FOGEB Forschergruppe Green Efficient Buildings greenBOX – Visualisierung Forschergruppe Green Efficient Buildings Projektteam Dipl.-Biol. Nicole Eversmann Professur Tragwerkslehre / Fraunhofer IWM Schwerpunkt: Biokorrosion, akustische Isolation / Absorption Dipl.-Ing. Astrid Harder M.Sc. IAB Institut für Angewandte Bauforschung Schwerpunkt: Hygrothermische Simulation und Wärmebrückenberechnung Demonstrator mit Bestandsfassaden vor der Sanierung // Quelle: FOGEB Dipl.-Ing. Norman Klüber Fraunhofer IWM Schwerpunkt: Naturstoffe und Naturstoffkomposite als Wärmedämmung greenBOX mit sanierten Bestandsfassaden (FOGEB-Eigenentwicklungen) vor dem Van-de-Velde-Bau der Bauhaus-Universität Weimar // Quelle: FOGEB greenBOX by FOGEB … ressourcenschonende Wege von unsanierten Gebäuden zum energieeffizienten SYBRID-HAUS® Alexander Hollberg M.Sc. Professur Massivbau II Schwerpunkt: Aktive Fassaden, Konstruktionsprinzipien adaptiver Systeme Kontakt Dipl.-Ing. Ulf Pleines M.Sc. Bauhaus-Universität Weimar Fakultät Architektur Professur Tragwerkslehre Belvederer Allee 1 99425 Weimar Tel. +49 (0) 3643 58-3123 Fax. +49 (0) 3643 58-3122 [email protected] Impressum Prof. Dr.-Ing. Jürgen Ruth Bauhaus-Universität Weimar Fakultät Architektur Professur Tragwerkslehre Fakultät Bauingenieurwesen Professur Massivbau II Belvederer Allee 1 99425 Weimar Tel. +49 (0) 3643 58-3081 [email protected] www.fogeb.de Druck: CO2-neutral; Stand: 03/2013 © 2012/2013 Bauhaus-Universität Weimar Gefördert durch das Thüringer Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Technologie aus Mitteln des Europäischen Sozialfonds Dipl.-Phys. Jörg Labahn IAB Institut für Angewandte Bauforschung Schwerpunkt: Geotherme Speicher Thomas Lichtenheld M.Sc. Professur Bauphysik Schwerpunkt: Dynamische Gebäudesimulation und thermische Behaglichkeit Dipl.-Ing. Bert Liebold Professur Baumanagement und Bauwirtschaft Schwerpunkt: Lebenszykluskosten Dipl.-Ing. Ulf Pleines M.Sc. Professur Tragwerkslehre / Bauhaus.SOLAR Schwerpunkt: Energie-Patenschaften und historische Transfers Dipl.-Ing. Sven Schneider Professur Informatik in der Architektur Schwerpunkt: Computerbasierte Methoden zur performance-orientieren Planung Dipl.-Des. Sven Wüstenhagen Professur Tragwerkslehre / Fraunhofer IWM Schwerpunkt: Funktionsprinzipien adaptiver Systeme, regenerative Ressourcen Entwicklungskonzeption FOGEB Forschergruppe Green Efficient Buildings Testebenen Beteiligte Einrichtungen Ein neuartiger Experimentalbau zeigt ressourcenschonende Wege von unsanierten Gebäuden zum energieeffizienten SYBRID-HAUS® (Solarhybrid-Haus) Demonstrationseinheiten Technische Ausrüstung 1 Raum Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik vertr. d. Prof. Dr. Ralf B. Wehrspohn Bauhaus-Universität Weimar 2 Räume 3 Räume Bauhaus-Universität Weimar vertr. d. Prof. Dr.-Ing. Jürgen Ruth Außen-/ Innenfassade Anschlüsse Institut für Angewandte Bauforschung vertr. d. Dr.-Ing. Ulrich Palzer Eckdetails Innenraum Die greenBOX Industriebeirat • zeigt ressourcenschonende Wege von unsanierten Gebäuden zum energieeffizienten SYBRID-HAUS® • integriert typische neue „alte“ Gebäude der 50er, 60er und 70er Jahre • besitzt verschiedene Gebäudehüllen mit bauphysikalischen Eigenschaften dieser Zeitepochen • ermöglicht die thermische Trennung von Gebäudeeinheiten • ermöglicht Versuche unter realen Bedingungen • kann zu Monitoring-Zwecken kontrolliert genutzt werden • ist modular aufgebaut und kann leicht transportiert werden • ist frei drehbar zur Simulation verschiedener Gebäudeausrichtungen • repräsentiert ca. 70 % des noch zu sanierenden Gebäudebestands in Deutschland und • fördert die Bereitschaft zur energetischen Sanierung, da neben Umwelteinflüssen auch architektonische und wirtschaftliche Aspekte berücksichtigt werden ALTEC BiW ELMUG gildehaus.reich HOMATHERM ISOWOOD Masdar PV RSB SCHOTT SolarInput ThEGA va-Q-tec AußendämmungVerbundsystem AußendämmungVorhangfassade Innendämmung solarThermie fossil C C‘ solarPV A A‘ Energiebasiertes Sanieren im Bestand B B‘ Untersuchungsmatrix Die greenBOX ermöglicht die gleichzeitige Untersuchung von bis zu drei verschiedenen Gebäudetypologien (A, B, C) unter realen Bedingungen. Mögliche Sanierungsmaßnahmen werden dabei nicht isoliert betrachtet, sondern in der jeweils besten solar-hybriden Kombination. Das heißt in diesem Fall, mit Interventionen sowohl auf Gebäude- als auch TGA-Ebene. Außerdem ist die Box so ausgelegt, dass weitere, beispielsweise architektonische Parameter, in die Forschungsmatrix integriert werden können (Ebene A‘, B‘, C‘). Einzelne Raumeinheiten können für Simulationen auch flexibel zusammengeschaltet werden. Zu untersuchende Gebäudedetails lassen sich mit Monitoring-Einheiten ausstatten. Die Debatte um energieeffizientes Bauen kreist zurzeit vorrangig um Neubauten. Für sie sind ökologische und nachhaltige Kriterien inzwischen Standard. Ihr Anteil an der gebauten Umwelt ist jedoch eher gering. Den weitaus größeren Teil der Architektur in Deutschland – etwa siebzig Prozent – bilden die schon vor Jahrzehnten errichteten Bestandsbauten. Besonders in den Fünfzigern bis Siebzigern gab es einen regelrechten Bauboom, darunter viele Wohnhäuser. Zu dieser Zeit war die Bezeichnung „energieeffizient“ aber noch garnicht erfunden. Die energetische Sanierung im Bestand ist damit eine der großen Herausforderungen der Energiewende. Neue Materialien, Bauweisen und Baustoffe lassen sich allerdings nur schwer an „echten“ Hauswänden demonsDie greenBOX ist für trieren. Deshalb konzipierte die interdisziplinär Simulationen frei drehbar. zusammengesetzte Forschergruppe Green Efficient Buidings (FOGEB) die greenBOX. An der vielseitigen Box soll gezeigt werden, wie sich die verschiedenen Wohnhaustypen möglichst umweltfreundlich und energiesparend sanieren lassen und wie deren Hausfassaden immer wieder leicht an neueste Entwicklungen angepasst werden können. Die greenBOX ist ein 9 x 9 x 9 Meter großer Experimentalbau und lässt Versuche unter realen Bedingungen zu. Sie besteht aus vier Teilen. Drei der vier Teile repräsentieren Haustypen aus dem Bestand mit deren baulichen Details. Im vierten Teil ist die Haus- und Messtechnik untergebracht. Hier befindet sich auch der Eingang des Kubus, der als studentischer Arbeitsraum genutzt werden kann. Die so beschaffene Box hat einen großen Vorteil: Bauteile, Wände und Technik sind allesamt ohne großen Aufwand wandelbar. Dafür sorgt unter anderem eine praktische Klickfassade, an der die für die Sanierung zu erprobenden Bauelemente verändert und ausgetauscht werden können. Mit der greenBOX sollen vor allem Hauseigentümer erreicht und die Bereitschaft erhöht werden, Gebäude energetisch zu sanieren. Die Box soll zeigen, dass eine vorhandene Fassade durch ergänzende energieaktive Panele, beispielsweise aus Glas, Holz oder Edelstahl, und isolierenden, nachwachsenden Rohstoffen, nicht nur Energie sparen und das Raumklima verbessern kann, sondern auch einen architektonischen Mehrwert erhält. Zunächst wird der Forschungsbau virtuell konzipiert, um bestimmte Situationen simulieren zu können. Ziel ist es aber, diesen mittelfristig auch real umzusetzen. Für das ambitionierte Forschungsprojekt arbeiten die Fakultäten Architektur und Bauingenieurwesen der Bauhaus-Universität Weimar mit Partnerinstitutionen in Wissenschaft und Wirtschaft zusammen, etwa dem Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik (IWM) in Halle und dem Institut für Angewandte Bauforschung (IAB) in Weimar. Unterstützt wird das Projekt, das bis 2015 läuft, aus Mitteln des Europäischen Sozialfonds vom Thüringer Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Technologie.