Ziel der angewandten Forschung
ist es, neue Materialien, Systeme und Gesamtenergieansätze zu erarbeiten,
mit denen auch Altbauten entsprechend saniert werden können. Es
gilt, neue funktionale Materialien zu entwickeln, die mit ihren bisher
nicht verfügbaren Eigenschaften neue Systemeigenschaften ermöglichen,
die zu völlig neuen Ansätzen beim Bau und der Sanierung von
Gebäuden führen. Dabei steht nicht der Einsatz von möglichst
aufwändiger Technologie im Vordergrund, sondern die Umsetzung einfacher
schlanker Gesamtkonzepte.
Als Beispiel seien hier einige Themen genannt, an denen
derzeit sehr intensiv geforscht wird und deren Umsetzung in den nächsten
Jahren in Aussicht steht:
- Vakuumdämmung auf der Basis nanoporöser
Materialien mit 10fach besserer Dämmung als konventionelle Dämmstoffe.
Sie ermöglichen auch die Sanierung von Altbauten.
- Speichermaterialien auf der Basis mikroverkapselter
Phasenwechselmaterialien. Sie erhöhen die thermische Masse
von Gebäuden und machen in vielen Fällen den Einsatz von
aktiven Kälteanlagen überflüssig.
- Multifunktionale Fenster mit hoher, aber schaltbarer
Transmission und mit integrierten Möglichkeiten zur Lichtlenkung
sowie sehr guten Dämmeigenschaften. Sie ermöglichen es,
im Winter Sonnenlicht zum Heizen zu nutzen. Im Sommer schützen
sie vor zu großer Hitze und störenden Lichtreflexen.
Energieversorgungsschema eines Solar-Passivhaus:
Lüftungskompaktheizgerät auf der Basis einer kleinen Wärmepumpe
Foto: Fraunhofer ISE
Diese Komponenten können den Heizbedarf und die
Kühllast deutlich reduzieren. Außerdem erhöhen sie die
Tageslichtnutzung und verbessern den Licht- und Wärmekomfort im
Gebäude. Entscheidend für die Realisierung der Energieeinsparpotenziale
sind Gesamtenergiekonzepte für das Gebäude, die bei hoher
Wohn- und Arbeitsplatzqualität eine optimierte Betriebsführung
ermöglichen. Eine Voraussetzung bei der Versorgung von Gebäuden
mit drastisch reduziertem Energiebedarf ist die effiziente Energienutzung
und -wandlung, kombiniert mit der Nutzung von Sonnenenergie. Ein wichtiges
Instrument hierfür ist der Einsatz Lüftungskompaktheizgeräten
auf der Basis kleiner Wärmepumpen oder die Integration von kleinen
Brennstoffzellen-Heizsystemen als Kraft-Wärme-Kopplungssystem in
das Gebäude. Sie stellen den Restenergiebedarf im Gebäude
sicher. Mithilfe von moderner Regelung - basierend auf mikrocontrolergestützten
Systemen - lassen sich Energieversorgungssysteme in Bezug auf Energiekosten
und aktuellen Bedarf wetterabhängig optimiert steuern. Hier ergeben
sich enorme Entwicklungs- und Umsetzungspotenziale mit beträchtlichen
Auswirkungen auf die Bauindustrie, die technische Gebäudeausrüstung
und die Energieversorgungsunternehmen.
Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme von mikroverkapselten
Phasenwechselmaterialien (Kügelchen) in Gipsputz, ca. 2000fache
vergrößerung.
Foto: Fraunhofer ISE
Alle Informationen entnommen aus: Trendbarometer Technik,
Hans-Jörg Bullinger (Herausgeber), Hanser Verlag
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