Alexander Schmitt

In diesem Projekt wird erstmals ein recyclingfähiger Asphaltkollektor für die Regeneration von Erdwärmesonden gebaut, vermessen und optimiert.

Hintergrund dieses Pilot- und Demonstrationsprojektes ist die immer dichtere Nutzung von Erdwärmesonden, die zu einer langfristigen Abkühlung des Untergrundes führt. Vor allem im urbanen Raum weisen Studien darauf hin, dass ein beträchtlicher Regenerationsbedarf besteht. Eine mögliche kostengünstige Wärmequelle für diese Regeneration stellen Asphaltkollektoren dar, welche die Wärme aus der Sonneneinstrahlung auf asphaltierte Plätze nutzen. Erste Pilotprojekte haben gezeigt, dass mit im Asphalt verlegten Kollektorrohren vielversprechende Erträge erzielt werden können. Allerdings war in diesen Fällen die Recyclingfähigkeit des Asphalts nicht mehr gegeben. Aufgrund von Simulationen wird davon ausgegangen, dass auch eine Verlegung der Kollektorrohre in der darunter liegenden Sauberkeitsschicht (Trennlage zwischen Baugrund und Asphaltfläche) für die Anwendung der Erdsondenregenerierung möglich ist, wodurch die Rezyklierbarkeit des Asphalts erhalten wird. Dies soll in diesem P&D-Projekt umgesetzt und untersucht werden.

RENOWAVE ist ein Flagship-Projekt der Schweizerischen Agentur für Innovationsförderung (Innosuisse). Es zielt darauf ab, die CO₂-Emissionen des Schweizer Gebäudeparks zu reduzieren, indem Gebäude saniert und von fossilen Brennstoffen auf erneuerbare Energien umgestellt werden.

Die Verringerung der Wärmeverluste bestehender Wohngebäude durch Sanierung der Gebäudehülle ist ein wichtiger Schritt, um den Heizwärmebedarf der Gebäude zu senken. Im EU-Projekt PLURAL werden vorgefertigte Fassadenmodule entwickelt und getestet, welche neuartige Möglichkeiten zur Energieerzeugung, Wärme-/Kälteabgabe und Belüftung mit der Fassade ermöglichen. Die Vorfertigung der Fassadenmodule soll eine schnelle und kostengünstige Sanierung im bewohnten Zustand ermöglichen. Mit drei Feldanlagen werden Sanierungen in verschiedenen europäischen Klimata beispielhaft aufgezeigt. Mit Simulationen werden Komponenten und Gebäude analysiert, eine Plattform zur Verwaltung von Big-Data und ein Instrument zur Entscheidungsfindung bei der Komponentenauswahl und -integration werden entwickelt.

Das Projekt wird durch das Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon 2020 der Europäischen Union unter dem Grant Agreement No. 958218 gefördert.

Dieses Pilot- und Demonstrationsprojekt zeigt neue Wege für die kosteneffiziente Sanierung von Mehrfamilienhäusern zu «nearly zero energy» Gebäuden auf. Kernkomponenten sind multifunktionale Fassadenelemente, welche zusätzlich zur Wärmedämmung und Fenstern mit integrierter Komfortlüftung gleichzeitig sowohl Stromerzeugung mit Photovoltaik als auch Bereitstellung und Verteilung der Heizwärme beinhalten. In einer ersten Phase des Projektes werden die bauphysikalischen Grundlagen erarbeitet und mittels eines Prototypentests und Simulationen die Machbarkeit nachgewiesen. In einer zweiten Phase wird ein Mehrfamilienhaus in Bern mit diesem neuen Konzept saniert.

Mit diesem Pilot- und Demonstrationsprojekt wird eine Alternative zu den aktuell gängigen Heizsystemen für Bürobauten aufgezeigt. Es wird ein schweizweit einzigartiges Heiz- und Kühlkonzept umgesetzt, das die Fundamentplatte als Wärmesenke und Wärmequelle nutzt. Die Regeneration der Bodenplatte wird hauptsächlich über PVT-Kollektoren gewährleistet. Es wurde ein HLK-Konzept erarbeitet, welches möglichst viel der intern anfallenden Wärme (gewerbliche Kälte, Server, Personen-, Beleuchtungs- und Maschinenlasten) für Heizungszwecke selber nutzt. Ein umfangreiches Monitoring in Kombination mit Simulationen erlaubt es uns das neuartige Konzept im Detail zu untersuchen.

In diesem P&D-Projekt wurde in Obfelden mit neuen Technologien eine hocheffiziente Wärmeversorgung für Wohngebäude realisiert. Die Kombination einer Niederhub-Wärmepumpe mit einer tiefen Membran-Erdwärmesonde und einer neuartigen Regelung der Flächenheizungen ermöglicht effizientes Heizen im Winter und Kühlen im Sommer bei geringstem elektrischem Energiebedarf. Die Auswertung mehrerer Jahre zeigt, wie wichtig Überwachung und Betriebsoptimierung sind, um effiziente Systeme im Feld zu realisieren. Neben vielen wertvollen Praxiserfahrungen hat das Projekt gezeigt, dass ein ganzheitliches Konzept einen wesentlichen Beitrag zur Stabilisierung der Schweizer Energieversorgung leisten kann.