Die weitere Reduzierung des Primärenergieeinsatzes zur Heizung und Kühlung von Gebäuden erfordert neue, intelligente Lösungen für eine Raumkonditionierung mit hoher Flexibilität. Eine Möglichkeit ist die funktionale Kombination von Raumtextilien und Heiz-/Kühlflächen zu 'thermoaktiven Raumtextilien'. Es ist zu erwarten, dass derartige textile Konstruktionen gegenüber konventionellen Flächenheiz- und -kühlsystemen eine Reihe von Vorteilen aufweisen. Hier sind beispielsweise die hervorragende Eignung bei Altbausanierungen, sehr flexible Anordnungsmöglichkeiten im Raum sowie vorteilhafte Regel-, Schnellaufheiz- und -ankühlfähigkeiten mittels 'Faltung' bzw. 'Entfaltung' der Raumtextilien zu nennen. Zudem besteht bei geeigneter Konstruktion die Möglichkeit einer problemlosen Unterschreitung der Taupunkttemperatur im sommerlichen Kühlfall. Diese speziell ausgerüsteten Raumtextilien fungieren gleichzeitig als Wandbespannung und/oder als Vorhang vor den Fenstern und er-möglichen auf diese Weise nicht nur die Wärmezu- und -abfuhr sondern auch die Aufnahme, Speicherung und Abgabe von Wasserdampf und damit die Regulation der Raumluftfeuchte. Wesentliche Zielstellung dieses Projektes ist die grundlegende Untersuchung funktioneller, energetischer und wärmephysiologischer Aspekte bei der Anwendung von textilen Raumheiz- und -kühlflächen. Theoretische Betrachtungen sollen anhand ausgewählter repräsentativer Prototypen verifiziert werden
Die Stadt Freiburg plant mit dem neuen Verwaltungszentrum (NVZ) das nach derzeitigem Kenntnisstand europaweit größte Gebäude mit der Zielsetzung Plusenergiegebäude, also ein Gebäude, das primärenergetische bilanziert in der Jahresbilanz mehr Energie zur Verfügung stellt, als es selbst benötigt. Ziel ist ein zukunftsorientiertes Energiekonzept mit innovativer aber schlanker Gebäudetechnik, bei hohen Anforderungen an den Komfort. Zum Ausgleich des Energiebezugs wird die Gebäudehülle - wo sinnvoll und möglich - zur Energiegewinnung genutzt. Zur aktiven Energiegewinnung (neben passiven Methoden wie Tageslichtnutzung und der Nutzung passiv solarer Wärmegewinne) kommt hauptsächlich Photovoltaik zum Einsatz, kombiniert mit photovoltaisch-thermischen Kombi-Kollektoren. Die Wärme- und Kälteversorgung basiert auf grundwassergekoppelten Wärmepumpen, Heizung und Kühlung erfolgt über Flächensysteme (Betonkernaktivierung in Kombination mit Randstreifenelementen), sodass mit niedrigen Temperaturen geheizt und möglichst mit ausschließlich mit Umweltenergie (Grundwasser) gekühlt werden kann. Durch die Aktivierung der Gebäudemasse steht so neben technischen Speichern auch die Gebäudemasse als Speicher zur elektrisch-thermischen Lastverschiebung zur Verfügung. Konzepte von Null- und Plusenergiegebäuden stellen die beste derzeit verfügbare Technik dar und konnten bereits vielfach erfolgreich realisiert und dokumentiert werden. Dabei zeigen sich aber auch verbleibende Herausforderungen: saisonales, wetter- und zeitabhängiges Ungleichgewicht zwischen solarem Angebot und Bedarf. Im (elektrischen) Versorgungsnetz stellt der steigende Anteil fluktuierender Erneuerbarer Energien eine Herausforderung für zukünftige Energiesysteme dar. Bewertungskriterien für netzdienlichen Betrieb sind derzeit Gegenstand der Forschung. Das NVZ soll als Demonstrator die Rolle von zukünftigen Gebäuden mit stark reduziertem Energiebedarf und hoher Eigendeckung zeigen. Ziel ist ein möglichst autonomes Gebäude zu entwickeln, mit einem im Vergleich zu konventionellen Gebäuden stark reduziertem Lastgang, der hinsichtlich einer netzdienlichen Einbindung in das Quartier optimiert wird. Im Bereich Planung und Betrieb stellen entsprechende Gebäude - Niedrigst- und Nullenergiegebäude - nach wie vor große Herausforderungen: neben dem Mehraufwand in der Planungsphase fehlen kostengünstige und robuste Methoden der Qualitätskontrolle bei Ausführung, der Inbetriebnahme und im späteren Betrieb, um die tatsächliche Qualität und Energieeffizienz durchgängig sicherzustellen. Bei diesem Bauvorhaben werden Erkenntnisse aus abgeschlossenen Forschungsprojekten mit neu entwickelten Methoden zur Qualitätssicherung angewendet um unter anderem einen Prozessleitfaden zu erarbeiten, der Modellcharakter für ähnliche, insbesondere kommunale Bauvorhaben hat.