Damian Birchler

Im Projekt Ice-Grid werden mögliche Einsatzgebiete von Eisspeichern in thermischen Niedertemperatur-Netzen untersucht. In Kombination mit anderen Speichern können Eisspeicher die Verfügbarkeit von Wärme oder Kälte zeitlich verschieben. Da latente Wärme bei 0 °C gespeichert wird, sind Eisspeicher insbesondere im Hinblick auf steigenden Kühlbedarf in Zukunft interessant. Für Netzkonfigurationen mit begrenzten Quellen, wie zum Beispiel Abwärme auf tiefem Temperaturniveau, wird die Integration von Eisspeichern zur Netzerweiterung geprüft. Für die Analysen werden generische Niedertemperaturnetze simuliert und verschiedene Varianten untersucht.

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.