LEXU⁺ – Integrated Low Exergy Concepts for Buildings

Project idea

The central project idea of LEXU⁺ is the development of prefabricated sandwich façade elements for renovations in existing buildings, which can gain environmental energy, store heat/cooling, actively reduce heat loss from close-by rooms via the renovated exterior wall and also regulate the temperature of the rooms. In addition to their static functions, the components to be developed and their combinations also will come up to the following energy functions to full extent: „energy generation & storage“, „temperature control“ and „insulation“.

Therefore, the planned development intends the integration of additional thermal functions into prefabricated sandwich façade elements using new (thermal bridge-reduced) connection techniques, integration into industry-wide training and implementation on a demonstration façade and on a demonstrator. In addition, essential components of LEXU⁺ are the investigation of the practical operating behaviour of the components in test operation and a comprehensive monitoring programme to validate the theoretical models and concepts. This serves as a prerequisite for further practical applications and to increase acceptance in construction practice. Testing will first be carried out in the laboratory and then in the „Smallhouse IV“ demonstrator at the Technical University of Kaiserslautern. The Technical University of Kaiserslautern is also responsible for the static component development. In addition, a demonstration façade will be constructed and application tests will be carried out at the KOMZET BAU BÜHL training centre. Schöck Bauteile GmbH is responsible for the development and application of thermal bridge-reduced connection techniques based on glass fibre-reinforced plastic. IZES gGmbH is acting as project coordinator. In addition, IZES gGmbH is carrying out the thermal component development and requirements analysis.

Kernthemen

Die Kernthemen des Vorhabens sind somit die konsequente Weiterentwicklung sowie die Optimierung der Komponente „außenliegende Wandtemperierung“, einer „Flächentemperierung“ für den Gebäudebestand, durch Erhöhung des Vorfertigungsgrades, erweitert um einen flexibel gestaltbaren Fassadenabsorber als integraler Bestandteil der Fassade – basierend auf den Ergebnissen des Vorprojektes LEXU II. Die Erhöhung des Vorfertigungsgrades wird dabei durch die Herstellung von thermische aktivierten Sandwich-Fassaden-Elementen im Fertigteilwerk und deren Applikation an der Bestandswand erzielt.

Das Teilvorhaben der IZES gGmbH beschäftigt sich neben der Gesamtprojektleitung vor allem mit der thermischen Bauteileentwicklung neuer Sandwich-Fassaden-Elemente mit zwei thermisch aktiven Schichten, und in diesem Zusammenhang insbesondere mit der detaillierten Beschreibung und Modellentwicklung für eine Kombination aus Fassadenabsorber und außenliegender Wandtemperierung. Die Arbeiten umfassen im ersten Schritt die Modellbildung, Simulation und Validierung eines Sandwich-Fassaden-Elements mit zwei thermisch aktiven Schichten, gefolgt von der Aufstellung eines thermischen Bauteilkatalogs und abschließenden Laborprüfungen an dem Sandwich-Fassaden-Element. Die IZES gGmbH übernimmt die Koordination des Gesamtprojektes sowie die Leitung der Arbeitspakete AP1 und AP2 und ist zudem vor allem in AP5, AP6 und AP7 eingebunden.

• AP 1: Koordination
• AP 2: Thermische Bauteileentwicklung
• AP 3: Verbindungs- und Befestigungstechnik
• AP 4: Statische Bauteileentwicklung
• AP 5: Musterfassaden, Applikationstests und Ausbildung
• AP 6: Praxisnahe Validierung
• AP 7: Ökonomische und ökologische Bilanzierung

Partner

• TU Kaiserslautern
• KOMZET BAU BÜHL
• Schöck Bauteile GmbH

FKZ 03EN1041A