Die Expo-Foren fanden in der großen Veranstaltungshalle statt. Über den gesamten Kongress waren dort die Poster und Ausstellungsstücke der Projekte sichtbar. Diese waren gruppiert zu den folgenden Themenschwerpunkten

• Wärme-/Kälteversorgung und Speicher
• Fassaden/Gebäudehülle
• Softwaretools

Zu den Themenschwerpunkten der Foren gab es am Nachmittag des 09.06. zum Einen Vorstellungen von Ergebnissen aus Projekten der Forschungsinitiative Energiewendebauen , die hier speziell aus der Perspektive der Praxis diskutiert wurden.. Zum Anderen wurden die Diskussionen auf die aktuell im Raum stehenden Anforderungen gelenkt:  65% EE in neuen Heizungen ab 2024 für die Ziele der Wärmeversorgung und Effizienzhaus 55 bzw. 40 in 2023 respektive 2025 für den Bereich der Gebäudehülle.

Wie können hier Lösungen aus Anlagentechnik, Gebäudetechnik, Simulation und Monitoring aussehen?

In den Foren lag ein  Schwerpunkt auf der gemeinsamen Diskussion konkreter Fragestellungen.

Zwischen den Vorträgen gab es jeweils kurze Pausen, in denen das Angebot der Versorgungsinseln (Kaffe+Kuchen) wahrgenommen wurde.

Dieses Forum widmete sich dem Thema Wärme-/Kälteversorgung und Speicher. Die Projekte im Forschungsschwerpunkt EWB bearbeiten Energiesysteme mehrheitlich ganzheitlich. In diesem Forum stellten die Projekte ihre Entwicklungen in den Themenbereichen Wärme-/Kälteversorgung und Speicher vor und setzten sich dabei mit dem Blickwinkel der Praxis auseinander.

In den Diskussionen wurde hier auch das Thema 65% EE in neuen Heizungen ab 2024 aufgegriffen. Wie ist das machbar? Was können wir dazu an Lösungen anbieten?

Moderation des Forums: Dipl- Ing Berit Müller

Folgende Projekte gaben in diesem Forum einen Input:

1. ErdEis II (15:00-15:45 Uhr)

Sprecher Projekt: Prof. Dr.-Ing. Volker Stockinger (Energie PLUS Concept GmbH)

Sprecher Praxisteil: Prof. Dr. Michael Rath (Hochschule Bochum, Fraunhofer IEG)

Das Ziel des Anschlussvorhaben ErdEis II besteht darin, mit der Realisierung eines neuartigen Erdeisspeichers in einem Pilotvorhaben die wirtschaftliche und technische Umsetzbarkeit dieser Technologie zu beweisen und somit einen Beitrag zur emissionsfreien, regenerativen Wärmeversorgung in Deutschland zu leisten. Der Forschungsschwerpunkt liegt dabei auf der großtechnischen Umsetzung eines Erdeisspeichers zur Wärme- und Kälteversorgung eines Quartieres in zwei Varianten. Hier spielt auch die Verteilung der Wärme/Kälte mit Hilfe eines Kalten Nahwärmenetzes aufgrund der komplexen hydraulischen Einbindung verschiedenster Quellen und Senken eine entscheidende Rolle. Das im Rahmen des angestrebten Forschungsvorhabens entwickelte Werkzeug zur Planung und Auslegung des Erdeisspeichers ermöglicht die Übertragung der Ergebnisse auf andere Bauvorhaben und somit ein hohes Multiplikationspotential. Die Erdeisspeicher dienen als Wärme- und Kältequelle für Wärmepumpen zur Versorgung der Gebäude im geplanten Quartier. Vorteile des Erdeisspeichers sind die deutlich höhere Speicherdichte gegenüber klassischen Geothermiefeldern und die Möglichkeit Wärme und Kälte saisonal zu verschieben. Aufgrund des niedrigen Temperaturniveaus kann der Speicher das ganze Jahr über als Kältequelle genutzt werden.

2. TransUrban.NRW - Heizen und Kühlen mit Nahwärmenetzen 5.0 (15:45-16:30 Uhr)

Sprecher Projekt: M.Sc. Thomas Schreiber (RWTH Aachen, E.ON Energieforschungszentrum)

Für das Gelingen der Energiewende ist es entscheidend, den Ausbau regenerativer Stromerzeugung mit der Dekarbonisierung von Wärme und Kälte in systemischen Ansätzen gemeinsam zu denken. Innovative Energieversorgungskonzepte für Quartiere auf Basis von Power-to-X Technologie bieten durch die großflächige Einbindung von Abwärme und erneuerbaren Wärme- und Kältequellen sowie die konsequente Nutzung einer Wärmeverschiebung und Wärmerückgewinnung große Potentiale das gegenwärtige Umweltschutzniveau in deutschen Städten signifikant zu heben. Durch Sektorenkopplung können solche Lösungen nachhaltig CO2-Emissionen kosteneffizient verringern. Energiesysteme der 5. Generation ermöglichen eine wirtschaftlich tragbare Transformation in eine Versorgung mit geringem Primärenergiebedarf. Sie fungieren damit als zentrale Infrastruktur der Energiewende, die erneuerbare Energien und Abwärme auf allen Temperaturniveaus einbindet.

3. IW³ - Integrierte WärmeWende Wilhelmsburg (16:30-17:15 Uhr)

Sprecher Projekt: Thomas Thaufelder (Hamburger Energiewerke GmbH)

Zentraler Bestandteil des Projektes IW³ – Integrierte WärmeWende Wilhelmsburg ist die regenerative Wärmeversorgung. Neben bereits vorhandenen Erzeugern wie Windkraft oder Solarthermie bildet die Nutzung von Erdwärme eine Basis der Erzeugung. So sieht das Konzept die Errichtung einer Geothermieanlage sowie eines angeschlossenen Wärmenetzes vor.

Mittels zusätzlicher Einbindung sektorenübergreifender Technologien wie Wärmepumpen und Power-to-Heat-Anlagen sowie der Verwendung selbst erzeugten erneuerbaren Stroms, ist perspektivisch eine CO₂-neutrale Versorgung möglich. Um Wärmeüberschüsse des Sommers im Winter nutzen zu können, ist die Errichtung eines saisonalen Speichers, eines sogenannten Aquifer-Wärmespeichers vorgesehen. So können schwankende Energiebedarfe mit unterschiedlichen Energieverfügbarkeiten effizient miteinander in Einklang gebracht werden. Ein digitaler Wärme-Marktplatz bündelt alle lokalen Energieerzeuger und Verbraucher und ermöglicht so eine kosteneffiziente wie klimafreundliche Versorgung von Gebäuden.

4. Klimaneutraler Campus Leuphana (17:15-18:00 Uhr)

Sprecher Projekt: Prof. Dr. Oliver Opel (FH Westküste)

Sprecher Praxisteil: Dipl.-Phys.Ing. Gisela Renner (GIH NRW e.V.)

Im November 2010 erhielt die Leuphana vom Bundesministerium für Wirtschaft eine Förderzusage zur Realisierung eines Gebäude- und Energiekonzeptes für eine klimaneutrale Energieversorgung des Campus und des angrenzenden Stadtgebietes Lüneburg-Bockelsberg. Die Förderprogramme waren Forschung für Energieeffizienz (EnEff-Stadt) und Forschung für Energieoptimiertes Bauen (EnOB).

Ziel war ein Energiesystem, welches integral mit der Sanierung der Bestandsgebäude in einem innovativen Prozess beplant und aufbauend auf den Erfahrungen hinsichtlich Wärmespeicherung im Untergrund entwickelt wurde. Das Projekt begleitet die Entwicklung eines „intelligenten“ Steuerungssystems für das Zentralgebäude und das Wärmenetz wissenschaftlich. Die flexible Reaktion auf die Situation im Wärmenetz erlaubt eine optimale Exergieausnutzung.

Die Planungen sind inzwischen abgeschlossen, die Campusgebäude wurden energetisch optimiert, das Zentralgebäude mit vielen energieeffizienten Techniken fertiggestellt und das Wärmesystem zusammen mit dem angrenzenden Stadtteil innovativ eingeführt. Die Ziele des Projekts konnten vollständig umgesetzt werden.

Neue Fassadensysteme und die Entwicklung eines nachhaltigen Dämmstoffes aus Rohrkolben werden in diesem Forum vorgestellt und in die Diskussion gebracht. Dabei wurde etwas tiefer in die Thematik von modularen Fassadenelementen eingestiegen und in die Frage der Nachhaltigkeit von Bau- bzw. Dämmmaterialien. Insbesondere interessierte in diesem Forum auch die Meinung zu dem vom BMWK vorgegebenen Ziel eines Effizienzhaus 40 Standards ab 2025. Und wie müssten Forschungsförderungsformate aussehen, um Hersteller frühzeitig in die Entwicklung von Komponenten und Baustoffen einzubinden und damit den Übergang eines Produktes in die Marktfähigkeit zu beschleunigen?

Folgende Projekte gaben in diesem Forum einen Input

1. EnOB: EE-Modul (15:00-16:00 Uhr)

Sprecher Projekt: Dipl.-Ing. Jan Kaiser (Fraunhofer IBP)

Sprecher Praxisteil: Dieter Paustian (Implenia Fassadentechnik GmbH)

Das Verbundvorhaben beinhaltet die Entwicklung eines neuartigen Fassadensystems, welches über die Integration von anlagentechnischen Systemen eine komplette Versorgung der sich hinter der Fassade befindlichen Räume zum Heizen, Kühlen und Lüften sicherstellen kann. Durch die Integration von Energieerzeugungssystemen wie PV und Solarthermie (in Form von luftgeführten PVT-Systemen), reversiblen Kleinstwärmepumpen zur Wärme- und Kältebereitstellung, hohen Dämmstandards und Lüftungstechnik mit Wärmerückgewinnung sowie die Integration von thermischen und elektrischen Speichern wird eine nahezu vollständige energetische Versorgung des Gebäudes über die Fassadensysteme angestrebt .Ziel ist mit Hilfe eines Demonstrators die Eigenschaften, Potenziale und Limitierungen des Moduls im Praxisbetrieb zu zeigen, um im Projektanschluss ein marktfähiges Modulsystem weiter entwickeln zu können.

2. EG2050: RokoDaMi - Demonstration einer innovativen und nachhaltigen Aufdachdämmung aus Rohrkolben (16:00-17:00 Uhr)

Sprecher Projekt: Prof. Dr.-Ing. Martin Krus (Fraunhofer IBP)

Sprecher Praxisteil: Tom Hiss (HISS REET GmbH)

Die landwirtschaftliche Erzeugung von Rohrkolben (lat. Typha) als Rohsstoff für die industrielle Verwertung verknüpft zahlreiche ökologische und ökonomische Vorteile. Rohrkolben ist aufgrund seiner enormen Produktivität prädestiniert als Rohstoff für die industrielle Verwertung. Typhabe­stände sind unempfindliche, natürliche Monokulturen, die jedes Jahr 15 bis 20 Tonnen Trockenmasse pro Hektar hervor­bringen (circa 150 – 250 m³ Baustoff). Dies entspricht dem vier- bis fünffachen Wert dessen, was hiesige Nadelwälder liefern. 

Durch die besonderen strukturellen Eigen­schaften lassen sich Baustoffe erzeugen, die eine am Markt einmalige Kombination aus Dämmung und Tragwirkung bieten. Die besondere Eignung der Blattmasse von Typha für die Herstellung von inno­vativen Baustoffen ist bestimmt durch die Struktur der Pflanze. Die Blätter haben ein faserverstärktes Stützgewebe, ausgefüllt mit einem weichen, offenzelligen Schwammgewebe, was ihnen eine erstaunliche Statik und eine ausgezeich­nete Dämmwirkung verleiht.

3. Tabsolar III (17:00-18:00 Uhr)

Sprecher Projekt: Dr.-Ing. Michael Hermann (Fraunhofer ISE)

Sprecher Praxisteil: Paul Denz (Priedemann Facade-Lab GmbH)

TABSOLAR®-Elemente sind Bauteile aus Ultrahochleistungsbeton (UHPC) mit integrierten Fluidkanälen für die Nutzung als architektonisch gestaltbare Solarabsorber an Fassaden oder als thermoaktive Bauteilsysteme (TABS) zum Heizen und/oder Kühlen von Gebäuden. Basierend auf grundlegenden Untersuchungen im Labor- und Technikumsmaßstab zur Entwicklung von TABSOLAR®-Elementen, die in zwei Vorgängerprojekten durchgeführt wurden, soll im Rahmen von TABSOLAR III die gesamte Wertschöpfungskette von der Vorplanung/Konzeptionierung über Planung, Fertigung und Montage/Installation bis zum Betrieb unter Berücksichtigung der beteiligten Gewerke mit neuen Werkzeugen abgebildet werden. Ziel ist, systemische Gesamtlösungen für nachhaltiges Heizen im Neubau, aber insbesondere auch in der Sanierung zu erreichen.

Softwaretools finden in allen Stadien eines Gebäudes - von der Planung, über Bau, Betrieb bis zum end-of-live. Wir haben uns in diesem Forum mit den vorgestellten Tools aus dem Blickwinkel der Praxis befasst und darüber hinaus auch den Blick auf die Poster weiterer Simulations-projekte geworfen und insbesondere die Frage diskutiert, welche Softwaretools zu spürbaren Effizienzgewinnen führen und wo der drängendste Entwicklungsbedarf besteht.

Folgende Projekte gaben in diesem Forum einen Input:

1. Futureheatpump II (15:00-16:00 Uhr)

Sprecher Projekt: Dipl.-Ing. Franziska Bockelmann (Steinbeis Innovationszentrum [SIZ] energieplus)

Sprecher Praxisteil: Dipl.-Phys.Ing. Gisela Renner (GIH NRW e.V.)

Ziel des Projektes ist die Erweiterung und Optimierung des zur Vorauslegung von Niedertemperaturwärmequellen und -Übertragern für Wärmepumpen im Rahmen des Projektes future:heatpump entwickelten 'WPsource'. Die Erweiterung der zurzeit auf Microsoft Excel basierenden Anwendung ist insbesondere mit Blick auf die Aspekte: ' Implementierung von weiteren Wärmespeichern und -Übertragern, ' Berücksichtigung einer bivalenten Betriebsweise (z. B. Grundlast (Wärmepumpe) und Spitzenlast (Gaskessel)), ' Erweiterung des Anwendungsspektrums des Programms auf Systeme mit Gebäudekühlung für Büros und Wohngebäude, ' Einbindung von Photovoltaik zur Stromerzeugung und Solarthermie zur Heizungsunterstützung, ' sektorenübergreifende Einbeziehung von Nutzerstrom (Haushalt, ... ), ' gesamtökologische Bewertung der betrachteten Gebäude und Ableitung eines Eigenstromdeckungsanteils vorgesehen.

2. EnOb: SimQuality (16:00-17:00 Uhr)

Sprecher Projekt: Info folgt

Sprecher Praxisteil: Info folgt

SimQuality verfolgt das Ziel der anforderungsgerechten Integration von Simulationsprogrammen in den Planungsprozess im Bauwesen. Hierbei müssen unabhängige Prüfmethoden entwickelt werden, die geeignet sind, die Planungs- und Rechtssicherheit für Softwareentwickler und Praxisanwender zu verbessern. Dazu gehören: ' Zusammenstellung einer Anforderungsmatrix (z.B. Modellierungstiefe, Nutzeranforderungen, Simulationsgeschwindigkeit) für repräsentative Anwendungsszenarien ' Entwicklung neuer Validierungsverfahren und standardisierter Eingabedaten und Referenzergebnisse ' Ausarbeitung eines Praxisleitsfadens und Qualifikationsanforderungen an Fachplaner und Ingenieure für den Einsatz energetischer Simulationsmethoden Der Fokus des Teilvorhabens liegt auf der Entwicklung einer Methodik für die Prüfung und Bewertung von Simulationsverfahren. Es werden Referenzlösungen implementiert, existierende Rechenkerne entsprechend der Anforderungen erweitert und öffentlich verfügbare Validierungslösungen zusammengestellt. Im Praxisleitfaden werden Hilfestellungen für Planer und Ingenieure zusammengetragen, welche bei der selbständigen Auswahl und Bewertung von Simulationstools helfen.

3. EnOb: AutoEnEff (17:00-18:00 Uhr)

Sprecher Projekt: M.Sc. Yannick Fürst (TU Berlin)

Sprecher Praxisteil: Thomas Kramps (ingenieurbüro KRAMPS)