Intelligente Fabrik für energetische Gebäudesanierung mit Photovoltaik

Forscher:innen der Jade Hochschule haben eine Fabrik konzipiert, mit der man Fassaden- und Dachpaneele mit Photovoltaik zur energetischen Sanierung von Gebäuden hochautomatisiert fertigen kann.Foto: INDU-ZERO
Diese drei Reihenhäuser wurden bereits mit den im Projekt entwickelten Fassaden- und Dachpaneelen energetisch saniert.
Forscher:innen der Jade Hochschule haben eine Fabrik konzipiert, mit der man Fassaden- und Dachpaneele mit Photovoltaik zur energetischen Sanierung von Gebäuden hochautomatisiert fertigen kann. Das soll Kosten senken und die gesamte Sanierung schneller machen.

Wie lassen sich 22 Millionen Wohngebäude in der Nordseeregion bis 2050 energetisch sanieren? Die Jade Hochschule am Fachbereich Seefahrt und Logistik hat in einem internationalen Projekt-Konsortium eine hochautomatisierte Fabrik entwickelt, die Fassaden- und Dachpaneele zur energetische Gebäudesanierung mit Photovoltaik hochautomatisiert fertigen kann. Hierdurch sollen CO2-Emissionen vermieden, Kosten gesenkt und die Arbeitsbelastung auf Baustellen reduziert werden – gleichzeitig. Das Interreg-Projekt endete im Juni dieses Jahres nach einer Laufzeit von vier Jahren.

„Die Fabrik, die wir entwickelt haben, ermöglicht die energetische Sanierung der Häuser nicht nur massenweise mit individualisierbaren Lösungen, sondern wird die gesamte Sanierung schneller durchführen und um rund 50 Prozent günstiger machen. So hoffen wir auf insgesamt schnellere Fortschritte bei den klimagerechten Sanierungen im Nordseeraum“, sagt Kerstin Lange, die an der Jade Hochschule eine Professur für Transportwirtschaft und Projektlogistik inne hat und das Projekt wissenschaftlich begleitete.

Die Aufgabe der Jade Hochschule war die Gestaltung von modernen Logistikkonzepten und Wertschöpfungsstrategien. Dabei ging es darum die hohen logistischen Anforderungen einer solchen Fabrik zuverlässig zu bewältigen sowie gleichzeitig die Beschaffungs-, Produktions- und Distributionsprozesse nachhaltig zu realisieren. Neue Transport- und Kommissionierungsstrategien mussten die Forscher:innen entwickeln und bewerten. Denn die derzeitigen Produktions- und Logistiksysteme bereits existierender Fabriken der Branche sind nicht auf die geplanten Volumina ausgelegt. Zu den getesteten Technologien gehörten Virtual Reality, intelligente Roboter, cyber-physikalische Systeme oder auch das Internet der Dinge. Insbesondere wurden die Platzbedarfe der Materialen und Produkte berechnet, das Layout der Transport- und Lagerflächen designt, Transportkalkulationen durchgeführt und Distributionsnetzwerke gestaltet. So werden beispielsweise bis zu 150 Lkw-Ankünfte pro Tag benötigt, um Materialien liefern beziehungsweise produzierte Paneele mitzunehmen.

Erste Wohneinheiten in den Niederlanden saniert

Die Ergebnisse des von der EU geförderten Interreg-Projektes INDU-ZERO liegen bereits vor. Die konzipierte Blaupause der sogenannten „Smart Factory“ ist für die jährliche Produktion von Fassaden- und Dachpaneelen für mindestens 15.000 Wohneinheiten ausgelegt. Ergebnis ist eine zweistöckige und rund 26 Hektar große Fabrik. Die bisher nur digital existierenden Fabrik zeigt, dass eine kundenindividuelle Massenproduktion von standardisierten Sanierungspaketen in einer hochautomatisierten intelligenten Fabrik möglich ist. Zudem kann man die Kosten signifikant reduzieren. Außerdem hat man bereits erste Wohneinheiten in den Niederlanden mit den entworfenen Sanierungspaketen testweise ausgerüstet. Hierbei bestätigte sich, dass sich das Renovierungstempo deutlich steigern lässt und eine Umfunktionierung zu einem Nullenergiehaus realistisch ist.

„Im Projekt haben wir uns nicht nur auf die Produktions- und Logistikprozesse konzentriert, sondern insbesondere auch das Kundenverhalten untersucht. Ziel war es, dass die Renovierungsarbeiten für die Kunden so unkompliziert und schnell wie möglich durchgeführt werden, sodass ein Wohnungswechsel während Renovierung nicht stattfinden muss. Ferner sollen auch im Nachhinein die Heizkosten merklich gesenkt werden und eine Wertsteigerung der Immobilie vorliegen“, erklärt der wissenschaftliche Mitarbeiter Bennet Zander.

3D-Laservermessung für energetische Gebäudesanierung mit Photovoltaik

Nach einer 3D-Laservermessung des zu renovierenden Gebäudes mit der sogenannten BIM-Technologie kann man die neu entwickelten Fassaden- und Dachpaneele maßgenau in einer dezentralen Fabrik fertigen. Fenster, Türen, Photovoltaik-Module sowie Ventilationssysteme sind bei diesen bis zu zwölf Meter langen und drei Meter hohen Elementen bereits integriert. Somit gelingt die Installation innerhalb weniger Tage vor Ort, ohne dass die Bewohner ihre Wohnung verlassen müssen. Dank der Integration von PV-Modulen oder Wärmepumpen soll die Sanierung eine nachhaltige Lösung zur Energiegewinnung und Steigerung des Wohnkomforts bieten.

19.7.2022 | Quelle: Jade Hochschule | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH

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