{"id":3094,"date":"2018-10-28T10:18:35","date_gmt":"2018-10-28T09:18:35","guid":{"rendered":"https:\/\/www.intelligentbauen.ch\/?p=3094"},"modified":"2018-10-28T10:18:35","modified_gmt":"2018-10-28T09:18:35","slug":"die-fassade-als-kraftwerk-und-wohlfu%cc%88hlgarant","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fachbau.ch\/de\/intelligent-bauen\/2018-10-28\/die-fassade-als-kraftwerk-und-wohlfu%cc%88hlgarant\/","title":{"rendered":"Die Fassade als Kraftwerk und Wohlfu\u0308hlgarant"},"content":{"rendered":"
\"Fassaden\"
Die Ostseite der Unit \u00abSolAce\u00bb mit den gr\u00fcn-blau verglasten solarthermischen Kollektoren, links auf dem zweiten Stockwerk.<\/figcaption><\/figure>\n

\u00c4hnlich einem Schmetterlingsfl\u00fcgel schimmert die gr\u00fcn-blaue Fassade der NEST-Unit \u00abSolAce\u00bb im Sonnenlicht. Seit Ende September 2018 ist der neueste tempor\u00e4re Geb\u00e4udeteil des Forschungs- und Innovationsgeb\u00e4udes der Empa und Eawag in D\u00fcbendorf offiziell er\u00f6ffnet. Es handelt sich um kombinierte Wohn und Arbeitsr\u00e4ume auf knapp 100 Quadratmetern \u2013 eingebaut auf der S\u00fcdseite von NEST zwischen der zweiten und dritten Betonplattform, die zum Kern des setzkasten\u00e4hnlichen Geb\u00e4udes geh\u00f6ren. \u00ab\u2039SolAce\u203a soll \u00fcber die Fassade mehr Energie produzieren als die Unit im Jahresverlauf braucht und gleichzeitig den Benutzerinnen und Benutzern optimalen Komfort zur Verf\u00fcgung stellen\u00bb, erkl\u00e4rt Jean-Louis Scartezzini die Zielvorgabe. Der EPFL-Forscher ist Direktor des Labors f\u00fcr Sonnenenergie und Bauphysik; von ihm stammt die Idee zur neusten NEST-Unit. Zur Erreichung der genannten Ziele vereinen die Forschenden mehrere aktive und passive Fassadenelemente, deren zugrunde liegende Technologien aus dem Labor in Lausanne hervorgegangen sind. Einige dieser Technologien sind mittlerweile \u00fcber Start-ups und durch Kooperationen mit Wirtschaftspartnern kurz vor der Kommerzialisierung, bei einigen dauert der Weg noch etwas l\u00e4nger. \u00abIm NEST haben wir die einzigartige M\u00f6glichkeit, die verschiedenen Technologien im Zusammenspiel und in einer realen Umgebung zu untersuchen\u00bb, sagt Scartezzini.<\/p>\n

Solarstrom und Warmwasser aus der Fassade <\/strong>
\nDie positive Energiebilanz der Unit soll durch die Produktion von Solarstrom und Warmwasser direkt an der Fassade erreicht werden. Dazu kommen Photovoltaikmodule sowie solarthermische Kollektoren mit einer neuartigen farbigen Verglasung auf Basis von Nanotechnologie zum Einsatz. Mit dem Ziel, die Integration von Photovoltaikanlagen in die Geb\u00e4udeh\u00fclle zu f\u00f6rdern, indem \u00fcber verschiedene Farben eine gr\u00f6ssere architektonische Freiheit geboten wird, forschte ein Team an der EPFL seit fast 20 Jahren an farbgebenden Beschichtungen. Den Forschern unter der Leitung von Andreas Sch\u00fcler war klar, dass eine Beschichtung m\u00f6glichst geringe Energieverluste verursachen darf. Absorbierende Farbpigmente kamen nicht infrage. Stattdessen rufen nun Nano-D\u00fcnnschichten mit einer Dicke von 5 bis 200 Nanometern auf der Innenseite der Verglasung sogenannte Interferenz-Farbeffekte hervor, wie sie etwa auch auf einer Seifenblase oder eben auf den Fl\u00fcgeln eines Schmetterlings auftreten. \u00abDa die Nano-Beschichtung sehr transparent ist, entstehen praktisch keine Absorptionseffekte und nur sehr geringe Energieeinbussen \u00bb, erkl\u00e4rt Sch\u00fcler. Diese inzwischen patentierte Technologie wird zurzeit vom Spin-off \u00abSwiss-INSO\u00bb zur Marktreife gebracht und kommt im NEST in einer gr\u00fcn-blauen Variante zur Anwendung.<\/p>\n

Neuartige Sensoren zur \u00dcberwachung von Wohlf\u00fchlfaktoren <\/strong>
\nNeben Arbeitspl\u00e4tzen f\u00fcr vier Personen bietet \u00abSolAce\u00bb auch einen Wohnbereich mit K\u00fcche und Schlafm\u00f6glichkeiten f\u00fcr zwei Personen. Um das Versprechen von optimalem Komfort einzul\u00f6sen, versuchen die Forschenden die individuelle Wahrnehmung der Nutzer mithilfe eines neuartigen Vision-Sensorsystem nachzuempfinden. Die prototypischen Sensoren messen aus der Sicht der Benutzer \u2013 zum Beispiel einer arbeitenden Person am Schreibtisch \u2013 die Beleuchtungsverh\u00e4ltnisse und die Blendeffekte. Die Echtzeit-\u00dcberwachung wird dazu genutzt, die Beleuchtungs- und Beschattungssysteme optimal zu steuern. Wird also ein bestimmter Blendwert \u00fcberschritten, reagieren die geschwungenen Lamellenstoren und leiten die eindringenden Lichtstrahlen an die Decke. Mithilfe von zirkadianer Beleuchtung sollen die Bewohner und Benutzer der Unit \u00abSolAce\u00bb zudem in ihren Leistungs-, aber auch in ihren Erholungsphasen unterst\u00fctzt werden. Zirkadiane Beleuchtung simuliert das Sonnenlicht im Tagesverlauf und f\u00f6rdert damit den nat\u00fcrlichen Wach-Schlaf-Rhythmus.<\/p>\n

Saisonal dynamische Scheiben mit integrierten Mikrospiegeln <\/strong>
\nInnovative Fenstergl\u00e4ser sollen einen zus\u00e4tzlichen Beitrag zu einem behaglichen Wohnund Arbeitsklima leisten \u2013 vor allem aber dazu f\u00fchren, dass der Energieverbrauch f\u00fcr die Heizung im Winter und f\u00fcr die K\u00fchlung im Sommer geringer wird. F\u00fcr das menschliche Auge unsichtbare Mikrospiegel in einem Polymer-Film im Innern der Gl\u00e4ser lenken im Winter das hochwillkommene Licht f\u00fcr eine gleichm\u00e4ssige Ausleuchtung an die Decke im Innern der Unit und sorgen damit auch f\u00fcr ein nat\u00fcrliches Aufw\u00e4rmen der R\u00e4ume. Im Sommer sorgen die gleichen Spiegel daf\u00fcr, dass die Sonnenstrahlen von den Gl\u00e4sern abgelenkt werden und sich die R\u00e4ume nicht zus\u00e4tzlich aufheizen. Die neuartige Verglasung wurde an der EPFL ebenfalls unter der Leitung von Andreas Sch\u00fcler entwickelt. F\u00fcr die Herstellung erster Prototypen nutzten die Forschenden einen Pr\u00e4zisionslaser der Empa in Thun. Mittlerweile arbeitet das Team zusammen mit BASF Schweiz an einem industriellen Herstellungsprozess. Sobald erste Fenstergl\u00e4ser verf\u00fcgbar sind, sollen diese in die \u00abSolAce\u00bb-Fassade eingebaut werden. Der Sehkomfort der neuen Gl\u00e4ser wird dann von Forschenden des EPFL-Labors f\u00fcr Leistungsintegriertes Design vor Ort gemessen. Bis es so weit ist, kommen Referenzscheiben zum Einsatz, die Vergleichswerte liefern werden.<\/p>\n

\"Fassaden\"
Innenansicht der Unit \u00abSolAce\u00bb.<\/figcaption><\/figure>\n

Alltagstauglichkeit in einer bewohnten Umgebung unter Beweis stellen <\/strong>
\nWie im NEST \u00fcblich, wird auch die Unit \u00abSolAce\u00bb real genutzt und bewohnt werden. In einer ersten Phase werden sich haupts\u00e4chlich EPFL-Forschende in den R\u00e4umen aufhalten und die installierten Systeme und Technologien \u00fcberwachen und an die Gegebenheiten anpassen. \u00abDanach werden wir die Unit als Wohn- und Arbeitsumgebung f\u00fcr G\u00e4ste der Empa nutzen\u00bb, sagt Rico Marchesi, Innovationsmanager im NEST. Er freut sich \u00fcber den Neuzugang im Forschungs- und Innovationsgeb\u00e4ude und ist \u00fcberzeugt, dass \u00abSolAce\u00bb einen wertvollen Beitrag zur zuk\u00fcnftigen Ausgestalltung von Geb\u00e4udeh\u00fcllen leisten kann. \u00ab\u00c4sthetische Vorbehalte gegen\u00fcber dem Einsatz von Photovoltaik an der Fassade gelten dank der hier gezeigten Farbverglasungen definitiv nicht mehr\u00bb, meint er. F\u00fcr Jean-Louis Scartezzini ist das Projekt bereits jetzt ein Erfolg: \u00abDie enge Zusammenarbeit zwischen Forschenden und Industriepartnern, aber auch zwischen den Industriepartnern untereinander f\u00fchrte immer wieder zu \u00fcberraschenden Ideen und zu einem wertvollen Austausch.\u00bb Auch der Architekt der Unit, Fabrice Macherel von Lutz Architectes aus Fribourg, empfand die Zusammenarbeit zwischen Forschung und Wirtschaft als \u00e4usserst bereichernd: \u00abDas Verhandeln zwischen Theorie und Praxis war zwar nicht immer ganz einfach; wir haben aber viel Neues gelernt und k\u00f6nnen dieses Wissen f\u00fcr k\u00fcnftige Projekte nutzen.\u00bb Technologietransfer in Reinform also.<\/p>\n

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