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Außenfassadenkühlung

Beschreibung

Eine Erhöhung der Energieeffizienz in der Industrie wird überwiegend auf Ebene der einzelnen Maschinen durch isolierte, parallel laufende Maßnahmen erzielt. Deutlich mehr Potenzial bietet ein ganzheitlicher Ansatz, der Energieeffizienzmaßnahmen in der Produktion über die Gebäudeautomation mit der Gebäudehülle und damit der Umwelt verknüpft. Im Rahmen des Forschungsvorhabens ETA-Fabrik wurde ein thermisch aktives Gebäudehüllelement für Industriebauten in Fertigteilbauweise entwickelt. Es handelt sich dabei um ein mineralisch gebundenes Element aus Beton, das mittels oberflächennah integrierter Kapillarohrmatten thermisch aktiviert wird. Dabei werden den unterschiedlichen Bauteilebenen Funktionalitäten entsprechend ihres Werkstoffverhaltens zugewiesen. Der hierfür an der Außenseite eingesetzte mikrobewehrte, ultrahochfeste Beton (mrUHPC) ermöglicht diese (Re-)Aktivität durch eine geringe Bauteildicke und hohe Wärmeleitfähigkeit bei gleichzeitig hoher Tragfähigkeit und Dichtheit. Der Kern, bestehend aus einem mineralisierten und zementgebundenen Proteinschaum (MF) geringer Rohdichte und Festigkeit, bedingt die gute Wärmedämmeigenschaft des Elements. Innen übernimmt konventioneller Stahlbeton in Form von PI-Platten, der ebenso mit Kapillarrohrmatten versehen wird, die Tragfunktion. Das Bauteil kann so die Eigenschaften des Tragens, des Dämmens, des Begrenzens sowie der thermischen Aktivierung in einem Element vereinen.

Energierelevante Kennzahlen | Technische Daten

  • Baujahr: 2016
  • Kühlleistung: abhängig von der Außentemperatur und Luftfeuchte, Messwerte bis zu 100 kW (120 W/m²) (Spitzenleistung)
  • Elektrische Leistung der Pumpe: ohne Berieselung ca. 0,34 kW, mit Berieselung ca. 1,14 kW
  • Länge 11,12 / 19,42 m, Breite 2,98 m, Dicke Spiegel 12 cm, Steghöhe 58 / 138 cm
  • Dicke der Dämmschicht 30 / 40 cm, Dicke der Fassaden-/Dachplatten 5,5 cm
  • Gewicht ca. 18,2 to/Wandplatte und 40,6 to/Dachplatte inklusive mineralisiertem Schaum
  • Wandelemente in Streifenköcherfundament eingespannt, Dachelemente gleitend über Schubdorne auf Wandelemente aufgelegt
  • Maximal 54 mm rechnerische Relativverschiebung zwischen Dachelement und Wandelement aus thermischer Aktivierung
  • Wärmeleitfähigkeit der Mineralschaumdämmung: 0,06 W/mK

Aktuelle Forschungsthemen

  • Leistungsfähigkeit von thermisch aktivierten Hüllelementen in Abhängigkeit von Witterungsbedingungen
  • Mathematische Modellierung von thermisch aktivierten Bauteilen
  • Prädiktive Betriebsstrategien für thermisch vernetze Systeme aus aktivierten Gebäudeteilen und Produktionsanlagen

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