Fassadenintegrierte Anlagentechnik und PV: raumweises Heizen, Kühlen und Lüften mittels vorgefertigtem Fassadenmodul (EE-Modul)

Außenansicht der EE-Modulfassade
© Fraunhofer IBP
Außenansicht der EE-Modulfassade am VERU-Gebäude.

Die EE-Modulfassade ermöglicht eine komplette Sanierung der Bestandsfassade (Schwerpunkt Verwaltungsbau) sowie aller notwendigen anlagentechnischen Systeme in einem Bauschritt. Alternativ kann das Fassadenkonzept auch bei Neubauvorhaben angewendet werden.

Große Teile des Fassadensystems sind vorgefertigt und multifunktional. Dies verspricht eine hohe Bauqualität bei sinkendem Installations- und Abstimmungsaufwand an der Baustelle. Es ist nur noch ein Stromanschluss im Raum nötig, abgehängte Decken und aufgeständerte Böden sind überflüssig. Das System zeichnet sich durch eine hohe Kostensicherheit (Investment, Betrieb) sowie einen beschleunigten Bauprozess aus.

Projektziele

Ziel des Projekts war die Entwicklung eines neuartigen Fassadensystems (EE-Modul), welches über die Integration von anlagentechnischen Systemen eine komplette Versorgung der sich hinter der Fassade befindlichen Räume bezüglich Heizen, Kühlen und Lüften sicherstellen kann. Durch die Integration von Photovoltaik (PV), einer reversiblen Kleinstwärmepumpe zur Wärme- und Kältebereitstellung sowie Lüftungstechnik mit Wärmerückgewinnung wird eine nahezu vollständige energetische Versorgung des Gebäudes über die Fassadensysteme angestrebt.

Durch ein hohes Maß an Vorfertigung in Verbindung mit einem multifunktionalen Ansatz wird eine hohe Bauqualität bei gleichzeitig verringertem Installation- und Abstimmungsaufwand an der Baustelle anvisiert.

Stand des Projekts

Im Zuge des Projekts wurden die Randbedingungen bzw. technischen Vorgaben für die Erstellung eines Fassadenmoduls mit integrierter Anlagentechnik untersucht. Hierauf aufbauend erfolgte die Detailplanung der Demonstrationsfassade. Hierbei galt es zuerst die Einzelkomponenten (Lüftungsgerät, Wärmepumpe, Wärmetauscher, PV-Modul) möglichst platzsparend in das Technikmodul zu integrieren. Nachdem die konstruktiven Fragestellungen geklärt werden konnten, wurde eine Testfassade am VERU-Gebäude des Fraunhofer IBP in Holzkirchen installiert. Sowohl der Demonstrator als auch der Versuchsraum wurden mit umfangreicher Messtechnik ausgerüstet. Darüber hinaus sind zeitabhängig geregelte interne Wärme- und Feuchtequellen – die »Nutzer« in den Räumen nachbilden – installiert. Hierdurch ist es möglich, die Funktionalität der EE-Modulfassade in einem realitätsnahen Büroumfeld zu untersuchen. Dabei konnte die grundlegende Funktionalität in Hinblick auf Energieeffizienz und Raumkomfort nachgewiesen werden.

Im Anschluss an das Forschungsprojekt ist ein Folgevorhaben geplant, bei welchem die noch erkannten Optimierungsmöglichkeiten umgesetzt und die EE-Modulfassade an einem realen Demo-Objekt realisiert werden soll.

Projektpartner

  • Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE
  • Implenia Fassadentechnik GmbH
  • LARE GmbH
  • LTG AG
Logo Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz
© BMWK
Raumansicht der EE-Modulfassade
© Fraunhofer IBP
Raumansicht der EE-Modulfassade am VERU-Gebäude inklusive der installierten Messtechnik.
Bauteilanordnung im Bereich der Anlagentechnik
© Fraunhofer IBP
Bauteilanordnung im Bereich der Anlagentechnik der EE-Modulfassade.