Plusenergiegebäude 2.0 in Stahlleichtbauweise: Fid-Bau Portal

Plusenergiegebäude 2.0 in Stahlleichtbauweise

Reger, Vitali / Kuhnhenne, Markus / Hachul, Helmut / Döring, Bernd / Ebbert, Thiemo / Blanke, Tobias / Göttsche, Joachim

Abstract

Ab dem Jahr 2020 soll die Versorgung von Neubauten möglichst weitgehend unabhängig von fossilen Energieträgern erfolgen. Bei der Konzeption und Realisierung zukünftiger Neubauten werden neben der Senkung des Heizwärmebedarfs auch die Anlagentechnik und Beleuchtung sowie die Nutzung erneuerbarer Energien miteinbezogen werden müssen. Außerdem wird eine ganzheitliche Betrachtung, Bewertung und Optimierung hinsichtlich Energiebedarf und Energiebereitstellung notwendig. Sogenannte Plusenergiegebäude erzeugen dabei mehr Energie, als sie für ihren eigenen Bedarf im Jahresmittel benötigen. Durch Energiemanagement und ‐speicherung im Gebäude wird dabei zusätzlich eine weitere Entlastung der Energieversorgungsinfrastruktur angestrebt (Plusenergie 2.0).

Im Rahmen eines Forschungsprojekts, in einer Kooperation aus dem Lehr‐ und Forschungsgebiet Nachhaltigkeit im Metallleichtbau der RWTH Aachen, des Lehrgebiets Gebäudetechnik der FH Aachen sowie des Lehr‐ und Forschungsgebiets Architektur und Metallbau der FH Dortmund, sollen Lösungen für Plusenergiegebäude in Stahlleichtbauweise wissenschaftlich untersucht, erprobt und optimiert sowie Handlungsempfehlungen für zukunftsfähige Gebäudekonzepte abgeleitet werden. Neben der Optimierung der Gebäudehülle wird der Einsatz von einzelnen Stahllösungen, wie gebäudeintegrierter PV bzw. Solarthermie, stahlpfahlbasierter Geothermie sowie neuartiger Flächenheiz‐ und Kühlelemente aus Stahl, anhand konkreter architektonischer Entwürfe betrachtet und in experimentellen Untersuchungen sowie anhand eines parametrisierten Mustergebäudes erprobt. Als Projektergebnis entstehen ganzheitliche Plusenergiekonzepte für energetisch optimierte Gebäude in Stahlleichtbauweise.

Plus energy buildings 2.0 in lightweight steel constructions

From the year 2020 onwards, the supply of new buildings should be widely independent form fossil fuels. In the planning and realization of new buildings, the technical installations and lightning as well as the use of renewable energies will be considered in addition to the reduction of the heating demand. Besides a holistic examination, evaluation and optimisation considering energy demand and energy supply will be necessary. So called plus energy buildings are producing in a yearly average more energy than they need. With energy management and storage in the building, an additional relief of the energy supply structure can be achieved (plus energy 2.0).

In the context of a research project, in cooperation of the chair for Sustainable Metal Building Envelopes of the RWTH Aachen University, the Subject Area Building Services of the FH Aachen University of applied sciences and the Department of Architecture and Metal Construction of the FH Dortmund University of applied sciences and arts, solutions for plus energy buildings in lightweight steel constructions will be scientifically researched, proved, optimized and recommended procedures for future building concepts evolved. Besides of the optimization of the building envelop the use of steel solutions like building integrated PV or solar thermal energy, steel pile based geothermal energy as well as new steel panel heating and cooling devices will be considered with the use of a detailed architectural draft. Furthermore, it will be proved in experimental analyses and based on a parametric sample building. As a result of the project holistic plus energy concepts for energy optimized buildings in lightweight steel constructions will be created.