast sowie für garantierte Raumluftqualität und Feuchteschutz auch mit den neuen dichten Fenstern. Wärmepumpen-Konzepte Im Rahmen des Projekts PhaseOut werden drei verschiedene Konzepte für Wärmepumpensysteme entwickelt, zentral, semi-zentral und dezentral, die in den Demogebäuden umgesetzt und vermessen werden (siehe Abbildung 2). Für das semi-zentrale System, ein Konzept mit Booster-Wärmepumpe, und für die dezentralen Trinkwarmwasser-Wärmepumpen werden zudem im Rahmen dieses Projekts von den Partnern iDM bzw. drexel und weiss (duw) neue Wär- mepumpen entwickelt. 1 Europäische Kommission, Factsheet: Wir rüsten unsere wohnungen und gebäude für eine grünere zukunft, 2021. https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/pt/fs_ 21_3673. 2 Europäische Kommission, EMPFEHLUNG (EU) 2019/ 786 DER KOMMISSION - vom 8. Mai 2019 - zur Renovierung von Gebäuden, 2019. https://op.europa.eu/de/publication- detail/-/publication/4a4ce303-77a6-11e9-9f05-01aa75ed71a1. 3 H.-M. Henning, A. Palzer, Energiesystem Deutschland 2050, 2013. https://www.ise.fraunhofer.de/content/dam/ise/de/documents/publications/studies/Fraunhofer-ISE_ Energiesystem-Deutschland-2050.pdf. 4 C. Bongs, J. Wapler, A. Dinkel, M. Miara, S. Auerswald, M. Lämmle, S. Hess, M. Kropp, R. Eberle, B. Rodenbücher, F. Schmidt, M. Ruppert, N. Carbonare, A. Wagner, LowEx-Konzepte für die Wärmeversorgung von Mehrfamilien-Bestandsgebäuden, 2023. http://www.lowex-bestand.de/wp-content/uploads/2023/03/Abschlussbericht_LiB.pdf. 5 F. Ochs, M. Magni, G. Dermentzis, Integration of Heat Pumps in Buildings and District Heating Systems-Evaluation on a Building and Energy System Level, Energies. 15 (2022) 3889. https://doi.org/10.3390/en15113889. 6 F. Ochs, W. Monteleone, G. Dermentzis, D. Siegele, C. Speer, Compact Decentral Façade-Integrated Air-to-Air Heat Pumps for Serial Renovation of Multi-Apartment Buildings, Energies. 15 (2022). https://doi.org/10.3390/en15134679. 7 M. Magni, F. Ochs;, G. Dermentzis, E. Venturi, Impact of the European Building Energy Requirements on the Heat Pump Market, in: Submitted (Ed.), Heat Pump Conf. 2023 Chicago (USA), 15-18 May, IEA HPT, modified and updated from passipedia.org , Chicago, 2023. 8 Google Maps, Google Maps, (2023). https://www.google.com/maps/@ 48.1990424,16.2697431,99a,35y,338.96h,63.54t/data=!3m1!1e3?entry=ttu. 9 Rendering: Werner Nussmüller, Foto: UIBK 10 PHPP - Passivhausprojektierungspaket 7 6 INTEGRATIONSVIELFALT WÄRMEPUMPE