Forschungsprojekt: Fassadenmodule mit integrierter Haustechnik
Messungen unter realen Bedingungen und im Maßstab 1:1
Hatte die Gebäudehülle neben ihrer gestalterischen Funktion bisher lediglich die Rolle der optischen und energetischen Trennung von Innen- und Außenraum, rücken zunehmend weitere Funktionen in den Fokus. Insbesondere die Integration von Haustechnikkomponenten wird untersucht. Industriell vorgefertigte Fassadenmodule mit einem hohen Anteil integrierter, aktiver und passiver Gebäudetechnikelemente könnten eine wirtschaftlich sinnvolle Alternative zu aufwendigen Sanierungen im Inneren darstellen.
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Die Berechnung der Auswirkungen solcher Fassadenmodule auf andere Bauteile, den Innenraum und die Behaglichkeit bringt herkömmliche, rechnergestützte Simulationsmodelle allerdings an ihre Grenzen. Um dennoch fundierte Forschungsergebnisse zu erhalten und die Praxistauglichkeit neuer Baukonstruktionen, Bauteile, Baustoffe und Anlagenkomponenten zu überprüfen, entwickelte das Österreichische Institut für Baubiologie und -ökologie (IBO) in Zusammenarbeit mit dem Institut für Nachhaltige Technologien (AEE INTEC) einen flexiblen und real bewitterten Prüfstand im Maßstab 1:1. Die sogenannte Fassadenprüfbox ist als Holzkonstruktion mit U-Werten im Bereich von 0,10 W/m²K errichtet worden und lässt sich um 360 Grad drehen, wodurch sie die verschiedenen Wetterseiten abbilden kann.
Eine Seite der Box wird durch austauschbare „Fassadenprüflinge“ ersetzt, sodass unterschiedliche Systeme unter realen Umweltbedingungen untersucht werden können. Hierzu sind die beiden identischen Räume im Inneren mit einer Vielzahl an Sensoren ausgestattet – so werden beispielsweise Strahlungs- und Lufttemperatur, Luftfeuchte und -geschwindigkeit gemessen. Zur Beurteilung der Luftqualität sind spezielle VOC- und Feinstaubsensoren installiert. Die Messeinrichtungen im Inneren werden durch Sensoren im Außenbereich ergänzt.
Eine der Hauptinteressen der Forscher ist, wie sich der Einfluss äußerer Umwelteinwirkungen auf die Innenraumsituation durch verschiedene Fassadenbauteile verändert. So konnte der Einfluss von Wind und Sonne auf die Wirkungsweise von Verschattungselementen bezüglich solarem Energieeintrag, Blendung und Behaglichkeit bisher in herkömmlichen Simulationsversuchen nicht ausreichend abgebildet werden. Unterstützt werden die Erkenntnisse aus den Sensormessungen durch menschliche Probanden, die ihre subjektiven Wahrnehmungen protokollieren. Hier zeigt sich bereits, dass bisherige Theorien beispielsweise in Bezug auf die maximale, als angenehm empfundene Oberflächentemperatur nicht zwingend zutreffend sind. Unter gewissen Umständen wurden auch höhere Temperaturen als noch angenehm wahrgenommen.–