Gebäude sind mit etwa 45 Prozent des Weltenergieverbrauchs für einen Großteil des CO2-Ausstoßes verantwortlich. Um dieses Einsparpotential zu nutzen, müssen attraktive Alternativen geschaffen werden. Zukunftsweisende Ansätze stellte dazu nun der Leiter des Lehrstuhls 2 am Institut für Baukonstruktion und Entwerfen (IBK2) der Universität Stuttgart, Prof. Stefan Behling, im Rahmen der Reihe "Forschung hinter den Kulissen" vor.
Die IBK2 verfolgt in Forschung und Lehre einen integrativen Ansatz, sei es bei der Entwicklung einer neuartigen Energiefassade, der architektonischen Integration von Solarthermie in Fassaden, der Integration der Windenergienutzung in Hochhäusern oder auch bei der Entwicklung einzelner Bauteilkomponenten. Dabei wird am Institut auch intensiv auf dem Gebiet der Bionik geforscht. "Unsere Vision sind Gebäude, die mehr Energie einsammeln, als sie verbrauchen und dafür verstärkt ihre Oberflächen aktivieren", erklärt Prof. Stefan Behling.
Fassadenprofile, Füllelemente, Sonnenschutz, Kollektoren und ähnliche Einzelkomponenten werden bisher von verschiedenen Herstellern angeboten und müssen von Planern mit hohem Aufwand zu komplexen Hüllsystemen kombiniert werden. Ein Projekt des IBK2 versucht, neue Wege aufzuzeigen und funktional notwendige Baukomponenten für eine energieoptimierte Fassade zu entwickeln, die in ein handelsübliches Fassadensystem integriert werden können.
Schwerpunkt eines weiteren Projekts des IKB2 ist die architektonische Integration von Solarthermie insbesondere Vakuumröhren in Fassaden. Ziel ist die Entwicklung eines flexibel anwendbaren integralen Fassadenbauteils, das Sonnenschutz, Energiegewinnung und Tageslichtnutzung leistet. Das Fassadensystem mit Vakuumröhren erbringt in Bezug auf die Fläche, die das Sonnenlicht aufnehmen kann (Aperturfläche), einen rund 35 Prozent höheren Energieertrag als eine effiziente Flachkollektor-Fassade.
In einem weiteren Projekt geht es darum, wie Windenergieanlagen in ein bebautes Umfeld integriert werden können. Die Stuttgarter Wissenschaftler untersuchten verschiedene Gebäudeformen nach aerodynamischen Kriterien und testeten einen Zwillingsturm mit "Bumerang-Grundriss" als Modell. Wurden die Rotoren innerhalb der düsen-förmigen Gebäudekonfiguration platziert, erhöhte sich die Windgeschwindigkeit am Rotor um einen Meter pro Sekunde. Rechnet man die Ergebnisse hoch, hätte ein entsprechend größeres Gebäude eine mindestens 25 Prozent höhere Energieausbeute.
Quelle: Universität Stuttgart
