Die Gebäude der Zukunft umfassen intelligente und effiziente Energiespeicherfunktionen und leisten somit einen wesentlichen Beitrag zu einem nachhaltigen Energieverbrauch. Das Energetikum in Pinkafeld, Österreich, bietet die erforderliche Forschungsinfrastruktur, um diese Entwicklung weiter voranzubringen.
Ein Living Lab für effizientere Gebäudeplanung in Österreich
- 01 July 2021
Das interdisziplinäre Living Lab ermöglicht es Forschenden, alle einzelnen Technologien unter praxisnahen Betriebsbedingungen und in verschiedenen Systemen zu testen, die das tatsächliche Nutzungsverhalten widerspiegeln.
Die Gebäude der Zukunft werden eine besondere Rolle als Energielieferant sowie als Ort für die Energiespeicherung einnehmen. Eine Weiterentwicklung solcher regenerativer Energiesysteme erfordert jedoch zunächst die Entwicklung intelligenter Netze, um die Energieerzeuger bzw. Energielieferanten mit den Nutzenden zu verbinden, sowie innovative Speichertechnologien.
Hier kommt das Energetikum ins Spiel. Als sogenanntes „lebendes Labor“ wird die Forschung vor Ort in Echtzeit durchgeführt, wobei das Gebäude im Alltag als Bürofläche genutzt wird. Während die Menschen im Gebäude ihrer harten Arbeit nachgehen, wird am Energetikum der Entwicklung und Prüfung individueller Technologien wie z. B. Solar- und Photovoltaik-Modulen, Wärmepumpensystemen, Speichertechnologien und Steuerungsstrategien zwischen den Systemen nachgegangen – dabei wird stets das echte Nutzungsverhalten berücksichtigt.
Mehr als nur Büroräumlichkeiten
Bevor Gebäude ihre Funktion in der kurz- und langfristigen Speicherung von Wind- und Solarenergie übernehmen können, müssen Forschende zunächst regenerative Energiesysteme mit intelligenten Verknüpfungen zwischen Energieversorgung, -speicherung und -verteilung erarbeiten. Ein vielversprechender Ansatz ist ein synchronisiertes System, das in der Lage ist, das Gebäude selbst in eine Energiespeicherstätte zu verwandeln.
Die Herausforderung bei der Einrichtung eines solchen synchronisierten Systems besteht darin, dass diese umfassende Kenntnisse über das dynamische Verhalten thermisch aktiver Gebäudekomponenten wie u. a. Wärmepumpen, Erdwärmesonden, hybride Sonnenkollektoren und Brennstoffzellen erforderlich machen. Lediglich die einzelnen Technologien zu verstehen, ist allerdings nicht ausreichend. Sachverständige müssen auch wissen, wie diese im Zusammenspiel miteinander, mit dem Gebäude und seinen Nutzenden funktionieren.
Die Lösung „Living Lab“
Bevor das Projekt „Energetikum“ ins Leben gerufen wurde, waren derartige Informationen nicht leicht zu beschaffen. Aufgrund nicht in ausreichendem Maße vorhandener geeigneter Versuchsgebäude waren die Forschenden darauf beschränkt, Simulationsrechnungen und separate Technologietests unter Laborbedingungen durchzuführen – keine dieser Lösungen konnte die Beobachtung echten Nutzungsverhaltens ersetzen, die einen wesentlichen Faktor in der Gleichung darstellt.
Das EU-finanzierte Projekt Energetikum konnte diese Forschungslücke durch die Einrichtung eines interdisziplinären Living Labs, das zugleich als voll funktionsfähiger Arbeitsplatz sowie hochtechnisches Energielabor dient, schließen. Forschende können hier alternative Energieversorgungssysteme, Speichertechnologien und Steuerungsstrategien im Maßstab eins zu eins entwickeln und testen, wobei sie zugleich den wesentlichen Faktor des tatsächlichen Nutzungsverhaltens berücksichtigen können.
Das Energetikum ermöglicht es, einzelne Technologien und systemweite Energiesteuerungsstrategien unter Berücksichtigung des echten Nutzungsverhaltens zu entwickeln. Ein einzigartiges Merkmal des Zentrums sind die weitreichenden hydraulischen Anlagen, welche die notwendige Flexibilität bieten, systemweite Konzepte für Speicherabschnitte zu erstellen – diese sind eine Voraussetzung für die Validierung und Erarbeitung von Gebäude- und Anlagensimulationsmodellen. Zu den weiteren Besonderheiten zählen ein Labor für Energiespeichersysteme auf Wasserstoffbasis, die neuesten Klimasteuerungssysteme und ein Labor, das sich der Simulation von Managementproblemen widmet.
Ein ausgezeichnetes Konzept
Das Gebäude wurde in nur einem Jahr errichtet. Seit April 2015 dient es als Bürofläche für das Forschungsteam von Forschung Burgenland. Darüber hinaus haben mehrere weitere Forschungsprojekte aus verschiedenen Sektoren und ganz Europa das Energetikum genutzt. Im Jahr 2015 wurde es in Anerkennung als energieeffizientes Gebäude mit dem Preis „Klimaaktiv Bronze“ ausgezeichnet.
Gesamtinvestition und EU-Mittel
Die Gesamtinvestition für das Projekt „Forschungsgebäude Energetikum – Living Lab“ beläuft sich auf 2 340 000 EUR, von denen 1 438 000 EUR aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung im Rahmen des operationellen Programms „Investitionen in Wachstum und Beschäftigung Österreich“ für den Programmplanungszeitraum 2014-2020 finanziert werden.