Gebäude als netzdienliche Wärmespeicher - Anforderungen an die Gebäude der Zukunft

Gebäude können einen Beitrag zur Energiewende leisten, indem sie bevorzugt Wind- und Sonnenstrom zum Heizen und Kühlen nutzen und die Energie in thermischer Form im Gebäude zwischenspeichern. Dieser Fachaufsatz analysiert die heutigen und zukünftigen Anforderungen an "netzdienliche" Gebäude und stellt ein Konzept vor, mit dem sich die Gebäudemasse selbst als Wärme- und Kältespeicher nutzen lässt. Das Konzept basiert auf TABSOLAR genannten, durchströmbaren Bauteilen aus Ultrahochleistungsbeton (UHPC) mit eingeformten FracTherm®-Hohlraumstrukturen, welche sich thermisch aktivieren lassen. Aufgrund des innovativen Fertigungsverfahrens lassen sich sehr dünne Bauteile mit einer entsprechend geringen thermischen Trägheit realisieren. Im vorgestellten Anwendungsbeispiel werden TABSOLAR-Elemente als deckeninstalliertes schnelles Wärmeübergabesystem in Verbindung mit einem thermisch mittels Wärmedämmung von der Zone getrennten, thermoaktiven Bauteil-System (TABS) genutzt, dessen große thermische Masse als Wärmespeicher dient. Erste Simulationen zeigen, dass das gewählte Konzept einen Übergang zu netzdienlichem Betrieb der Wärmeversorgungsanlagen auf Basis von Wärmepumpen bei einer gleichzeitigen wesentlichen Verbesserung des Raumkomforts ermöglicht.