Vergangene Woche wurde der Bauantrag in Zürich für einCO2-freies 4-Familien-Haus mit 700m2 Nutzfläche eingereicht. Das Konzept des Projektes B35-LowEx basiert auf den Prinzipien der Thermodynamik unter Berücksichtigung der Wertigkeit der Energie der sogenannten Exergie. Kern des völlig neuen und von der ETH patentierten Systems ist eine aktive Wärmedämmung der Fassade. Das aus normalen Backsteinen aufgemauerte und mit einem Betondach versehene Haus wird mit einem engmaschigen Netz aus Kunststoffrohren mit einem Durchmesser von ca. 8–10 mm überzogen. Das Netz wird an ein Wasserverteilsystem angeschlossen, das im Sockelbereich verlegt wird. Nun wird das ganze Haus mit einem Wärmedämmputz von 7–8 cm Dicke verputzt. Die Verteilrohre im Sockelbereich werden an eine Erdsonde angeschlossen, die zwei Erdschichten in 0–150 m und 150 –350 m Tiefe bewirtschaftet. Im Sommer wird Wärme, die von der relativ dunklen Fassade absorbiert wird, in die tiefe Zone mit einer Temperatur von 20–25 Grad C eingelagert. Das Erdreich kühlt das Haus bzw. schützt es vor Überhitzung, die Fassade bereitet den Heizbetrieb vor. Im Winter wird die eingespeicherte Sommerwärme dem Erdspeicher wieder entzogen und in die aktive «Heizschicht» in der Fassadenkonstruktion bei 12–15 Grad C abgegeben. Die innere Backsteinmauer meint auch im kältesten Winterbetrieb, dass an ihrer Aussenseite das Klima von Sizilien herrsche.

Neben dieser Welt-Innovation wird das Gebäude mit einer Reihe von neuen technischen Systemen (Digitalstromtechnik, Wärmerückgewinnung aus dem Abwasser, dezentraler Stromspeicher, hocheffiziente, ölfreie Wärmepumpe, hochselektive Gläser etc.) ausgerüstet sein. Im Kostennachweis enthalten sind die Investitionen für Photovoltaik in Sevilla und für Windanlagen im Schweizer Jura. Sie sind so kalkuliert, dass damit der gesamte Strom für das ganze Haus CO2-frei erzeugt werden kann. Die physikalische Theorie des LowEx-Systems ist grundsätzlich sei langem bekannt, aber im Bauwesen mit dieser Konsequenz nicht angewendet worden. Sie steht als Ergänzung zu den bisher üblichen Betrachtungsweisen der Energieoptimierung zur Verfügung, setzt aber ein fundiertes thermodynamisches Verständnis voraus. Die Qualität der Theorie besteht darin, dass deutlich mehr Varianten zur Lösung des CO2-Problems als bisher entstehen.

Von der ETH in die Praxis

Die Entwicklung der neuen LowEx-Komponenten erfolgt in interdisziplinären Teams an der ETH, der Hochschule Luzern und der Universität Basel in enger Kooperation mit verschiedenen Industriepartnern. Zwei weitere Bauprojekte auf der Basis der gleichen LowEx-Theorie werden im Laufe 2008 begonnen. Das Projekt B35 wurde auf Basis eines Gebäudeinformationsmodells durch die Architekten AGPS, Zürich, geplant. Auch hierbei erfolgte ein intensiver Wissenstransfer von der ETH in die Praxis. Ein am Lehrstuhl für Gebäudetechnik entwickeltes Zusatzprogramm zum Gebäudeinformationsmodell ermöglicht es, den Energie- und den Exergiebedarf eines Gebäudes direkt am Entwurf innert weniger Sekunden zu berechnen. Auch dies eine weltweite Innovation, die Basis für eine Spin-off-Firma sein wird.

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