DIE AKTIVIERTE GEBÄUDEHÜLLE LEICHT, INTEGRATIV, EXPERIMENTELL

Prof. Frank Hülsmeier, ArchitektHTWK Leipzig, Architektur-Institut Leipzig

Material & KonstruktionVon der Forschnung zur AnwendungMünchen, 21. Nov. 2017

VISION

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EMBRYONIC OR MATURE?

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vakutex VAKUUMGEDÄMMTES EXPERIMENTALHAUS IN VORGEFERTIGTER STAHL-HOLZBAUWEISE

Foto: F. Hülsmeier Foto: F. Hülsmeier

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Foto: F. Hülsmeier

vakutex VAKUUMGEDÄMMTES EXPERIMENTALHAUS IN VORGEFERTIGTER STAHL-HOLZBAUWEISE

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vakutex

VAKUUMGEDÄMMTE FASSADEN- ELEMENTE AUS TEXTILBETON

Rendering vakutex-FassadeCGI: S. Huth, ai:L der HTWK Leipzig

• Entwicklung einer schlanken, hochgedämmten Fassade (Passivhausstandard)

• mit einer Fassadendicke von nur 11cm werden konstruktive und bauphysikalische Aufgaben gelöst (Prüfungsergebnisse: A2, 56 db)

• Förderdauer: 03.2010 - 10.2012 Förderprogramm Zukunft Bau

• Kooperationspartner des ai:L: HFB Engineering GmbH, CTS GmbH, Variotec GmbH & Co. KG; Halfen GmbH

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GESAMTSTÄRKE 11 CM

1,5 cm Textilbetonplatte

0,5 cm Kunststoffwellpappe

3,0 cm Vakuum-Isolations-Paneel

2,5 cm Vakuum-Isolations-Paneel

0,5 cm Kunststoffwellpappe

3,0 cm Textilbetonplatte

umlaufend: Glasfaser verstärkter Kunststoff (GFK) 50/60/3

optional: Phase Change Material (PCM)

Mock-up vakutex Quelle: ai:L, HTWK Leipzig / Foto: Tobias Krettek

vakutex

MODELL DER MATERIALSCHICHTUNG

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Is PV embryonic or mature?

Integrated designvakutex + smarttex

Combined reinforcing and electric heating textilePrefabricated sandwich panelHigh insulated building envelope (passive house standard)Reduced environmental impact of material, embodied energy and greenhouse gasesReduced building servicesAugmented marketable floorspace

Photovoltaics for Architects | Prof. Arch. Frank Hülsmeier | PV Days Halle | 21.10.2014

textile reinforced concrete panelvacuum insulation paneltextile reinforced concrete panel with smarttex heating

smarttex KLIMANEUTRALE STRAHLUNGSHEIZUNG IN TEXTILBETON

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smarttex

KLIMANEUTRALE STRAHLUNGS- HEIZUNG IN TEXTILBETON

Funktionsprüfung mittels Wärmebildkamera Foto: K. Denhof, HTWK Leipzig

• Entwicklung eines anwesenheits-gesteuerten smarttex-Boards für Gebäude mit einem Primärenergiebedarf von 15 - 50 kWh/(m²a)

• Förderdauer: 06.2012 - 08.2015 Förderprogramm ZIM VP

• Kooperationspartner des ai:L: TU Dresden, Qpoint GmbH, HFB Engineering GmbH, SGB Steuertechnik GmbH, Variotec GmbH & Co. KG

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paratex

PILOTVORHABEN ZUR UMSETZUNG INNOVATIVER FASSADENFORSCHUNG

parasitäre Architektur auf dem Geutebrück-Bau der HTWK, CGI: S. Huth, ai:L der HTWk Leipzig

• Pilotprojekt ausgehend vom Forschungsprojekt vakutex

• Ziel ist es, die hochgedämmten und extrem schlanken Außenwandkonstruktionen in Sichtbetonoptik in einem gebauten Objekt zu realisieren

• Parasitäre Architektur am Neubau des Geutebrückbaus zur multifunktionalen Nutzung und als Experimentallabor

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C3CARBON CONCRETE COMPOSITE

CGI: A. Heller / S. Huth, ai:L der HTWK Leipzig

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C3BASISVORHABEN 4

MULTIFUNKTIONALE BAUTEILE AUS CARBONBETON AM BEISPIEL DER AKTIVIERTEN GEBÄUDEHÜLLE

• Förderdauer: 07.2015 - 12.2016 Förderprogramm zwanzig20

• Konsortium mit 20 Kooperationspartner aus Wirtschaft und Forschung

CGI: A. Heller / S. Huth / R. Heiland, ai:L der HTWK Leipzig

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C3PV INTEGRATION VON PHOTOVOLTAIK IN CARBONBETON-BAUTEILE

CGI: A. Heller / F. Schwalbe, ai:L der HTWK Leipzig Foto: A. Heller, ai:L der HTWK Leipzig

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C3PV INTEGRATION VON PHOTOVOLTAIK IN CARBONBETON-BAUTEILE

CGI: A. Heller / F. Schwalbe, ai:L der HTWK Leipzig Foto: A. Heller, ai:L der HTWK Leipzig

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C3SUPERCON DIREKTELEKTRISCHE ENERGIESPEICHER ALS TEIL DER CARBONBETON-GEBÄUDEHÜLLE

CGI: A. Heller / F. Schwalbe / B. Sens, ai:L der HTWK Leipzig Foto: S. Huth, ai:L der HTWK Leipzig

Foto: S. Huth, ai:L der HTWK Leipzig

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C3SUPERCON DIREKTELEKTRISCHE ENERGIESPEICHER ALS TEIL DER CARBONBETON-GEBÄUDEHÜLLE

CGI: A. Heller / F. Schwalbe / B. Sens, ai:L der HTWK Leipzig Foto: S. Huth, ai:L der HTWK Leipzig

Foto: S. Huth, ai:L der HTWK Leipzig

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C3DAYLIGHT TRANSLUZENTE GEDÄMMTE CARBONBETON-GEBÄUDEHÜLLEN

CGI: A. Heller / F. Schwalbe, ai:L der HTWK Leipzig & D. Ludwig, Architektur.visuell Foto: A. Heller, ai:L der HTWK Leipzig

Foto: A. Heller, ai:L der HTWK Leipzig

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C3LED INTEGRATION VON LEUCHTDIODEN IN CARBONBETON-BAUTEILE

CGI: A. Heller / F. Schwalbe, ai:L der HTWK Leipzig Foto: A. Heller, ai:L der HTWK Leipzig

Foto: A. Heller, ai:L der HTWK Leipzig

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C3LED INTEGRATION VON LEUCHTDIODEN IN CARBONBETON-BAUTEILE

CGI: A. Heller / F. Schwalbe, ai:L der HTWK Leipzig Foto: A. Heller, ai:L der HTWK Leipzig

Foto: A. Heller, ai:L der HTWK Leipzig

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Südfassade Ostfassade

988 kWh/m²a 690 kWh/m²a 770 kWh/m²a 482 kWh/m²a

Nordfassade Westfassade

384 kWh/m²a 223 kWh/m²a 761 kWh/m²a 475 kWh/m²a

SOLARshell

DIE PARAMETRISCH OPTIMIERTE FASSADE ALS ENERGIEQUELLE

• Verschemlzung von architektonischer Ästhetik und Ertragsoptimierung von BIPV durch Nutzung parametrisch-generativer Entwurfsmethodiken

• Förderdauer: 12.2015 - 11.2016 Förderprogramm ZukunftBau

• Kooperationspartner: BOBO Produktions- & Vertriebsgesellschaft Dr. Mirtsch Wölbstrukturierung GmbH Fraunhofer CSP SolarWorld Innovations GmbH SGB Steuertechnik GmbH

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SOLARshell DIE PARAMETRISCH OPTIMIERTE FASSADE ALS ENERGIEQUELLE

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SOLARshell DIE PARAMETRISCH OPTIMIERTE FASSADE ALS ENERGIEQUELLE

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SOLARshell DEMONSTRATOR

Foto: Fraunhofer CSP

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KONTAKT

PROF. FRANK HÜLSMEIERDIPL.-ING. | ARCHITEKT

P: +49 341 3076-6248E: frank.huelsmeier@htwk-leipzig.de

STEFAN HUTH M. A. | ARCHITEKT

P: +49 341 3076-6540E: stefan.huth@htwk-leipzig.de

ai:L Architektur-Institut LeipzigHochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur LeipzigUniversity of Applied Sciences

PF 30 11 66 | 04251 Leipzigail.htwk-leipzig.de