Die energetische Sanierung bestehender Gebäude stellt oft eine Herausforderung dar, da besonders der nachträgliche Einbau von Fußbodenheizungen mit großem Aufwand verbunden ist. Eine innovative Alternative bietet die Nutzung der Außenwand als Flächenheizung. Im Projekt LEXU_PLUS des Instituts für ZukunftsEnergie- und Stoffstromsysteme (IZES) wurden hierfür vorgefertigte Sandwich-Fassadenelemente entwickelt, die Wärme abgeben, Umweltenergie aufnehmen, speichern und in der Lage sind die Gebäudedämmung zu verbessern. Das Projekt, gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK), begann im Jahr 2021 und endete im Dezember 2024.

Innovative Fassadenelemente für bessere Energieeffizienz

Die neu entwickelten Elemente bestehen aus zwei Stahlbetonschalen (tragende Innenschale & äußere Vorsatzschale), die durch glasfaserverstärkte Kunststoffverbindungen (GFK) verknüpft werden. Zwischen den Schalen befindet sich eine frei wählbare Dämmschicht. Die GFK-Elemente vermeiden Wärmebrücken, sind korrosionsbeständig und steigern so die Energieeffizienz gegenüber herkömmlichen Stahlverbindungen.

Funktion & Vorteile

Durch die Kombination mit einer thermisch aktivierten Außenwand – einer Technik, die die Gebäudestruktur zur Wärmeverteilung und -speicherung nutzt – können niedrige Vorlauftemperaturen (25–30 °C) realisiert werden. Die große Übertragungsfläche ermöglicht den effizienten Einsatz erneuerbarer Energien, während die hohe Speicherkapazität eine zeitliche Entkopplung von Wärmeerzeugung und -verbrauch erlaubt. Zusätzlich integrierte Massivabsorber nutzen Umgebungswärme sowie Solarstrahlung und unterstützen die Beheizung mittels Wärmepumpe.

Praxistests & Umsetzung

Die Fassadenelemente wurden erfolgreich an zwei Objekten erprobt: einmal in der Rheinland-Pfälzische Technischen Universität Kaiserslautern-Landau, wo das thermische Verhalten untersucht wurde und in Komzet Bau Bühl in Baden-Württemberg, wo die Montageprozesse getestet wurden. Die wissenschaftliche Leitung des Projekts übernahm das Institut für ZukunftsEnergie- und Stoffstromsysteme (IZES) in Saarbrücken.

Ein wesentlicher Vorteil ist, dass die Elemente im Werk vorgefertigt werden und lediglich an der bestehenden Gebäudehülle angebracht werden müssen. Aufwendige Vor-Ort-Montagen entfallen daher, sodass die Durchführung von Sanierungen auch im bewohnten Zustand möglich ist. Zudem sind die Elemente für das Rückbauen und Recyceln geeignet.

Das Projektkonsortium arbeitet aktuell an der Markteinführung, mit Fokus auf Kostenreduktion und Systemoptimierung für eine wirtschaftliche Umsetzung.

Quellen:
https://www.energieforschung.de/news/de/lexu_plus_Sandwich_Elemente
https://izes.eu/projektportfolio/lexu/