Fassade 1/2018

FASSADE 1/2018

Fassade als gewaltiger Massivabsorber ver-

wendet werden. Der Werkstoff Beton bietet

eine rasche Temperaturanpassungsfähigkeit

und hohe Strahlungswärmeübertragung bei

gleichzeitig günstiger thermischer Speicher-

fähigkeit und sorgt so für ein angenehmes

Raumklima. Darüber hinaus ist er regional

verfügbar und individuell formbar. In Kom-

bination mit ultraleichtem, zementgebunde-

nem Schaum als nichtbrennbare Dämmung

wird ein nahezu sortenreiner Materialaufbau

im Dach- und Wandbereich erzielt, dessen

spätere Trennung einfach durchführbar ist.

Abb. 2 zeigt einen Querschnitt der 10 m bzw.

20 m langen modularen Wand- und Dach-

elemente.

Diese Elemente vereinen die Funktionen des

Tragens, des Dämmens, des Begrenzens und

der thermischen Interaktion. Hierbei die-

nen die raumseitig angeordneten PI-Platten

als Schalung für den neu entwickelten, zem-

entgebundenen, mineralisierten Schaum, der

werkseitig mit einer Rohdichte von 180 kg/m³

bei einer Wärmeleitfähigkeit von 0,06 WmK

aufgebracht wurde. Die Herstellung erfolgt

in zwei Teilschritten (Zementleim und wäss-

riger Proteinschaum) mit einem speziellen

Mischverfahren. Eine Autoklavierung ist auf-

grund des Zements nicht erforderlich. Den

äußeren Abschluss der Hüllkonstruktion bil-

den 5 cm starke hinterlüftete und aktivier-

te Fassaden- und Dachplatten aus mikro-

bewehrtem, ultrahochfestem Beton (System

Ducon

). Das Rohrleitungsnetz zur thermi-

schen Aktivierung besitzt einen Innendurch-

messer von 3 mm und einen Rohrabstand

von 15 mm. Hiermit kann die, in einer Fa-

brik nötige, hohe thermische Dynamik des

Systems erreicht werden. Mit diesem Sys-

tem lassen sich Heizleistungen von bis zu

95 W/m² und Kühlleistungen von bis zu

92 W/m² bei einer Differenztemperatur zwi-

schenVor- und Rücklauf von lediglich 2 K er-

zielen.

Weitere Informationen unter

www.eta-fabrik.tu-darmstadt.de

oder bei And

reas Maier, Technische Universität Darmstadt

(Institut für Statik und Konstruktion, ISM+D),

maier@ismd.tu-darmstadt.de.

Im Zuge der Energiewende und den Diskus-

sionen um den Ausbau und die zeitliche und

örtliche Verteilung von elektrischer Energie

muss gerade im Gebäudesektor auch dem

effizienteren Nutzen von thermischer Ener-

gie mehr Beachtung geschenkt werden. Die

Frage, welche Energieform in welcher Menge

zu welchem Zeitpunkt an welchem Ort sein

muss, um Überkapazitäten zu vermeiden, ist

speziell im Industriegebäudesektor hilfreich,

da der Wunsch nach Produktivitätssteige-

rung bei gleichbleibender Produktqualität

den Forderungen nach einer Reduzierung

des Primärenergiebedarfs sowie einer Sen-

kung der CO

-Emissionen entgegensteht.

Im Rahmen des von BMWi und Land Hes-

sen geförderten und durch den Projektträ-

ger Jülich unterstützten Forschungsprojektes

ETA Fabrik wurden über die bisher stets iso-

lierte Optimierung von Einzelkomponenten

(z. B. Werkzeugmaschine, Heiz-, Kühlsys-

tem, Gebäudedämmung) hinaus das System

Produktionsfabrik als Ganzes betrachtet und

durch synergetische Verknüpfung von Ma-

Thermisch aktive Fassaden

für Industrieprozesse

schinen, Haustechnik und Gebäude über die

Gebäudeleittechnik, Effizienzsteigerungs-

maßnahmen in einer Größenordnung von

40 % identifiziert, welche eine Auflösung des

erwähnten Zielkonfliktes ein Stück weit er-

möglichen. Die Validierung erfolgt anhand

der am Campus der TU Darmstadt gebauten

Modellfabrik (Abb. 1).

Einen wesentlichen Beitrag zur Energieef-

fizienzsteigerung liefert hierbei die durch

oberflächennahe, wasserführende, kapillar-

ähnliche Rohrleitungsnetze thermisch akti-

vierte Gebäudehülle aus Beton. Die Wand-

und Dachelemente wirken im Gebäude als

riesige Heiz- und Kühlflächen in Abhän-

gigkeit der aus dem Produktionsprozess ge-

speisten Vorlauftemperatur und der Raum-

temperatur. Überschüssige Wärme kann ef-

fizient über die äußeren Oberflächen der

Hüllelemente an die Umgebungsluft abge-

führt werden, im Dachbereich wird das Sys-

tem über eine Berieselungsanlage, durch

Ausnutzen der Verdunstungsenthalpie, un-

terstützt. In den Übergangszeiten kann die

TECHNIK

Fassaden der Zukunft

In der Rubrik „Fassaden der Zukunft“ stellen

Fassadenexperten aus Forschung und Praxis

innovative Fassadenkonzepte und zukunftswei-

sende Lösungen vor.

Abb. 1: Modellfabrik ETA-

Fabrik auf dem Campus

Lichtwiese der TU Darmstadt

Abb. 2: Hüllelement für Dach- und Wandbauteile aus Beton

2030

2050

2020

Eibe Sönnecken, Darmstadt.

Andreas Maier