LowEx-Bestandsgewerbebauten

Das Projekt »LowEx-Bestandsgewerbebauten: Niedrig-Exergie Wärme- und Kälteversorgungskonzepte für Bestandsgewerbebauten« gliedert sich ein in das Verbundvorhaben »LowEx – Heizen und Kühlen mit Niedrig-Exergie«. Das Projekt fokussiert auf die Entwicklung von Niedrigexergie-Heiz- und Kühlkonzepten und deren messtechnische Analyse für Bestandsgewerbebauten und liefert damit einen Beitrag zur Systemintegration von sogenannten LowEx-Komponenten im Bereich der Gebäudetechnik (z.B. reversible Wärmepumpe, Kaltwasserspeicher) und der Gebäudehülle (z.B. vorgefertigte Fassadenelemente).

Die Umnutzung und Weiterentwicklung von Gewerbeflächen ist eine der kontinuierlichen Aufgaben städtischer Entwicklung. Insbesondere die Energieversorgung und die Umsetzung von Niedrigexergiekonzepten zur Kälte- und Wärmeversorgung, die Sanierung von bestehenden Gewerbebauten, die Integration neuer Bauten und deren Energieversorgung in existierende Strukturen sowie die dafür notwendigen Planungs- und Betriebsführungsmethoden sind im Rahmen der Energieforschung bisher wenig behandelt worden.

LowEx-Energiekonzept für Bestandsgewerbebauten

Im Rahmen einer Sanierung wurde eine Wärme- und Kälteversorgung von zwei Gewerbegebäuden mit niedrigem Exergiebedarf realisiert. Die typischerweise im Gewerbebau eingesetzten Hochtemperaturwärme- und Niedertemperaturkältesysteme wurden durch ein LowEx-System ersetzt (z.B. Flächensysteme und Lüftung), das heißt: Die Versorgung im Heiz- und Kühlfall findet mit Versorgungstemperaturen statt, die relativ nah an der gewünschten Raumtemperatur liegen.

Betriebsführung und Hydraulik 

Niedrige Temperaturdifferenzen gehen, bei einer vorgegebenen zu liefernden thermischen Leistung, mit entsprechend hohen Volumenströmen einher. Bei LowEx-Systemen sind daher üblicherweise die Pumpen für die Hydraulik im Sekundär- und Primärkreis bedeutende Energieverbraucher. Die hydraulischen Systeme wurden deshalb für einen geringen Druckverlust ausgelegt. Ergebnis des Forschungsvorhabens war, dass gerade in der Dimensionierung und im Betrieb des hydraulischen Systems ein großes Einsparpotenzial liegt.

Fassadenvorfertigung

Die Versorgung von Gebäuden mit niedrigen Temperaturniveaus erfordert eine hochwertige Gebäudehülle und damit einhergehend niedrige Heiz- und Kühllasten. Damit muss insbesondere auf die energetische Qualität der Fassade großen Wert gelegt werden. Bisher gibt es noch keine standardisierten und erfolgreich getesteten Verfahren und Prozessabläufe für die Vorfertigung hochwertiger Fassaden für Nichtwohngebäude. Fehlende Standards in der Herstellung, Qualitätssicherung und Durchführung von Fassadenvorfertigung führen dann zu höheren Investitionskosten in der Sanierung und ungenügender energetischer Qualität. Hier wurde im Projekt anhand von zwei Gebäuden auf dem Campus des Fraunhofer ISE gezeigt, wie eine Integration von Fassadenleitungen für eine Belüftung der Räume sowie von Photovoltaikpaneelen geplant und realisiert werden kann.