Foto: Frontansicht der Schule Schwanenstadt

Zero Carbon Village - Energieautarke Siedlung, Industrielle Forschung

Industrielle Forschung in den Bereichen erneuerbare Energie und Energieeffizienz als Basis für die Entwicklung und Demonstration einer völlig CO2 neutralen, energieautarken Siedlung in vorgefertigter Modulbauweise. Zusammenführen von drei Forschungslinien zu einer Systemlösung: (1) Modulare Serienfertigung von "Zero Carbon Häusern", (2) Energieautarkie der Gebäude, (3) Anwendung energieeffizienter, nachhaltiger Baustoffe (insbesondere Stroh).

Kurzbeschreibung

Status

laufend

Kurzfassung

Ausgangssituation/Motivation

Die derzeitige Situation in Österreich zeigt sehr positive Entwicklungen in Richtung Energieeffizienzsteigerung und sparsamen Umgang mit Ressourcen, insbesondere im Baubereich. So etabliert sich die Passivhaustechnologie zunehmend, der Fokus vom Energieverbrauch in der Nutzung hin zur Betrachtung der grauen Energie in den Baustoffen wird als immer wichtiger erachtet und findet verstärkt Eingang in die Wohnbaupolitik (z.B. Wohnbauförderung). Zu diesen Themen gibt es auch zahlreiche Forschungsergebnisse und international anerkannte Vorzeigelösungen "Made in Austria".

Um von der derzeitigen Situation zu tatsächlich energieautarker Gebäude- und Siedlungskonzepte zu kommen, bedarf es einer effizienteren und rationelleren Fertigung, einer Effizienzsteigerung (Energieverbrauch im Haushalt, Baustoffproduktion), und bei der Verwendung von Stroh als Baustoff der Einführung von Qualitätsstandards sowie ausreichende Verfügbarkeit und Sicherheit bei der Baustoffversorgung. Stroh ist der Baustoff mit der bei weitem geringsten grauen Energie (Faktor 100 im Vergleich zu Steinwolle).

Inhalte und Zielsetzungen

"Zero Carbon" - "Kein Kohlendioxid" - ist das Ziel dieses Projekts, das auf die Entwicklung von Lösungen für die heimische Bauwirtschaft fokussiert. Baustoffe und das Energieversorgungssystem von Gebäuden sollen vollständig CO2-neutral und vollkommen unabhängig von fossilen Energieträgern werden. Die Umsetzung der Lösungen soll an die Strukturen der österreichischen Bauwirtschaft angepasst werden. Dazu wird in drei Entwicklungslinien geforscht:

  1. Effiziente modulare Vorfertigung
    • Technischer Teil (Industrielle Vorfertigung, Architektonische Planung)
    • Organisatorischer Teil (Virtuelle Fabrik)
  2. Energieautarkie
  3. Hochenergieeffiziente und nachhaltige Baustoffe

Im Bereich modulare Vorfertigung sollen durch die industrielle Serienfertigung ökologischer Fertigteilhäuser bzw. Module und durch die Entwicklung einer "virtuellen Fabrik" eine verbesserte Wirtschaftlichkeit, höhere Qualität und größere Flexibilität gewonnen werden. Zusätzlich werden ein minimierter Energie- und Ressourcenverbrauch sowie reduzierte Abfallmassen entlang des gesamten Lebenszyklus der Gebäude angestrebt (z. B. durch die einfache Trennbarkeit der einzelnen Module zur Wiederverwertung nach der Nutzungsdauer). Im Konzept der "virtuellen Fabrik" sollen die Gebäudeteile dezentral von einem Netzwerk aus bestehenden KMU gefertigt und Logistik und Marketing zentral von einer Schirmorganisation durchgeführt werden, um Effizienz und Wettbewerbsfähigkeit zu erhöhen.

Die Energieautarkie von Gebäuden beruht auf der maximalen Nutzung von thermischer Energie auf mittlerem Temperaturniveau (300°C), bereitgestellt durch konzentrierende Solarkollektoren und mithilfe eines Biomasse-Back-up-Systems. Dadurch wird der Betrieb der Gebäude unabhängig von fossilen Energieträgern ermöglicht. Mit der thermischen Energie können nicht nur alle thermischen Verbraucher im Haushalt betrieben werden, sondern auch alle elektrischen Geräte (z. B. mithilfe eines Stirlingmotors) sowie Kühlgeräte und Klimaanlage. Dazu erfolgt in diesem Projekt die Entwicklung des Systemlayouts. Darauf aufbauend werden Komponenten und Prototypen entwickelt, die dann in einem Haustechnikmodul zusammengeführt werden.

Methodische Vorgehensweise

Die Entwicklung hocheffizienter und nachhaltiger Baustoffe aus nachwachsenden Rohstoffen für den Einsatz in der "virtuellen Fabrik" stellt einen wichtigen Schritt zur Verringerung der "Grauen Energie" dar. Die Standardisierung des Baustoffes Stroh und die Vorbereitungen für die Zertifizierung von Strohbaufertigteilen werden als Grundlage für den Einsatz in CO2-neutralen Gebäuden durchgeführt.

Erwartete Ergebnisse

Das gegenständliche Projekt im Rahmen der "industriellen Forschung" bildet die Grundlage für die Entwicklung von Komponenten und Prototypen, die in weiterer Folge in einer CO2-neutralen Siedlung ("Zero Carbon Village") implementiert werden sollen.

Projektbeteiligte

Projektleiter

Dipl.-Ing. Dr. Robert Wimmer
GrAT - Gruppe Angepasste Technologie

Projekt- und Kooperationspartner

  • Leube Baustoffe GmbH
  • Teamgmi Ingenieurbüro GmbH
  • ÖGUT
  • IG Passivhaus Österreich
  • Atelier Werner Schmidt
  • Zumtobel Licht GmbH
  • Bau Innovation Austria
  • EUROTECH HB Hausgeräte GmbH (Eudora)

Kontaktadresse

GrAT - Gruppe Angepasste Technologie
Dipl.-Ing. Dr. Robert Wimmer
Technische Universität Wien
Wiedner Hauptstraße 8-10, A-1040 Wien
Tel.: +43 (0)1 58801 49523
Fax: +43 (0)1 58801 49533
E-Mail: contact@grat.at
Homepage: www.grat.at

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