ZERAF

Der Bausektor verlangt eine hohe Innenraumqualität, steht aber unter dem Druck schwankender Energiepreise, europäischer Richtlinien, die bis 2050 einen kohlenstoffneutralen Gebäudebestand anstreben, und lokaler Bauvorschriften. Wir schlagen ein disruptives Fassadenkonzept vor, die "ZERo-carbon building enabler Adaptive opaque Facade (ZERAF)", um eine enorme Senkung des betrieblichen Energiebedarfs zu erreichen und gleichzeitig die Umweltauswirkungen neuer und bestehender Gebäude durch innovative Materialien zu reduzieren. Das ZERAF-Konzept ermöglicht es, opake Fassadensysteme nicht mehr als statische thermische Barrieren, sondern als thermische Modulatoren einzusetzen. Die disruptiven Konfigurationen der opaken Fassadentechnologie und der Einsatz neuartiger Materialien (intelligente Formgedächtnislegierungen und biobasierte Polyurethane der neuen Generation) ermöglichen eine solche dynamische Wärmesteuerung. Darüber hinaus minimiert ZERAF die Anzahl der primären Energiequellen (in Bezug auf das Volumen und die Vielfalt) und damit den eingebetteten Kohlenstoff. ZERAF stellt das Konzept der adaptiven opaken Fassaden radikal neu auf und nutzt die Gelegenheit, risikoreiche Low-TRL-Forschung in einem interdisziplinären Umfeld zu betreiben, um bahnbrechende Neuerungen aus der Luft- und Raumfahrt, der Biomedizin, den Nanomaterialien, der Chemie und dem IOT in den Bausektor zu bringen. Ziel ist es, wissenschaftlich zu beweisen, dass das ZERAF-Konzept alle Wärmeübertragungsmechanismen in opaken Gebäudefassaden auf einem signifikanten Niveau steuern kann. Prototypen werden zum ersten Mal hergestellt und ihr thermisches Verhalten wird in einem speziellen Labor mit einem Kalorimeter und einem kontinuierlichen Sonnensimulator charakterisiert. Um nachzuweisen, dass die verwendeten Materialien, Herstellungs- und Montageverfahren die Verringerung des CO2-Fußabdrucks nicht gefährden, werden die wichtigsten Nachhaltigkeitsparameter mithilfe einer Lebenszyklusmethode quantifiziert.