Das Fassadenmodul besteht aus einer integrierten PV-Anlage, einer Kleinstwärmepumpe sowie einem dezentralen Lüftungsgerät mit Wärmerückgewinnung. Über einen im Luftspalt hinter dem PV-Element montierten Ventilatorkonvektor entzieht die Wärmepumpe der Außenluft die Wärme und gibt sie ebenfalls über einen Ventilatorkonvektor an den dahinterliegenden Raum ab. Die dezentrale Lüftungstechnikeinheit regelt den Luftwechsel und die Wärmerückgewinnung. Durch eine gezielte Verschaltung von Luftklappen wird nur ein Ventilator benötigt, wodurch sich der Stromverbrauch minimiert. Das Lüftungsgerät wechselt zyklisch zwischen Zu- und Abluftbetrieb. Vakuumdämmelemente bieten Wärmeschutz.
Forschungsteams vom Fraunhofer-Institut für Bauphysik (Fraunhofer IBP) und vom Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (Fraunhofer IEE) haben es entwickelt. Es soll helfen, Sanierungen durch einen höheren Vorfertigungsgrad der Bauteile zu beschleunigen und vereinfachen. „Die alte Fassade wird künftig durch neue industriell vorgefertigte Module mit integrierter Anlagentechnik ersetzt, was sie somit multifunktional macht und an die neuen Energiestandards anpasst“, erläutert Projektleiter Jan Kaiser vom Fraunhofer IEE. Da sich die Module vorfertigen lassen, können sie von der Stange produziert werden. Planer*innen und Investor*innen könnten dadurch mit klar definierten Kosten rechnen.
Fassadenmodule sind schnell eingebaut
„Der Austausch erfolgt in nur wenigen Stunden“, sagt Kaiser. Da die Heiz- und Lüftungstechnik bereits integriert sei, müssten keine neuen Rohre im Gebäudeinneren verlegt werden. Die Fassade muss nur über einen Stromanschluss verfügen, um die Räume auch dann klimatisieren und lüften zu können, wenn die PV-Anlage keinen Solarstrom erzeugt. „Der Installations- und Abstimmungsaufwand an der Baustelle sinkt. Die Nutzer der Räume müssen während der Sanierung im Idealfall nicht extra ausziehen“, beschreibt Kaiser weitere Vorteile. Das Fassadenmodul eignet sich für Büro-, Verwaltungsgebäude und Schulen, die in Skelettbauweise errichtet wurden – eine Bauweise, die in den 50er-, 60er- und 70er-Jahren üblich war. Anstelle von tragenden Wänden halten Stahlbetonstützen die Geschossdecken. Bei der Sanierung werden die alten Fassadenelemente abgenommen und die geschosshohen Module vor der Gebäudestruktur eingehängt. Eine einzelne Technikeinheit der EE-Modulfassade ist 1,25 Meter breit und 30 Zentimeter tief. Sie kann einen etwa 24 Quadratmeter großen Raum versorgen.
Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie fördert das Verbundforschungsvorhaben. Als Projektpartner beteiligen sich die Firmen Implenia Fassadentechnik (Konstruktion der EE-Modulfassade), Lare (Entwicklung Wärmepumpe) und LTG (dezentrale Lüftung). Derzeit wird das System in der Versuchseinrichtung für Energetische und Raumklimatische Untersuchungen des Fraunhofer IBP in Holzkirchen getestet. „Das Zusammenspiel aller Komponenten funktioniert bereits sehr gut, einzelne Bauteile werden aktuell noch optimiert“, beschreibt Kaiser die bisherigen Testergebnisse. Quelle: Fraunhofer / jb
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