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In Würzburg: Neubau des bayerischen Zentrums für Angewandte Energieforschug soll sich zur Kommunikationsplattform von Forschung und Industrie entwickeln

Riesiges Instrument der Forschung

Archiv-Artikel vom Dienstag, den 28.08.2012

Von unserer Mitarbeiterin Michaela Schneider

Das neue Forschungszentrum des Zentrums für Angewandte Energie Bayern. Der Würzburger Abteilungsleiter Hans-Peter Ebert begutachtet die Baufortschritte.

© Michaela Schneider

Würzburg. Dass die Energieressourcen eines Tages knapp werden, ist seit langem klar. Zum echten gesellschaftlichen Problem wurde das Thema erst, als die Energiekosten immer weiter stiegen. Geforscht indes wird schon lange an energieoptimierten Gebäuden und energieeffizienten Technologien - seit gut zwei Jahrzehnten unter anderem in Würzburg am Bayerischen Zentrum für Angewandte Energieforschung (ZAE).

1991 in der unterfränkischen Bezirkshauptstadt als Verein gegründet, rüsten sich die Forscher hier derzeit für die Zukunft: Für 10,4 Millionen Euro entsteht im Ortsteil Hubland auf dem Gelände der ehemaligen Leighton Baracks ein Neubau. Dabei geht es längst nicht nur darum, aus den viel zu beengten Laboren und Büroräumen in ein modernes, größeres Gebäude umzuziehen. Entstehen soll vielmehr ein Demonstrationsbau, in dem zahlreiche Prototypen sowie neue Forschungsergebnisse umgesetzt und neue Technologien erstmals in Kombination getestet werden.

"Diese Masse an Prototypen und neuen Technologien unter einem Dach ist bundesweit - und über Deutschlands Grenzen hinaus - einzigartig", betont Diplom-Physiker Dr. Hans-Peter Ebert. Der 50-Jährige ist Abteilungsleiter der Würzburger Niederlassung, das Team des ZAE forscht mit Garching und Erlangen an zwei weiteren bayerischen Standorten. Klare Zielsetzung für die Zukunft: Mit dem Neubau in Würzburg sollen Forschung und Industrie noch enger verzahnt und neue Entwicklung noch schneller auf den Markt gebracht werden. "Unser Neubau soll sich zur Kommunikationsplattform von Industrie und Forschern entwickeln", betont Ebert. Gefördert wird das Projekt von Bund und Land, die Eröffnung ist im Frühsommer 2013 geplant.

Als innovativstes Element im Neubau bezeichnet der Diplom-Physiker die Gebäudeautomation. Sämtliche Forscherteams, die im Gebäude arbeiten, werden demnach ihre Daten in ein gemeinsames System einspeisen. Und die Bedienungselemente, so das Ziel, werden den Nutzern rückmelden, wie energiefreundlich die einzelnen Elemente arbeiten und zusammenspielen. "Die Idee dahinter: Das Haus der Zukunft denkt für seine Bewohner im Hintergrund mit und sorgt so wie von selbst für möglichst wenig Energieeinsatz", erklärt Ebert. Zum Beispiel, indem Daten des Deutschen Wetterdienstes eingespeist werden und das System selbst "entscheidet", ob es vorausschauend Wärme speichern oder Räume kühlen sollte.

Auch die Gebäudehülle der neuen ZAE-Unterkunft könnte laut Ebert kaum innovativer sein. So wird das Gebäude unter anderem eine wetterfeste, sich selbst reinigende Membran überspannen. Ihre Vorteile: Sie ist wie Glas lichtdurchlässig, im Gebäude ist damit weniger Kunstlicht nötig. Und: Sie taugt als Dämmmaterial. "Membran an sich ist nicht neu, die bisherigen Komponenten waren aber wenig energieeffizient", sagt Ebert. Fünf Jahre habe das Team des ZAE deshalb an der Optimierung gearbeitet, um den Dämmwert der Konstruktion zu optimieren, ohne dass der Lichteinfall negativ beeinflusst wird. In Zukunft biete das neuartige Material spannende Einsatzmöglichkeiten, so der Diplom-Physiker - zum Beispiel um Innenhöfe zu überdachen.

Ein weiterer Gedanke, der im Neubau umgesetzt wird: Nicht erst nach Gebäudefertigstellung soll Energie eingespart werden - auch der Bau selbst soll so ressourcenarm wie möglich über die Bühne gehen. "Wir wollen möglichst wenig Material verbauen - das Problem aber war bislang: Je dünner die Wand, desto schlechter die Dämmung", sagt Ebert. Deshalb seien intelligente Materialien nötig - zum Beispiel so genannte Phasenwechselmaterialien. Die Forscher des ZAE forschen deshalb auch an mit Wachs befüllte Kunststoffkügelchen. Die kleinen Speicher mit einem Durchmesser von gerade einmal zehn Mikrometern werden direkt in die Wandplatten eingearbeitet. Das Prinzip ist so schlicht wie genial: Bei einer bestimmten Temperatur schmilzt das Wachs und nimmt Wärme auf. Wird es kälter, wird das Wachs wieder hart und gibt Wärme ab. Temperaturspitzen werden gepuffert, Extremklimata im Raum verhindert.

Eine spezielle, hochdämmende Verglasung, schaltbare thermische Solarkollektoren, ein neuartiges System zur Zuluftkonditionierung oder ein Wasserkühlkreislauf mit natürlicher Rückkühlung auf dem Dach sind weitere innovative Technologien, die in den Neubau integriert werden. Teils sind die Systeme bereits in der Industrie im Einsatz, teils handelt es sich um echte Prototypen. Allen ist aber gemein, dass Wissenschaftler des ZAE maßgeblich an ihrer Entwicklung beteiligt waren und Forschungsergebnisse der vergangenen Jahre nun im Neubau umgesetzt werden.

Auch was künftige Forschungen betrifft, werden sich für die Energie-Experten ganz neue Möglichkeiten eröffnen. Neben Büroräumen, Laboren und einem Seminar- und Tagungsbereich entstehen im Neubauacht nahezu identische Testräume. In diesen können dann verschiedene Systeme zu Luftentfeuchtung, Kühlung oder Energiespeicherung unter gleichen Bedingungen parallel getestet werden, um den Wirkungsgrad zu optimieren. Auch werden zum Beispiel übers ganze Gebäude verschiedene Beleuchtungselemente verteilt, um unter anderem herauszufinden: Wie harmonieren Kunst- und Tageslicht? Wie werden welche Beleuchtungen akzeptiert? Und wie wirken sie sich zum Beispiel auf die Leistungsfähigkeit aus?"Das Gebäude an sich wird für uns ein riesiges Forschungsinstrument sein", betont Ebert.

© Fränkische Nachrichten, Dienstag, 28.08.2012
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