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IEA Forschungskooperation

IEA ES Annex 44: Integrale Energiekonzepte für nachhaltige Gebäude

Der Einsatz von nachhaltigen Gebäudeelementen (z.B. Fassadensysteme, Speichermassen) und deren schlüssige Einbindung in integralen Gebäudekonzepten stellt eine viel versprechende Möglichkeit dar, CO2-Emissionen beim Betrieb eines Gebäudes deutlich zu reduzieren. Diese Elemente reagieren dabei auf äußere (Klima) und innere Einflüsse (Nutzerverhalten, interne Lasten), um ein behagliches Raumklima bei minimalem Energieeinsatz für Heizen, Kühlen, Lüften und Belichten zu erlangen. Wesentliches Ziel innerhalb dieses Projektes war es, Verbesserungen bei Auslegung, Betrieb sowie Effizienz der Komponenten und Systeme integraler Energieversorgungs- und Gebäudekonzepte zu erzielen.

Kurzbeschreibung

Der Aufwand für die Beheizung, Kühlung und Lüftung von Gebäuden liegt in den Industrieländern bei über 30% des gesamten Primärenergiebedarfs. Damit ist der Gebäudesektor, neben den Segmenten "Transport" und "Landwirtschaft" auch einer der Hauptverursacher treibhauswirksamer CO2 - Emissionen. Ausgehend von diesen Fakten und unter Berücksichtigung der gesetzten Ziele im Kioto Protokoll wird deutlich, wie wichtig es ist, im Gebäudebereich nachhaltige Lösungen zu identifizieren, die diese Emissionen beim Betrieb des Gebäudes mittel- bis langfristig wesentlich reduzieren.

Der Einsatz von dynamischen, auf äußere und innere Einflüsse reagierende Gebäudeelemente und deren schlüssige Einbindung in von integrale Gebäudekonzepte stellt hier eine viel versprechende Möglichkeit dar, Gebäude bei gesteigertem Raumkomfort mit deutlich verringerten CO2 Emissionen zu betreiben. Um diese Technologien und Konzepte besser zu verstehen und somit auch die Planungsgenauigkeit zu erhöhen, initiierte die Internationale Energieagentur (IEA) im Rahmen des Implementing Agreements "Energy Conservation in Buildings and Community Systems (ECBCS)" den "Annex 44 - Integrating Environmentally Responsive Elements in Buildings". Darin waren über 30 Forschungseinrichtungen aus den 13 Ländern beteiligt.

Zur Erreichung der genannten Ziele wurden folgende Arbeiten durchgeführt:

  • Zusammenfassung bereits realisierter nachhaltiger Gebäudekonzepte bzw. - komponenten innerhalb der Konsortiumsländer
  • Detailanalyse der fünf Gebäudekomponente: "Fassadensysteme, Speichermassen, Erdgekoppelte Systeme, Phasenwechselmaterialien und Dynamische Dämmelemente"
  • Detailanalyse von Simulationswerkzeugen für den Planungsprozesse
  • Detailanalyse von Gebäudekonzepten in verschiedenen klimatischen Zonen
  • Erstellung von Leitfäden zu den Themen "reagierende Gebäudeelemente", "integrale Gebäudekonzepte" und "Planungsrichtlinien"

Die Analyse der einzelnen Technologien hat gezeigt, dass, obwohl die fünf Gebäudeelemente keine absolut neuen Innovationen darstellen, die Umsetzungsrate in der Baupraxis noch immer verhältnismäßig niedrig ist. Eine der Hauptursachen liegt darin, dass die theoretischen Potenziale in den Bereichen der Energieeinsparung und der Komfortsteigerung oftmals in der praktischen Umsetzung nicht erreicht werden. Bei den innerhalb des Projektes durchgeführten Untersuchungen hat sich gezeigt, dass der Grund für die Diskrepanz zwischen Planung und Betrieb häufig in nicht zweckmäßigen Planungswerkzeugen bzw. einem unzureichenden Spezial-Fachwissen zu finden ist.

Daher liefert das Projekt für Planer, Fachleute und ForscherInnen Unterlagen zu den Schwerpunktthemen "Reagierende Gebäudeelemente" und "Integrale Gebäudekonzepte" mit Funktionsprinzipien, Methoden zur Analyse und Bewertung, Empfehlungen für die Planung, Planungswerkzeuge sowie Umsetzungsbeispiele mit Monitoringergebnissen und eine Stärken / Schwächen Analyse.

Die große Anzahl an Projektpartnern aus verschiedensten klimatischen Zonen und mit kulturellen Unterschieden hat gezeigt, dass es zwar nicht das ideale Gebäudekonzept gibt, aber man sich bei den Planungsstrategien und den Trends für zukunftsträchtige Technologien im F&E Bereich bereits sehr nahe kommt. Um die Umsetzungsrate von nachhaltigen Konzepten jedoch spürbar zu erhöhen, bedarf es neben Überzeugungsarbeit, aber vor allem der Bereitstellung von nutzerfreundlichen Werkzeugen für den Planungsalltag und hier vor allem zur Schnellbewertung in der Projektierungsphase.

Publikationen

Teilnehmende Staaten

China, Dänemark, Frankreich, Großbritannien, Italien, Japan, Kanada, Niederlande, Norwegen, Österreich, Portugal, Schweden und USA

Kontaktadresse

DI Ernst Blümel,
Fachhochschulstudiengänge Burgenland Ges.m.b.H., Gebäudetechnik,
Steinamangerstrasse 21
7423 Pinkafeld,
Tel.: +43 (3357) 45370 1130
E-Mail: ernst.bluemel@fh-burgenland.at
Web: www.fh-burgenland.at