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Coolbrick-Ziegel Zukunft+ / Sbg, NÖ

Entwicklung normativer Rechenansätze für passive ventilative Nachtkühlungsstrategien unter Ausnutzung der Ziegelspeichermassen.

Gebäude, die heute errichtet werden, müssen über mehrere Jahrzehnte ohne gravierende Änderungen betrieben werden können, d.h. sie müssen zukunftsfähig sein. Der Klimawandel und die damit verbundene Überwärmung von Nutzräumen stellt dabei eine zentrale Herausforderung in der Planung dar. Um den Energie- und Ressourcenverbrauch durch Gebäudekühlung nicht anzutreiben, müssen dringend Planungs- und Kühlstrategien ohne Einsatz energieintensiver Klimaanlagen gefunden werden.

Im Projekt CoolBRICK wird der Fokus vorrangig auf thermische Speichermassen in Wechselwirkung mit der Möglichkeit natürlicher ventilativer Kühlung gelegt. Diese Kombination ermöglicht für Wohngebäude und weniger intensiv genutzte Nichtwohngebäude im Regelfall eine ausreichende Wärmeabfuhr, um sommerliche Überwärmung und somit Kühlbedarf vollständig zu vermeiden. Dabei ist von zentraler Bedeutung, dass einerseits die vorhandene Speichermasse in hohem Maße aktivierbar ist und andererseits ausreichende Nachtlüftung gewährleistet werden kann.

Hierzu sind vielfältige Randbedingungen wie Schallschutz, Einbruchsschutz, Witterungsschutz zu berücksichtigen, wodurch eine vollständige Fensteröffnung im Regelfall nicht möglich ist. Dementsprechend soll im Rahmen von CoolBRICK das Kühlpotential der Nachtlüftung durch intelligente Regelstrategien und automatisierten Fensteröffnungskonzepten maßgeblich verbessert werden.

In Bezug auf die monolithische Ziegelbauweise sind speziell die nachfolgenden Einflussfaktoren anzuführen:

  1. Quantifizierung der thermischen Speicherwirksamkeit der Ziegelmassivbauweise.
  2. Gewährleisten ausreichender Wärmeabfuhr zur Vermeidung sommerlicher Überhitzung durch Nachtlüftungskonzepte.
  3. Korrekte Beurteilung solarer Wärmeeinträge durch opake Mauerwerksbauteile.

Das Forschungsprojekt CoolBRICK widmet sich diesen drei Einflussfaktoren. Sie sollen eindeutig identifiziert und ihre Wechselwirkung im Jahreskreislauf klar dargestellt werden. Weiters soll eine gesicherte Nachweisführung im Planungs- und Realisierungsprozess des Bauvorhabens ermöglicht werden. Dadurch wird die Grundlage geschaffen, um der heimischen Ziegelindustrie technische Entwicklungsmöglichkeiten aufzuzeigen, die zu Produktinnovationen und mittelfristig zum Erschließen neuer Marktpotentiale führen.

Elementar für die Umsetzung der oben angeführten Ziele ist dabei die Möglichkeit der Weiternutzung der zwei bestehenden, baugleichen Ziegelsimulationsräume am Gelände der Bauakademie Salzburg. Diese wurden im Rahmen des RWF-Forschungsprojekts „ARGE Ziegel Bau Zukunft“ im Jahr 2011 errichtet. Im Zuge von CoolBRICK werden die Ziegelsimulationsräume minimal adaptiert, sodass auch Querlüftungs- und Kamineffekte für das ventilative Kühlkonzept abgebildet werden können.  

Ziegelsimulationsräume (gelb) an der BAUAkademie Salzburg:
Architekturplanung © Arch. DI Peter Horner, Architekturbüro Horner
E-Konzept © Harald Kuster; FIN-Future is now

Ziele:
Im Forschungsprojekt wird an einem Wissensaufbau sowie Potentialerhebung von passiven ventilativen Nachtkühlungsstrategien unter Ausnutzung spitzenlastreduzierender Ziegelspeichermassen als Branchenlösung geforscht. Es steht die Erstellung neuer bzw. Aktualisierung bestehender, branchenspezifischer Normen und Regelwerke im Fokus des Projektes. Um den Einsatz einer umweltschonenden und energieeffizienten Gebäudekühlung zu forcieren und mittelfristig neue Marktpotentiale für die Branche vorzubereiten.

Förderung
FFG

Auftraggeber
Forschungsverein Steine-Keramik, Initiative Ziegel (IZ), www.ziegel-technik.at

wissenschaftliche Partner
Donau-Universität Krems, Zentrum für Bauklimatik und Gebäudetechnik, Department für Bauen und Umwelt
Fachhochschule Salzburg, Fachbereich Bauphysikalische Simulationsmethoden, Smart Building
Velux Österreich GmbH
Verband Österreichischer Ziegelwerke

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