InDeWaG: Glasfassadentechnologie mit Aussicht auf Energie-Autarkie

Wie sich perfektes Raumklima und höchste Energieeffizienz vereinen lassen.

Mit unseren Forschungspartnern und mit Stolz haben wir am 10. Oktober 2019 das erste Gebäude mit InDeWaG-Technologie eröffnet. Honoratioren aus Wissenschaft, Politik, Architektur und Medien konnten die Funktion unseres Glasfassadensystems am eigenen Körper erfahren: Trotz ungetrübtem, spätsommerlichem Sonnenscheins, der die Gäste im Außenbereich zum Schwitzen brachte, ließ es sich im lichtdurchfluteten Pavillon angenehm verweilen - und das ganz ohne Klimaanlage.

Am Ziel: Mit dem funktionstüchtigen Demonstrator-Pavillion kommt das InDeWaG-Forschungsprojekt erfolgreich zum Abschluss.

Erfolg auf ganzer Linie: Die offizielle Eröffnung des Pavillons durch die stv.. Ministerin für Bildung und Wissenschaft Bulgariens Karina Angelieva (1.v.li), dem Präsidenten der Bulgarian Academy of Science Prof. Julian Revalski (4.v.re.) und dem InDeWaG-Team.

Bei sommerlichen Temperaturen informierten sich zahlreiche Wissenschaftler, Architekten und Medienvertreter aus ganz Europa über die adaptive Glasfassaden-Innovation

Technologie die spürbar ist: Im Pavillon lässt es sich trotz direkt einstrahlender Mittagssonne angenehm erklären und diskutieren.

Alles klar? Die Wasser-durchströmte Glasfassade des Pavillons bietet ungetrübte Sicht nach Draußen.

Teamarbeit in Vollendung: Nach fast 4 Jahren aktiver Zusammenarbeit freut sich das InDeWaG-Konsortium über den sichtbar gewordenen Erfolg.

Bericht zum Forschungsprojekt auf euronews

Weiterleitung zum Bericht auf Euronews

Glänzend umgesetzt: Glasfassadentechnologie mit Aussicht auf Energie-Autarkie.

Schön, aber schlecht fürs Klima. Dieses Fazit trübte noch bis vor Kurzem die Aussichten beim Thema „Glasfassaden“ und schränkte die architektonischen Freiräume ein. Denn bei aller Ästhetik und trotz optimaler Tageslichtnutzung und freier Sicht nach draußen – vor dem Hintergrund der aktuellen Klimadebatte stehen gläserne Bauten alles andere als glänzend da. Um die fehlende Schutz- und Speichermasse der Außenwände auszugleichen, benötigen sie im Vergleich zur herkömmlichen Massiv-Bauweise viel Energie für Kühlung und Lüftung. Erschwerend hinzu kommt, dass sich die energetischen Anforderungen insbesondere für Neubauten künftig und verschärfen werden. Dies betrifft natürlich auch die Gebäudehüllen. Obwohl Niedrigstenergie-Gebäude (NZEB Nearly Zero Energy Buildings) bis Ende 2020 in Europa ein „Muss“ sein werden, gab es jedoch bisher noch keine nennenswerten Gebäudekonzepte, die alle Vorteile transparenter Glasfassaden bieten und gleichzeitig die Richtlinien eines Niedrigstenergie-Gebäudes erfüllen. Umso besser, dass wir nun im Rahmen des InDeWaG-Forschungsprojektes neue Möglichkeiten in der energie-aktiven Gebäudeplanung mit Glasfassaden eröffnen können.

 

Auf die Zwischenräume kommt es an: Fluid-Technologie mit Weitblick.

Als Mitglied des Forschungskonsortiums InDeWaG (Industrial Development of Water-flow Glass Facade Systems) beschäftigen wir uns mit der Entwicklung intelligenter, großflächiger Glasfassaden-Systeme, die Energie für die Gebäudeklimatisierung einsparen und dabei zusätzlich Sonnenwärme effizient nutzbar machen. Dabei ist uns eine aussichtsreiche Neu-Entwicklung gelungen. Sie basiert auf einem dreifach-glasigen Fassadenmodul, in dessen Zwischenraum Wasser zirkuliert. Es fängt die auftreffende Wärme ab und transportiert sie zur weiteren Nutzung an die gewünschte Stelle. So lässt sich das Aufheizen von Innenräumen verhindern, ohne dass eine zusätzliche Raumkühlung durch energiefressende Klimaanlagen benötigt wird. Zusätzlich entwickelten wir fluid-durchströmte Glasinnenwände, so genannte „radiant interior walls“, die mit solar aufgewärmtem Wasser auch zur Wärmeerzeugung im Innenraum genutzt werden können und damit den Bedarf an Heizungstechnik signifikant reduzieren. Durch die Kombinationsmöglichkeit von Fassaden- und Innenwandelementen und eine intelligente Systemsteuerung lässt sich dieses Fassadensystem effizient an die Anforderungen der Gebäudenutzung, den Klimastandort und den Wechsel der Jahreszeiten anpassen. Dies gewährleistet das ganze Jahr hindurch ein gleichbleibendes Raumklima mit erheblich weniger Energiebedarf für Klimatisierung, Lüftung und Beleuchtung.

Funktionsprinzip der adaptiven InDeWag-Gasfassade
Funktionsprinzip der adaptiven InDeWaG-Glasfassade

Forschungserfolg transparent gemacht: Im Demonstrator-Pavillon in Sofia.

Um die Vorteile der neuen Technologie glasklar herauszustellen, wurde auf dem Campus der Bulgarian Academy of Science in Sofia ein Demonstrator-Pavillon als erstes Gebäude mit InDeWaG-Glasfassadentechnologie erbaut, der im Oktober 2019 feierlich eröffnet wurde. Er macht den Forschungserfolg unseres Projekts im wahrsten Sinne des Wortes transparent – und die klimatischen und ästhetischen Ergebnisse mit allen Sinnen erfahrbar. Zudem sollen anhand der dort durchgeführten Tests und Messungen die Leistungsfähigkeit und die Energieeffizienz des Systems weiter evaluiert werden.

Wenngleich an Technologien mit fluid-hinterströmten Gläsern bzw. Fenstern bereits in anderen Forschungsprojekten konzeptionell gearbeitet wurde, dürfen die Ergebnisse des InDeWaG-Forschungskonsortiums als richtungweisend gelten. Schließlich konnten wir damit erstmals ein energie-aktives Glasfassadensystem bis zur Marktreife realisieren. Die Fassaden- und Innenwandelemente sind standardisiert und können als modulares System auch für große Bürogebäude eingesetzt werden. Alle Komponenten haben Produktionsreife und sind startklar für die industrielle Fertigung. Zudem ermöglicht ein eigens entwickeltes Simulationstool Architekten und TGA-Planern die energetische Integration des Systems in Gebäudeplanungen und Energiebilanzberechnungen. Dass die InDeWaG-Technologie innerhalb des Projektzeitraums von nur 3 Jahren bis hierher umgesetzt werden konnte, ist nicht nur der guten strategischen Zusammenarbeit der beteiligten Partner zuzuschreiben, sondern darüber hinaus auch einem innovativen Produktentwicklungsprozess. So wurden bereits in der Konstruktionsphase viele verschiedene Designideen am Computer simuliert.

Mit Strömungssimulation zu maximaler Effizienz.

Wie muss der optimale Abstand der Glaswände sein? Welche An- und Durchströmverhältnisse sollten idealerweise gegeben sein? Fragen wie diese und viele mehr galt es vorab zu klären. Dabei spielte die Strömungssimulation eine entscheidende Rolle. Mit optimal abgestimmten intelligenten Simulationstools und geballtem Know-how konnten die Strömungs-Experten von HTCO die Entwicklung der leistungsfähigen Fassadenelemente unterstützen und entscheidend zur Optimierung der Systemintegration und Skalierbarkeit beitragen. Nur die Strömungssimulation konnte ausschlaggebende Erkenntnisse über die komplexen physikalischen Vorgänge liefern. Außerdem wurden Funktion und Leistung verschiedener Designvarianten unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen virtuell durchgerechnet und auf Effizienz geprüft werden. Erst als die optimalen Dimensionen ermittelt waren, wurde ein Prototyp gebaut, der auf diese Weise gleich alle Anforderungen erfüllte. Mit herkömmlichen Entwicklungsmethoden hätte nur ein kleiner Bereich des Ideen-Potenzials ausgeleuchtet werden können und es hätten weit mehr Prototypen gebaut werden müssen. Auch die Entwicklung zum modularen System und die Skalierungsfähigkeit für eine großflächige Anwendung ließen sich nur dank der durchdachten Simulationen so schnell und sicher bewerkstelligen. Wie im Kleinen auf Modulebene wurde auch im Großen die Wirkung als gesamtes Glasfassaden- und Innenwandsystem virtuell simuliert und dessen Leistungsfähigkeit für unterschiedliche Gebäudeanforderungen und Klimazonen analysiert. Auf Basis dieser Untersuchungen konnten die Systemelemente optimal aufeinander abgestimmt und eine intelligente Systemsteuerung entwickelt werden. So steht der erfolgreiche Abschluss dieses Forschungsprojekts auch für den Erfolg eines innovativen Entwicklungsprozesses, der innovative Potenziale effizient erschließt und neue Technologien sicher voranbringt.

Der mit InDeWaG-Glasfassaden-Technologie ausgestattete Pavillon steht für Besichtigungen zur Verfügung. Kontaktieren Sie uns für Besichtigungstermine und weitere Informationen unter +49 (0)761-49 88 83 oder Email.

Gefördert durch: EU Horizon 2020
Gefördert durch: Horizon 2020 

Forschungspartner:

Universität Bayreuth, Deutschland

Bollinger + Grohmann Consulting GmbH, Deutschland

ETEM Bulgaria AD, Bulgarien

GMAE Transforma S.L., Spanien

Fraunhofer ISE, Deutschland

Universidad Politecnica de Madrid, Spanien

CERVIGLAS S.L. Spanien

Architectonika Studio Ltd, Bulgarien

Central Laboratory of Solar Energy and New Energy Sources, Bulgarien

Weitere Links:

InDeWaG Website