Projekt "Sani60ies" : Thermische Fassadenaktivierung im Bestand

Um den Gebäudebestand zu dekarbonisieren, braucht es Alternativen zu fossilen Heizsystemen. Neben der Fernwärme gelten Wärmepumpen als wichtigste Technologie der Zukunft. Ihr effizienter Betrieb erfordert jedoch Niedertemperatursysteme, wie Fußboden- oder Wandheizungen. Diese arbeiten mit niedrigen Vorlauftemperaturen und passen zur Funktionsweise von Wärmepumpen. Die nachträgliche Installation solcher Systeme ist jedoch aufwändig: Sie erfordert bauliche Eingriffe in den Wohnungen und bringt für die Bewohner*innen erhebliche Belastungen mit sich.

Gerade in urbanen Räumen mit großvolumigem Wohnbau stellen sich komplexe Fragen: Wo findet man Platz für erneuerbare Wärmequellen wie Erdsondenfelder oder große Wärmespeicher? Wie lassen sich effiziente Niedertemperatursysteme in bestehende Leitungsnetze integrieren – und das bei laufendem Betrieb mit tausenden Bewohner*innen? Hier setzt das Forschungs- und Demonstrationsprojekt "Sani60ies" an, das vom Institut für Verfahrens- und Energietechnik der BOKU University wissenschaftlich begleitet wird.

„Trotz dieser Herausforderungen entstehen derzeit wegweisende Projekte, die zeigen, dass auch Wohnanlagen großen Maßstabs klimafit gemacht werden können – durch die Kombination aus Gebäudesanierung, innovativen Wärmepumpensystemen und sozialwissenschaftlicher Begleitung“, erklärt BOKU-Forscherin Magdalena Wolf.

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Rund zwei Drittel aller österreichischen Gebäude sind älter als 50 Jahre und treten in eine Phase, in der umfassende thermische und energetische Sanierungen notwendig werden. Ziel ist es daher, ein Niedertemperatursystem mit minimalinvasiven Maßnahmen nachzurüsten. Der innovative Ansatz: die thermische Aktivierung der Gebäudehülle. Dazu werden Heizungsrohre direkt in die Außenwand eingelassen, mit Mörtel verspachtelt und anschließend mit einem Wärmedämmverbundsystem überdeckt. Die Rohre temperieren die Fassade, reduzieren Wärmeverluste und unterstützen die bestehende Heizanlage ohne Eingriffe in die Wohnungen. Nach außen erscheint die Fassade wie eine herkömmliche thermische Sanierung, im Inneren wirkt sie jedoch als großflächiges Niedertemperatursystem.

>>> Zum Bericht über das Vorgängerprojekt: Fräsen für den energetischen Fortschritt

Aktuell werden drei Demonstrationsobjekte in Wien realisiert: In der Große Neugasse im 4. Bezirk ist das System seit zwei Jahren in Betrieb und liefer erste belastbare Ergebnisse. Seit dem Frühling dieses Jahres ist die Methode auch in der Eichendorffgasse und der Hackenberggasse – beide im 19. Bezirk – in Betrieb. Damit deckt das Projekt unterschiedliche Bautypen der 1950er- bis 1970er-Jahre ab, die exemplarisch für Teile des österreichischen Gebäudebestands stehen.

Um die Effizienz des installierten Systems zu überprüfen, wurden in allen Objekten umfassende Monitoringsysteme installiert. Neben den Vor- und Rücklauftemperaturen des Heizsystems wird auch die Temperatur der einzelnen Fassadenheizkreise sowie die Kerntemperatur der Fassade aufgezeichnet. Zur Erhebung der Wärmeströme wurden Wärmemengenzähler installiert. Die Daten ermöglichen eine detaillierte Energiebilanz und unterstützen die Optimierung des Betriebs.

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Im Entwärmungsbetrieb lag die Temperatur in der Fassade um rund 2 Grad unterhalb der Raumtemperatur. Dadurch floss Wärme aus den Innenräumen in die Wand und die Raumtemperatur sank spürbar. Um den Effekt quantifizieren zu können, wurden Messdaten mit und ohne aktiven Kühlbetrieb unter vergleichbaren klimatischen Bedingungen – etwa Außentemperatur und Sonneneinstrahlung – analysiert. Das Ergebnis: Mit aktivierter Entwärmung war die Raumtemperatur im Schnitt um etwa 2 Grad niedriger als im Vergleichszeitraum ohne Kühlbetrieb. Deutlich wurde auch, dass richtiges Nutzer*innenverhalten – wie gezieltes Nachlüften oder Verschattung während des Tages – das Innenraumklima stark beeinflusst.

„Für die Gebäudetechnik liefert das Projekt wichtige Erkenntnisse über die langfristige Leistungsfähigkeit von Fassadenheizungen. Für die Baupraxis entsteht ein Sanierungsansatz, der sich mit vertretbarem Aufwand in vielen Gebäuden umsetzen lässt", betont Wolf. Laut der Forscherin habe die Idee zudem über Wien hinaus Strahlkraft: In ganz Europa stehen Millionen Gebäude der Nachkriegszeit vor der Sanierung. „Die thermische Fassadenaktivierung könnte zum Schlüssel werden, um Wärmepumpen im Bestand flächendeckend einzusetzen – effizient, bewohner*innenfreundlich und klimawirksam“, so Wolf abschließend.

Das Demonstrationsprojekt Sani60ies wird von der BOKU University in Kooperation mit dem Institute of Building Research & Innovation ZT-GmbH als Konsortialführung, Vasko+Partner Ingenieure als Planungspartner und der Sozialbau AG als gemeinnützige Wohnungsaktiengesellschaft und Gebäudeeigentümerin umgesetzt.