Ausgangslage und Projektinhalt

Das Forschungsprojekt „Breitentest von energieeffizienten Demonstrationsgebäuden mit thermisch aktivierten Bauteilen" untersuchte im Rahmen der Programmlinie Stadt der Zukunft erstmals systematisch eine große Bandbreite bauteilaktivierter Neubauten und Sanierungen in ganz Österreich. Betrachtet wurden 16 Gebäude unterschiedlicher Nutzung – vom Einfamilienhaus bis zum Produktions- oder Bürogebäude. Ziel war es, Einsatzbereiche, Leistungsfähigkeit, Komfortwirkungen und Optimierungspotenziale der Bauteilaktivierung zu erfassen und vergleichbare, belastbare Daten für zukünftige Bauvorhaben bereitzustellen.

Bei der Auswahl der Demonstratoren wurde auf eine hohe Diversität hinsichtlich aktivierten Materials (Beton, Vollholz, Ziegel), Flächen (Decke, Wand, Boden), Gebäudeanwendung, Einsatz (Heizen, Kühlen), Gebäudequalität und -alter sowie Wärme- und Kälteversorgungskonzept gelegt.
Auf alle Demonstratoren wurde ein standardisiertes Messkonzept zur Erfassung von Energie- und Leistungsdaten, Temperaturen, Durchflüsse sowie im erweiterten Monitoring operative Temperaturen nach ÖNORM EN 7730 angewendet. Ergänzend wurden Nutzerbefragungen und Expert:inneninterviews durchgeführt, um subjektive Erfahrungen, Entscheidungskriterien und Betriebsaspekte zu erheben.

Auf Basis der energetischen und komfortbezogenen Auswertung wurden objektspezifische Optimierungen abgeleitet. Abschließend erfolgte eine Aggregation der Ergebnisse und die Formulierung von Empfehlungen für Planung, Auslegung und Betrieb zukünftiger bauteilaktivierter Gebäude.

Ergebnisse

Die umfassende Untersuchung thermisch aktivierter Bauteile (BTA) in 16 österreichischen Demonstrationsgebäuden zeigt, dass die Technologie in allen Gebäudetypen – Wohnen, Bildung, Büro, Gewerbe und Produktion – effizient einsetzbar ist. BTA nutzt die thermische Masse von Decken, Böden oder Wänden zur Wärme- und Kälteverteilung und ersetzt damit konventionelle Heiz- und Kühlsysteme. Dies reduziert technischen Aufwand, senkt Lebenszykluskosten und ermöglicht zugfreie, geräuschlose und gleichmäßige Raumtemperaturen. Während Deckenaktivierungen vor allem in Wohn- und Bürogebäuden eingesetzt werden, kommen Bodenaktivierungen häufig in Produktions- und Lagerhallen zum Einsatz. Neue Ansätze wie aktivierte Massivholzdecken oder nachträgliche Aktivierung von Bestandswänden erweitern das Anwendungsspektrum besonders für Sanierungen. Die geringen notwendigen Vorlauf- und Rücklauftemperaturen sowie die Speicherfähigkeit prädestinieren BTA für den effizienten Betrieb mit erneuerbaren Energieträgern wie Wärmepumpen, Solarthermie, Photovoltaik und freier Kühlung.

Das Monitoring zeigt große Bandbreiten bei Heiz- und Kühlenergieverbräuchen, insgesamt aber ein niedriges energetisches Niveau. Die Systeme arbeiten stabil mit moderaten Spreizungen und weisen hohe Speicherkapazitäten auf. Raumtemperaturmessungen bestätigen ein sehr konstantes Komfortniveau, überwiegend im Bereich der Behaglichkeitskategorie II.

Interviews und Nutzer:innenbefragungen belegen eine hohe Akzeptanz: Rund 85 % sind mit Temperatur und Behaglichkeit sehr zufrieden. Die Trägheit des Systems wird zwar wahrgenommen, aber selten als störend bewertet. Planende betonen Vorteile wie Energieeffizienz und geringe Betriebskosten, verweisen aber auf höheren Koordinationsaufwand und fehlende standardisierte Regelungsstrategien.

Wirtschaftlich zeigt BTA deutliche Vorteile: Trotz höherer Anfangskosten führen geringere Energie- und Wartungskosten zu niedrigeren Lebenszykluskosten; Einsparungen von 15–40 % sind möglich. Zudem bietet die große Speichermasse beträchtliches Flexibilitätspotenzial zur Nutzung variabler Stromtarife und zur Integration erneuerbarer Energien. Die aktive Kopplung mit Strom- und Wärmenetzen ist jedoch aufgrund regulatorischer Hürden und fehlender Marktmechanismen noch gering. Studien empfehlen dynamische Tarife, prädiktive Regelungen und Aggregationsmodelle, um die Systemintegration zu stärken und das große Speicherpotenzial bauteilaktivierter Gebäude nutzbar zu machen.

Schlussfolgerungen und Empfehlungen

Die Studie bestätigt, dass thermisch aktivierte Bauteile (TABS) in allen Gebäudeklassen effizient einsetzbar sind. Die Technologie nutzt die thermische Masse von Decken, Böden oder Wänden als integriertes Heiz- und Kühlsystem und ermöglicht dadurch eine zugfreie, gleichmäßige Raumtemperierung bei hoher Energieeffizienz. Durch niedrige Systemtemperaturen eignen sich TABS besonders für den Betrieb mit Wärmepumpen, Solarthermie, Geothermie und freier Kühlung. Neben Beton kommen zunehmend Massivholzdecken sowie nachträgliche Aktivierungssysteme wie bspw. CEPA im Bestand zum Einsatz. Die Messungen zeigen typische Vorlauftemperaturen von 29 °C (Heizen) bzw. 19 °C (Kühlen) und niedrige Energieverbräuche (Heizen Median 37,8 kWh/m²BGFa; Kühlen 11,5 kWh/m²BGFa). Die Gebäude erreichen überwiegend hohe Komfortkategorien bei sehr stabilen Raumtemperaturen. Die hohe Speicherkapazität der Bauteile macht Gebäude zudem zu wirkungsvollen thermischen Puffern im Energiesystem.

Für die Planung wird eine frühe, integrale Koordination von Architektur, Tragwerk, Bauphysik und Gebäudetechnik empfohlen. Materialien und Bauteile sind passend zu wählen, im Neubau idealerweise Beton oder aktivierbares Holz, im Bestand CEPA oder ähnliche Systeme. Eine Auslegung auf Niedertemperaturbetrieb, vorausschauende Regelstrategien sowie die Kombination mit regenerativen Quellen und freier Kühlung erhöhen Effizienz und Flexibilität. Monitoring und Qualitätssicherung im ersten Betriebsjahr sichern eine korrekte Anlagenfunktion. Lebenszykluskostenanalysen zeigen, dass trotz höherer Anfangsinvestitionen langfristig deutlich geringere Kosten als bei konventionellen Systemen entstehen.

Politik und Institutionen sollten TABS als strategisches Instrument für Dekarbonisierung und Energieflexibilität verankern. Notwendig sind die Anerkennung der dynamischen Speicherfähigkeit in Energieausweisen und Förderlogiken, die Einführung variabler Stromtarife und der Aufbau von Flexibilitätsmärkten. Standardisierte Schnittstellen, Normen und Qualitätssicherungsprozesse erleichtern Planung und Systemintegration. Forschung, Ausbildung und Wissenstransfer – etwa über Kompetenznetzwerke oder Demonstrationsprojekte – sind auszubauen. Gleichzeitig braucht es den weiteren Ausbau digitaler Infrastruktur, insbesondere Smart Meter und interoperable Datenschnittstellen. Durch stärkere Kopplung von Strom- und Wärmenetzen sowie Berücksichtigung in Quartierskonzepten kann die Bauteilaktivierung ein wichtiger Baustein für ein klimaneutrales, resilientes Energiesystem werden.

Projektleitung

AEE INTEC

Projekt- bzw. Kooperationspartner:innen

• e7 Energie Markt Analyse GmbH
• hacon GmbH
• Interdisziplinäres Forschungszentrum für Technik, Arbeit und Kultur
• Fachhochschule Salzburg GmbH
• FIN – Future is Now

AEE INTEC
DI Walter Becke
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