Masterthesis: Fassadenheizelemente zur seriellen Sanierung von Bestandsgebäuden – Entwicklung eines

Die Masterthesis erfolgt im Rahmen eines dreijährigen Verbund-F&E-Projekts der Firma
Consolar zusammen mit dem IGTE der Universität Stuttgart, dem KIT Karlsruhe, einem
Wohnbauunternehmen und einem Softwareentwickler. In diesem Projekt soll ein neuartiges
System entwickelt werden, das die gleichzeitige Sanierung von Gebäudehülle und Heizsystem
ermöglicht, ohne größere Arbeiten im Inneren des Gebäudes zu verursachen. Es soll den
effizienten Einsatz von Solar- und Wärmepumpentechnologie ermöglichen und auch von
angelernten Kräften fehlerfrei eingesetzt werden können. Es könnte auf disruptive Weise
drastisch gesteigerte Sanierungsraten ermöglichen und damit einen wesentlichen Beitrag zur
Lösung der Klimakrise leisten.
Das Projekt wird aktuell gestartet. Im Rahmen der Masterarbeit sollen erste Funktionsmuster
der Fassadenelemente entwickelt werden, mit denen im Anschluss, Anfang 2025, erste
qualitative Tests durchgeführt werden können, die nicht mehr Bestandteil der Arbeit sind.
Die Arbeit beinhaltet folgende Schritte und Schwerpunkte:
1. Eigenes Nachvollziehen der Dimensionierung: Ermittlung des Heizbedarfs auf Basis eines
Referenz-Bestandsmehrfamilienhauses vor und nach der Dämmung im Zuge der Montage
der Fassadenelemente; Ermittlung der notwendigen Wärmeströme durch die Wand, der
Temperaturgradienten und der Heizleistung.
2. Mitarbeit bei der Ausarbeitung des serientauglichen Konstruktionskonzepts der
Fassadenelemente und Entwicklung einer daran angelehnten Konstruktion für den
Musterbau, noch ohne Serienwerkzeuge und -investitionen.
3. Ein Schwerpunkt der Arbeit liegt in der Gestaltung des Wärmeübertragers auf der
Wandseite. Die Fassadenelemente übertragen zum einen Wärme durch Konduktion
durch die Wand, zum anderen durch Zuluft. Die Konstruktion des Wärmetauschers, der
Formgebung der Wärmedämmung mit integrierter Luftkanalstruktur und Aufnahmen für
den Wärmetauscher sowie die Auswahl von Platten als Kontaktfläche an der Fassade
erfolgen in einem aufeinander abgestimmten Prozess.
4. Auf Basis der Konstruktion erfolgt die Organisation und Betreuung des Musterbaus.