Gesamtenergiekonzept
Das vorgeschlagene Gesamtenergiekonzept Smart City Graz – Waagner Biro“ reduziert den Energiebedarf der Gebäude auf ein Minimum, nutzt vorhandene und natürliche Ressourcen für einen nachhaltigen Betrieb und bietet dem Nutzer höchstmögliche Behaglichkeit. Ein thermisches Netzwerk sorgt für einen aktiven Austausch von thermischer Energie zwischen den Gebäuden. Die aktive, regenerative Energieerzeugung ermöglicht es, die Fassaden in einem ökologischen und ökonomischen Maß zu konzipieren – Aktivhaus.
Ziele des Projekts
• Minimierung der Wärmeverluste über die Gebäudehülle
• Minimierung der sommerlichen, äußeren Kühllasten
• Energienetzwerk zur Umverteilung der thermischen Energie und elektrischen Energie zwischen den Gebäuden
• Dezentrale Erzeugung von regenerativer Energie (Solar, Biomasse, Abwärme)
• Nutzung der thermischen Masse als Energiespeicher
• Hohe Behaglichkeit durch Einsatz von temperierten Oberflächen
• Hybride Lüftung für einen kontrollierter, energieoptimierten Luftwechsel
• Optimierte Tageslichtnutzung zur Reduktion des Belichtungsenergiebedarfs
• schonender Umgang mit Ressourcen
• Aktivhaus mit Nullenergie-Gesamtprimärenergiebilanz – CO2 neutraler Gebäudekomplex
Projektdaten
Auftraggeber: ORTLOS Space Engineering
Projektstart: 09/2014
Projektstatus: Abgeschlossen
Architektur & Rendering: ORTLOS Space Engineering
Weitere Informationen
Wärme- und Kälteversorgung
Die Wärmeversorgung erfolgt zum einen zentral über Biomasse. Dabei wird Strom und Wärme in einem kontinuierlichen und feinstaubfreien Holzvergasungsverfahren erzeugt. Die Wärmeenergie wird in ein thermisches Niedertemperaturnetzwerk eingespeist. Die BHKWs laufen mehr als 8000Std. im Jahr und decken den kontinuierlichen Wärmebedarf – dabei wird laufend CO2 neutraler Strom produziert. Dezentrale Wärmepumpen heben das Temperaturniveau bei Bedarf an. Das verwendete Niedertemperaturnetz verringert die Wärmeverluste und ermöglicht eine permanente Umverteilung der Wärmeenergie im Bereich der Smart City. Weitere Energiequellen können jeder Zeit in das System integriert werden. Ein stufenweiser Ausbau und eine zukünftige Ergänzung mit möglichen neuen nachhaltigen Energieerzeugungssystemen ist somit ohne Probleme realisierbar. Zur Spitzenlastabdeckung und als Backup der Wärmeversorgung wird an die örtliche Fernwärme angebunden.
Stromerzeugung
Die Fassaden werden mit PV-Systemen bestückt. Der regenerativ erzeugte Strom deckt im Jahresmittel den Gesamtstrombedarf der Gebäude. Als Stromspeicher dienen die Akkus von Elektroautos und Elektrorädern sowie das öffentliche Stromnetz. Eine intelligente Regelung sorgt dafür, dass die Wärmepumpen überschüssigen, solar erzeugten Strom in Wärme umwandeln.
Frischluftversorgung und Belichtung
Sämtliche Räume (Wohne und Arbeiten) mit angrenzender äußerer Fassade werden hybrid be- und entlüftet. Mechanische Lüftungsanlagen mit hoch effizienter Wärmerückgewinnung sorgen für einen hygienischen Mindestluftwechsel und zugleich zur Minimierung des Heizwärmebedarfs im Winter. Bei raumnahen Außentemperaturen erfolgt die Frischluftversorgung direkt über Klappen in der Fassade als natürliche Lüftung, die Regelung erfolgt über CO2 Fühler. Die Abluft wird über zentrale Kamine unter Nutzung des thermischen Auftriebs abgesaugt.
Die Gebäude sind für eine maximale Tageslichtnutzung konzipiert. Der Strombedarf für künstliche Beleuchtung wird zudem über Lichtsensoren gesteuert, die dafür sorgen, dass nur so viel Strom für künstliche Beleuchtung benötigt wird, wie unbedingt nötig. Es kommt modernste LED-Technologie zum Einsatz.
Fassade und äußere Hülle
Die äußere thermische Hülle wird für den winterlichen und sommerlichen Wärmeschutz optimiert. Es kommen nachhaltige Materialien zum Einsatz. Die thermische Hülle sorgt durch ein Kosten-Nutzenoptimiertes Verhältnis von thermischer Masse, Dämmung und Luftdichtheit für geringe Wärmeverluste. Die Verglasung wird, individuell ihrer Orientierung an die speziellen Anforderungen angepasst um unnötige Transmissionswärmeverluste zu vermeiden und passive solare Gewinne im Winter einfangen zu können
Heiz- und Kühlflächen
Im gesamten Gebäude kommen Flächenheiz- und Kühlsysteme zum Einsatz. Teile der Betondecken und -wände werden thermisch aktiviert, so dass sie als thermischen temperierte Oberflächen und gleichzeitig als Speichermasse dienen. Das Gebäude wird damit in seinem thermischen Verhalten deutlich träger gegenüber inneren und äußeren Lasten. Der Komfort für die Nutzer wird durch diese Maßnahme gegenüber konventioneller Bauweise mit abgehängten Decken signifikant gesteigert. Die aktivierten Oberflächen versorgt die Räume mit
angenehmer Strahlungswärme und absorbieren überschüssige Wärme im Sommer. Neben der Bauteilaktivierung kommen schnell reagierende Flächen bei schnell wechselndem Nutzerverhalten zum Einsatz. Das System ermöglicht ein gleitendes komfortables Klima, angelehnt an äußere klimatische Bedingungen mit hohem Komfort für den Nutzer des Gebäudes. Die aktivierten, schnellreagierenden Flächenelemente dienen gleichzeitig als akustisches Element und können, dank flexiblen Anschlüssen, individuell verändert werden. Auf Umnutzungen kann somit schnell und einfach reagiert werden.
