Das Haus, das in die Zukunft blickt
Die thermische Bauteilaktivierung ist seit vielen Jahrzehnten vor allem in Bürogebäuden ein bewährtes System für Gebäudetemperierung bei fixierten Betriebszeiten. Im niederösterreichischen Purkersdorf wurde dieses System erstmals mit prädiktiver Steuerung in einem Doppelwohnhaus in Passivhausbauweise zur Anwendung gebracht.
Für das Heizen und Kühlen von Gebäuden werden rund 30-40 % des Endenergieverbrauchs in Österreich benötigt (Quelle: Eurostat 2014). Die Deckung des Energiebedarfs von Gebäuden ist ein wesentlicher Bereich bei der Umstellung des Energiesystems auf erneuerbare Energien. Das Gebäude wird als Baustein eines Smart-City-Konzepts gesehen, in dem Gebäude nicht nur dezentral Energie produzieren, sondern diese auch speichern können. Hier erweist sich die thermische Bauteilaktivierung als nachhaltige Methode in der Klimatechnik.
Doppelwohnhaus in Purkersdorf von Treberspurg & Partner Architekten
Aktuell läuft ein innovatives Forschungsprojekt im Wohnbau zwischen der BOKU, dem Ingenieurbüro Hofbauer und Treberspurg & Partner Architekten: Das in Passivhausbauweise errichtete Doppelhaus in Purkersdorf ist mit einer Bauteilaktivierung mit prädiktiver Steuerung ausgestattet, die das Heizen und Kühlen des Gebäudes unter Berücksichtigung von Wetterprognosen regelt. Das trägt zu einer Reduktion der benötigten Energie für Heizung, Kühlung und Warmwasser und zur erhöhten Behaglichkeit im Wohnraum bei. Ziel des Forschungsprojekts ist es, diese zukunftsweisende und kostengünstige Technologie für den mehrgeschoßigen sozialen Wohnbau nutzbar zu machen.
Bauteilaktivierung mit innovativem Ansatz
Im Forschungsprojekt mit dem Namen „TAB-Scale“ wird gemessen, ob sich unter Berücksichtigung von Wetterprognosedaten ein messbarer Vorteil für den Gebäudebetrieb ergibt und wie groß dieser in unterschiedlichen Situationen erwartet werden kann. Dafür werden Informationen über zukünftige Entwicklungen der Außentemperatur und der solaren Einstrahlungsleistung der nächsten 24 bis 48 Stunden verarbeitet. Das System kann prinzipiell mit allen möglichen Heizsystemen kombiniert werden, wird im Forschungsprojekt aber speziell im Zusammenhang mit thermisch aktivierten Bauteilen (TAB) untersucht. Die große Trägheit dieser Systeme wirkt einerseits stabilisierend für das Gebäude, andererseits ist eine rechtzeitige Reaktion auf einen Wetterwechsel besonders wichtig ähnlich wie beim Steuern großer Schiffe, die nur sehr langsam reagieren.
Optimierungsverfahren spart Energiekosten
Für „TAB-Scale“ wurden Messeinrichtungen, die die Temperaturen in den bauteilaktivierten Stahlbetondecken durch einbetonierte Temperaturfühler erheben, eingebaut. Die Steuerung wurde speziell für das Forschungsprojekt von der BOKU, Institut für Verfahrens- und Energietechnik, unter der Leitung von Univ.Prof. DI Dr. Tobias Pröll und DI Dr. Magdalena Wolf entwickelt. Es werden keine herkömmlichen Regler verwendet, sondern es wird mittels Optimierungsverfahren der Heiz- oder Kühlbedarf für die nächsten Stunden für eine bestimmte Zielfunktion, unter Berücksichtigung von Wetterprognosedaten, eruiert. Der Vorteil ist, dass diese Zielfunktion je nach Aufgabenstellung angepasst werden kann.
Einbau des Temperaturmessfühlers in die betonkernaktivierte Decke
Mehr zur thermischen Bauteilaktivierung lesen Sie in der Technology-Rubrik in
