Nachhaltige, aktive Gebäudekühlung im innerstädtischen Wiener Wohnbaubestand

Abstract

Angesichts der fortschreitenden Klimakrise und ihrer Auswirkungen auf sommerlichen Komfort, Gesundheit sowie auf die prognostizierten steigenden Kühlbedarfe in Gebäuden, zielt diese Arbeit darauf ab, aktive nachhaltige Technologien zur Gebäudekühlung für ein typisches innerstädtisches Wiener Bestandswohngebäude zu analysieren und vergleichend zu bewerten.Zunächst wird der aktuelle Stand der Technik hinsichtlich der aktiven Gebäudekühlung dargelegt. Eine Übersicht typischer thermisch-energetischer Sanierungsmaßnahmen sowie eine Diskussion relevanter Technologien zur Wärme- und Kältebereitstellung in bestehenden Mehrgeschoßwohnbauten bilden die Grundlage für die Auswahl geeigneter Energiesysteme.Im Rahmen einer vergleichenden Analyse werden verschiedene Technologien zur aktiven, nachhaltigen Gebäudekühlung untersucht, um die ökonomisch-ökologische Optimalität ausgewählter Energiesysteme hinsichtlich der Lebenszyklusteilkosten, der äquivalenten Treibhausgasemissionen und der anfallenden Abwärme aus Kühlprozessen zu bewerten. Die Analyse basiert auf vereinfachten Modellrechnungen unter Heranziehung diverser Datengrundlagen und Annahmen, wobei eine lineare Optimierung mit kombinierter, gewichteter Zielfunktion zur Anwendung kommt. Zur Überprüfung der Robustheit der Ergebnisse wird eine lokale Sensitivitätsanalyse aus Basis von Szenarien durchgeführt.Für den innerstädtischen Wiener Wohnbaubestand wird insbesondere die freie Kühlung mit dem Erdreich als Wärmesenke, sowie der Einsatz von Sole-Wasser-Wärmepumpen in Verbindung mit vertikalen Erdsonden als ökonomisch-ökologisch optimale Lösungen identifiziert. Im Gegensatz dazu erweist sich die Anwendbarkeit von Absorptionskältemaschinen als stark eingeschränkt. Die Untersuchung zeigt, dass vor dem Hintergrund der deutlichen Performanceunterschiede eine differenzierte Auswahl der Energiesysteme wünschenswert ist, die sich an spezifischen ökologischen und ökonomischen Zielsetzungen orientiert und relevante Zielgrößen über einen angemessenen Betrachtungszeitraum hinweg berücksichtigt.