Reallabor GrayToGreen: Dekarbonisierung durch Energieeffizienz und Kreislaufwirtschaft
In dem Forschungsprojekt „Reallabor GrayToGreen: Dekarbonisierung durch Energieeffizienz und Kreislaufwirtschaft“ werden die Langzeitauswirkungen einer multifunktionalen Grünfassade auf das Mikroklima, den Gebäudeenergiebedarf und die Grauwasserreinigungsleistung über mehrere Jahre gemessen und parallel dazu simuliert. Zur Optimierung des Reinigungssubstrats werden Recyclingrohstoffe hinsichtlich ihrer physikalischen Eigenschaften und Umweltfreundlichkeit untersucht. Somit werden Energieeinsparpotentiale ermittelt und die Material- und Wasserkreislaufwirtschaft gefördert.
Das Reallabor GrayToGreen knüpft an die Vorgängerprojekte „VertiKKA“ und „VertiKKA2“ an, in denen ein Prototyp der sogenannten vertikalen Klimakläranlage entwickelt und in Form von sechs Modulen an einem Gebäude in der Coudraystraße 10 in Weimar umgesetzt wurde.
Die Ziele des wissenschaftlichen Arbeitsprogramms sind die Untersuchung der Umweltauswirkungen der Grünfassade im Reallabor (u.a. Mikroklima), des mit dem Einsatz der GrayToGreen verbundenen, mehrdimensionalen Energieeinsparpotentials (Heiz- und Kühlenergieeinsparungen, Wärmerückgewinnung aus Grauwasser) sowie deren technologische Weiterentwicklung, die auf die Optimierung der Grauwasserreinigungsleistung und die Substitution der Materialien durch nachhaltigere Alternativen abzielt. Die Inhalte umfassen:
- Langzeitmessungen von Mikroklima, Wärmetransport, Hinterlüftung, Grauwasserreinigungsleistung, Zu- und Ablauftemperaturen, Wasserqualität, Pflanzen- und Substrateigenschaften
- parametrisch variierende, numerische Bauteil-, Gebäude- und Mikroklimasimulationen
- experimentelle Ermittlung der Materialeigenschaften, insbesondere des Reinigungssubstrats
- Herstellung von Recycling-Reinigungsgranulaten aus separierten Wertstoffen sowie gemischtem Mauerwerksbruch
- theoretische Betrachtung des Einsatzes der GrayToGreen auf Quartiersebene, um die Potentiale der Trinkwasserersparnis zu ermitteln
- softwaregestützte Ermittlung des Treibhauspotentials und Primärenergiebedarfs unter Berücksichtigung der ermittelten Einsparpotentiale, Umweltproduktdeklarationen und Ökobilanzdatenbanken zur Bestimmung des Dekarbonisierungspotentials
Die Forschungsgruppe setzt sich aus der Professur Bauphysik (BUW), der Professur Siedlungswasserwirtschaft und Technologien urbaner Stoffstromnutzungen (BUW) sowie dem IAB-Institut für angewandte Bauforschung Weimar als Kooperationspartner zusammen.
Fördermittelgeber: TAB (Landesmittel sowie Mittel des ESF+) im Rahmen von Thüringen MOTIVation
Projektlaufzeit: 01/2025 bis 12/2027
Ansprechperson: Maria Hartmann M.Sc.