Intelligente Fassadenlösung für die Energieeffizienz von Gebäuden
Bei Vorhangfassadensystemen werden Gebäude mit einer leichten Fassadenkonstruktion aus Aluminium oder Holz umhüllt. Die Vorgehensweise wird meist bei Gewerbegebäuden eingesetzt, wobei große Glas-, Metall- oder Verbundplatten angebracht werden, die bei Bedarf ausgetauscht werden können. „Manchmal ist es notwendig, in Vorhangfassadensysteme bessere Dämmung nachzurüsten, um strengere Bauvorschriften zu erfüllen“, erklärt der Projektkoordinator von POWERSKIN PLUS, Jorge Corker vom Instituto Pedro Nunes (IPN) in Portugal. „Aufgrund von Platzmangel ist es aber oft schwer, traditionelle Dämmlösungen nachzurüsten. Auch muss sichergestellt werden, dass das zusätzliche Gewicht sich nicht auf die Intaktheit oder Stabilität des Gebäudes auswirkt.“
Erneuerbare Energie vor Ort speichern und verbrauchen
Der Lösungsansatz von POWERSKIN PLUS war eine innovative Fassadenlösung. In dem System treffen höchst energieeffiziente Bauteile auf Energieernte und Energiespeicherung. „Der Gebäudebestand in europäischen Ländern muss bis 2050 dekarbonisiert werden. Bestehende Gebäude müssen kostengünstig in Niedrigenergiegebäude umgewandelt werden“, sagt Corker. „Für diese Ziele sind innovative Ansätze und intelligente Lösungen notwendig.“ Im Projekt wurden vorgefertigte Plattensysteme für die Außenwanddämmung entwickelt (gemessen mit dem U-Wert, der wiedergibt, wie viel Wärme durch einen Quadratmeter eines Materials durchdringt). Die Platten sind leicht (opake Elemente wiegen gerade einmal 5 kg/m2 und die dreifach verglasten durchsichtigen Platten etwa 30 kg/m2), sodass die Gebäudestruktur bei der Sanierung nicht geändert werden muss und die Platten einfach ausgetauscht werden können. In den Platten sind modernste Werkstoffe für Energieeffizienz verarbeitet: Superisolationselemente (Isolierglas mit U-Werten, die 35 % über denen der üblichen Doppelverglasung liegen, und leichte opake Module mit U-Werten von bis zu 0,098 W/m2 K), multifunktionale nano-gestützte Beschichtungen für Entspiegelung, Selbstreinigung, Feuerbeständigkeit und antimykotische Eigenschaften sowie fortschrittliche Bauteile zur Erzeugung von Sonnenenergie. Um diese Energie auch zu verbrauchen, wurde ein Speicher- und Verwaltungssystem für Gebäude entwickelt, das auf Li-Ionen-Altbatterien aus Elektrofahrzeugen beruht.
Erfolgreiche Sanierung an Versuchsstandorten
Das Projektteam konnte das innovative Fassadensystem an Standorten in Tschechien, Deutschland und Portugal vorführen. Am IPN-Campus wurden die Platten in ein Bürogebäude aus den frühen 1990er Jahren eingebaut. Ein Batteriespeichersystem wurde installiert und die Energieleistung überwacht. „Wir konnten zeigen, dass unsere vorgefertigten Module einfach in neue oder nachgerüstete Vorhangfassaden eingebaut werden können“, fährt Corker fort. „Wir denken, dass diese Platten an verschiedene Leistungsanforderungen, rechtliche und ökologische Gegebenheiten und Budgetoptionen angepasst werden können.“ Nach Corker ist einer der wichtigsten Vorteile die Modularität des Systems. Bei den Pilotprojekten wurde gezeigt, dass sie schnell eingebaut werden können und weniger unnötiger Abfall anfällt, was ein kritischer finanzieller Faktor sein könnte.
Beitrag zum Klimaschutz
Corker und sein Team planen, das System nach Projektende im März 2024 weiterzuentwickeln und ihre Innovation zu kommerzialisieren. „Wir werden das System wohl innerhalb von drei Jahren auf den Markt bringen können“, berichtet er. Einige Komponenten sind ausgereifter als andere. Das Stromspeichersystem für Gebäude ist zum Beispiel nahezu marktreif und wird Unternehmen über Lizenzvereinbarungen als eigenständiges Produkt angeboten. Corker meint mit Blick auf die Zukunft, dass der Einsatz innovativer Technologien für Kernsanierungen, zum Beispiel die Lösung aus POWERSKIN PLUS, ein großer Vorteil für Europa sein wird. Auf den Energieverbrauch in der Nutzungsphase in Gebäuden entfallen etwa 30 % des Energieverbrauchs insgesamt. Jede merkliche Verbesserung der Energieeffizienz von Gebäuden wäre also ein bedeutender Beitrag zu den EU-Klimazielen. „Letztendlich wird sich der wichtigste Projektbeitrag in der positiven Wirkung auf den Klimaschutz, geringere CO2-Emissionen, mehr Energiesicherheit und eine bessere Lebensqualität der Bürgerinnen und Bürger zeigen“, schließt Corker.
Schlüsselbegriffe
POWERSKIN PLUS, Fassade, Energieeffizienz, Sanierung, erneuerbare Energien, Klimawandel
