Entwicklung innovativer Materialien und Komponenten zur energetischen Optimierung von Feuchte-, Licht- und Wärmetechnik in Gebäuden (Enotec)

Optisch schaltbares Material im lichtstreuenden Zustand
Optisch schaltbares Material im transparenten Zustand

 Ein wichtiger Sektor bei der Verringerung der CO2-Emissionen um 20 % bis zum Jahr 2020 durch Erhöhung der Energieeffizienz ist der Gebäudebereich: Heute steht für die energetische Sanierung und den Passiv- sowie Niedrigenergiehausbau in Deutschland eine Vielfalt von Möglichkeiten zur Verfügung. Während im Wohngebäudebereich in erster Linie der Heizwärmebedarf gesenkt wird, muss man im Bürobereich dem steigenden Kühlenergiebedarf entgegenwirken, da dieser sonst in absehbarer Zeit ein maßgebender Emittent von CO2 im Gebäudesektor sein wird.

Die Maßnahmen mit den größten Einzeleinsparpotenzialen sind dabei ca. 20 cm Wärmedämmung bzw. bei Platzmangel Vakuumdämmung, 3-fach Isolierverglasungen bzw. Vakuumfenster, Wärmerückgewinnung aus der Abluft, außenliegender Sonnenschutz mit Tageslichtfunktion sowie der Einsatz moderner Heiz- und Klimaanlagen, die die Nutzung von Umweltwärme mit einbeziehen.

Im geplanten Vorhaben werden deshalb neue Konzepte zur

  • passiven Solarenergienutzung mittels schaltbarer Wärmedämmung (SWD),
  • Nutzung von Sonnenenergie über den Einsatz passiv optisch schaltender Materialien (OSM) und zur
  • Feuchteregulierung der Raumluft mittels Feuchtespeichermaterialien (FSM) verfolgt.

In allen drei Bereichen liegt der Schwerpunkt der Aktivitäten auf der Entwicklung von Komponenten und Systemen, die ohne den Einsatz aufwändiger aktiver Regelungskomponenten eine hohe Anpassung an die Zielgrößen bereitstellen.

Hierbei wird für die thermische Nutzung der Solarenergie eine neue schaltbare Wärmedämmung entwickelt. Im Gegensatz zu den Entwicklungen in den 1990er Jahren soll die neue SWD einfacher aufgebaut und damit wesentlich preisgünstiger herstellbar sein. Die Effizienz der neuen SWD soll mindestens so gut sein wie die bereits früher entwickelten Prototypen. Die schaltbare Wärmedämmung soll mit optisch schaltbaren Materialien kombiniert werden, um die Systemeigenschaften weiter zu verbessern und speziell die außenseitigen Stillstandtemperaturen zu reduzieren, die im Sommer auftreten, wenn das SWD-Element auf dämmend geschaltet ist. Darüber hinaus sollen die OSM auch zur effizienteren Tageslichtnutzung eingesetzt werden. Um eine weitere Steigerung sowohl der Energieeffizienz als auch der Behaglichkeit zu erzielen, wird eine Feuchteregulierung der Raumluft mit Feuchtspeichermaterialien angestrebt. Diese FSM sollen dabei die sommerliche Spitzenkühllast reduzieren, da die thermische Behaglichkeit bei einer Kombination aus erhöhter Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit drastisch sinkt.

Fördergeber: BMWi

Förderkennzeichen: 03ET1061A

Ansprechpartner

Werner Körner
Tel.: +49 931 70564-337
E-mail: Werner.Koerner@zae.uni-wuerzburg.de

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Tel.: +49 931 70564-216
E-mail: Christian.Balzer@zae-bayern.de

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