Smart facade - energetische Potentiale von adaptiven Fassadensystemen

Die Gebäudehaut als "Systemgrenze" zwischen Innenraum und äußerer Umgebung ist wesentlich verantwortlich für den Eintrag oder die Verringerung von Raumlasten und damit für ein behagliches Raumklima, das möglichst energieeffizient aufrechterhalten werden soll. Erstrebenswert ist deshalb ein ausgeprägtes Anpassungsvermögen der Gebäudehaut an die Umwelt, an Zustände im Innenraum und an das Nutzerverhalten. Bisher besitzen fast alle Gebäudefassaden weitgehend feststehende Eigenschaften, die meist nur auf einfache Weise in wenigen Stufen veränderbar sind und damit den komplexen Anforderungen nicht genügen. Dabei besteht Optimierungsbedarf hinsichtlich einer exakteren Reaktion auf zeitlich variable Einflussgrößen. Ziel der Arbeit ist zu ermitteln, welche Eigenschaften eine ideale Gebäudehülle unter welchen Bedingungen und zu welchem Zeitpunkt annehmen sollte. Die energetischen Potentiale von "smarten", adaptiven Fassaden, welche durch die Möglichkeit von variablen physikalischen Eigenschaften maximale Energieeffizienz und maximale Behaglichkeit erreichen, werden systematisch untersucht. Das "smarte" Fassadenkonzept nutzt Wettervorhersagen, prognostiziertes zukünftiges Nutzerverhalten (basierend auf den Erfahrungen der Vergangenheit und mit Hilfe einer integrierten Ansatzes der künstlichen Intelligenz) und aktuelle Anforderungen und Randbedingungen, um physikalische Eigenschaften anzunehmen, die zu energieoptimierter Performance und Behaglichkeit für den Nutzer führen. Ein neuartiges und innovatives dynamisches Simulationsmodell wird speziell für dieses Projekt entwickelt. Die Studie dient als Grundlage zur Entwicklung und Umsetzung neuer Gebäudehüllen und deren Regelung in unterschiedlichen Klimaregionen mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie.