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.

Die Versorgung von Neubauten soll möglichst weitgehend unabhängig von fossilen Energieträgern erfolgen. Erneuerbare Energien spielen dafür eine gewichtige Rolle. Eine gute Möglichkeit, erneuerbare Energien ohne viel zusätzlichen Aufwand nutzbar zu machen, ist, bereits vorhandenen Komponenten im Gebäude zusätzliche Funktionen zu geben. Hier kann bspw. die Fassade oder das Dach solarthermisch aktiviert oder durch Fotovoltaikmodule ergänzt werden. Auch Tiefgründungen können neben der statischen Funktion noch eine geothermische Funktion zur Aufnahme oder Abgabe von Wärme erhalten. Neben der Erzeugung bietet sich auch für die Verteilung der Wärme oder Kälte im Gebäude die Integration in Bauteile an. Hier kann bspw. der Boden durch eine Fußbodenheizung oder die Decke durch Deckenstrahlplatten aktiviert werden. Im Rahmen der Veröffentlichung wird auf die thermische Aktivierung von Stahlkomponenten eingegangen. Es wird eine Lösung vorgestellt, die vorgehängte hinterlüftete Stahlfassade (VHF) solarthermisch zu aktivieren. Außerdem werden zwei Möglichkeiten zur geothermischen Aktivierung von Tiefgründungen mittels Stahlpfählen gezeigt. Zuletzt wird ein System zur thermischen Aktivierung von Stahltrapezprofilen an der Decke erläutert, welches Wärme zuführen oder bei Bedarf abführen kann.

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