IZES gGmbH
Nach dem Start des Vorhabens erfolgt die gemeinsame baupraktische Entwicklung und Umsetzung des SF-Elements mit den beiden thermischen Funktionen „Fassadenabsorber“ und „Wandtemperierung“. Die in thermischen Simulationen gewonnen Erkenntnisse werden einerseits anhand von Laborversuchen auf Bauteilebene untersucht und andererseits mittels des Demonstrators auf Systemebene realisiert und verifiziert. Mit Hilfe der Erkenntnisse der baulichen Umsetzung werden auch die gewählten Randbedingungen und Annahmen für die Simulation angepasst. Zudem ermöglicht die Umsetzung die Ermittlung von wirklichkeitsnahen Systemkosten und Schnittstellen.
Zusammen mit den Verbundpartnern wird ein Messkonzept für die Labormessungen in AP2 erstellt und auf dieser Basis ein detaillierter Versuchsplan für die thermischen Labortests erarbeitet. Spezieller Bestandteil des Versuchsplans ist die Definition verschiedener Betriebszustände für die unterschiedlichen Funktionen des SF-Elements. Ziel ist hier die Schaffung der technischen Voraussetzungen zur Herstellung verschiedener Betriebszustände bzw. zur Durchführung verschiedener Versuchsreihen. Weiteres Ziel der Versuche ist die niederexergetisch relevanten Bestandteile aus Abbildung 3 zu vermessen und damit charakterisieren zu können (Erfassungseinrichtung = Fassadenabsorber; Wärmeübertragersystem = Wandtemperierung; Integrierter Speicher = Bestandswand). Aus jetziger Sicht erscheinen vor allem die folgenden Betriebszustände interessant:
Die technischen Arbeitsziele von IZES beinhalten somit primär die folgenden Punkte:
- Betrieb Fassadenabsorber:
o Wärmeübergang durch Strahlung; auch in Relation zur Eintrittstemperatur
o Wärmeübergang durch Konvektion; auch in Relation zur Eintrittstemperatur
o Veränderung der thermischen Kennwerte durch unterschiedliche Materialien/Farben - Betrieb Wandtemperierung:
o Ermittlung des Nutzwärmestroms in Abhängigkeit der Vorlauftemperatur und der Materialien bzw. Schichtdicken
o Berechnung der energetischen Kennwerte (Wirkungsgrad, Nutzungsgrad…)
o Ermittlung der Zeitkonstanten bzw. des Speichereffekts - Fassadenabsorber und Wandtemperierung in Betrieb:
o Ermittlung der gegenseitigen Beeinflussung - Weder Fassadenabsorber noch Wandtemperierung in Betrieb
o Ermittlung der Wärmeübergangskoeffizienten
o Ermittlung des Wärmedurchgangskoeffizient (U-Wert)
Technische Universität Kaiserslautern (TUK)
Im Rahmen des Vorhabens wird an Schwerpunktthemen der TUK weitergeforscht und somit konsequent bestehende Arbeitsmethoden intensiviert und untereinander verknüpft. Die Universität wird freigegebene Forschungsergebnisse unter Beachtung der Verwertungsrechte gemäß der Kooperationsvereinbarung auf verschiedenen Konferenzen sowie in Fachzeitschriften präsentieren. Durch die Präsentation der Projektinhalte und Ergebnisse auf ausgewählten Branchenfachtagungen sollen die Inhalte auch einem breiten Interessentenkreis nähergebracht werden. Die Integration von Doktoranden in die Forschungsarbeiten während der Projektlaufzeit wird nach Abschluss der Promotion durch den Personaltransfer zu einem Technologietransfer in beteiligte oder andere Unternehmen sowie Branchen führen. Die Vermittlung in die Baupraxis kann u. a. im Rahmen der Weiterbildungsreihe „Weiterbildung für Tragwerksplaner“ an der TUK erfolgen. So werden fast alle Tragwerksplaner aus Rheinland-Pfalz und dem Saarland erreicht. Basierend auf den Erkenntnissen sind weitere F&EAnträge geplant.
Die technischen Arbeitsziele von TUK beinhalten somit primär die folgenden Punkte:
- Verbindungs- und Befestigungsmittel:
o Bestimmung der Zug-, Verbund-, Scher-, und Biegefestigkeit des Verbindungs- und des Befestigungsmittels. - Sandwichelement:
o Ermittlung der Scher- und der Biegetragfähigkeit in Abhängigkeit verwendeten Materialien und Konstruktion.
o Bestimmung der Wärmeleistung bei Beladung der Innenschale (Bestandswand) und zum Entladen der Außenschale (Massivabsorber)
o Monitoring in der Heiz- und in der Kühlperiode unter realen Bedingungen des SF-Elements im Großdemonstrator Smallhouse IV.
o Systematisch Bilanzierung der Kosten sowie der Treibhausgasemissionen.
Schöck Bauteile GmbH
Im Bereich der Verbindungstechnik können bestehende Erkenntnisse zu Verbindungsmitteln für SF-Elemente mit Deckschichten aus Normalbeton auf die Anwendung bei filigranen Deckschichten aus Hochleistungsbeton übertragen werden. Dazu sind insbesondere im lokalen Lasteinleitungsbereich Methoden zur effizienten Verankerung zu entwickeln. Notwendig hierzu ist die Bestimmung aller relevanten Einflussfaktoren auf die Tragfähigkeit des Verbindungsmittels. Im Rahmen des Projekts wird Schöck Prototypen bzw. Funktionsmuster der Verbindungs- und Befestigungsmittel herstellen und dabei den Produktionsprozess zu deren Herstellung erarbeiten.
KOMZET BAU BÜHL – Berufsförderungswerk der Südbadischen Bauwirtschaft GmbH
Durch die Erstellung von Mustern (Handmuster und Musterfassaden), der Montage der SF-Elemente (baupraktische Umsetzung) an der Demonstrationsfassade und die Umsetzung in die Übungseinheiten der überbetrieblichen Ausbildung werden evaluierte Erkenntnisse und Erfahrungen im Bereich der Montage der SF-Elemente gewonnen, welche für technische Anweisungen zur Montage der Elemente zusammengefasst und als „Technische Montagedokumentation“ erstellt werden.