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Nationale Bauforschung 2024-2027

Starting: 19 Jul Ending

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Jetzt zur Diskussion und Themen der Bauforschung kommentieren

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Das Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie (BMK) startet die öffentliche Konsultation zur (Neu-)Ausrichtung der nationalen Bauforschung ab 2024. Die Einreichfrist für Diskussionsbeiträge ist der 1. September 2023 (12:00 Uhr CET).

Der Gebäudesektor ist weltweit für einen hohen Anteil des Energieverbrauchs und der klimaschädlichen Emissionen verantwortlich, ca. 38% der globalen CO2-Emissionen entfallen auf diesen Bereich. In Österreich konnten in den letzten Jahren viele innovative Entwicklungen im Bereich „Nachhaltiges Bauen“ erforscht, demonstriert und umgesetzt werden. Zukunftsweisende Gebäude- und Siedlungskonzepte zielen auf eine Reduktion des Energie- und Stoffeinsatzes, die Nutzung erneuerbarer Energieträger, den Einsatz ökologischer Baumaterialien sowie eine Erhöhung des Raumkomforts und der Lebensqualität.
  
Das BMK verfolgt mit der (Neu-)Ausrichtung der Bauforschung eine ab 2024 beginnende, mehrjährige Strategie, aktuellen Trends und Herausforderungen in dem Forschungs- und Innovationsbereich zu begegnen und damit die Umsetzung eines klimaneutralen Gebäudesektors zu beschleunigen. Im Rahmen der Konsultation können Themen diskutiert sowie Innovationsziele und Anwendungsbereiche in 7 Themenfeldern konkretisiert werden. Die Rückmeldungen dieser Konsultation finden Eingang im weiteren Strategieprozess.
 
Wir laden Sie hiermit herzlich dazu ein, an der Konsultation teilzunehmen. Eine einfache Anmeldung ist dazu erforderlich.

UPDATE: Aufgrund eines Stromsausfalls und kurzzeitigen Einschränkung wurde die Konsultation bis 1. September 2023 (12:00 Uhr) verlängert!

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P48

INNOVATIONSZIELE

Das integrale Quartiersmanagement und die Sektorkopplung im Quartier als komplexe Systeme, in denen verschiedene Sektoren wie Energie, Mobilität, Wohnen und Versorgung miteinander interagieren, indem Ressourcen optimal genutzt, Emissionen reduziert und Synergien zwischen den verschiedenen Sektoren geschaffen werden.

ANWENDUNGSFELDER

  • Weiterentwicklung ganzheitlicher Planungsansätze und Methoden für eine nachhaltige Quartiersentwicklung
  • Demonstration und Etablierung von Strom- und Wärmeenergiegemeinschaften
  • Integration erneuerbarer Energien und effizienter Energiesysteme auf Quartiersebene
  • Demonstration von Elektromobilität und intelligenten Verkehrskonzepten im Quartier
  • Demonstration von Quartierskonzepten zur dezentralen Energieerzeugung und -speicherung
  • Schaffung von nachhaltigen Wohn- und Arbeitsumfeldern mit einem Fokus auf soziale Integration und Partizipation
  • Entwicklung von Technologien und Konzepten für die Abfall- und Wassermanagement im Quartier
  • Erforschung und Umsetzung von digitalen Plattformen und intelligenten Infrastrukturen zur Vernetzung und Steuerung der Quartiersressourcen

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5.5 Integration solarer Technologien

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P49

INNOVATIONSZIELE

Die Integration von PV-Technologien in Gebäudehüllen, Fahrzeuge und Fahrwege sowie in Agrar- und Wasserflächen erschließt ein riesiges Flächenpotenzial für die Solarstromerzeugung. Ziel der Forschung und Entwicklung ist es Synergiepotenziale für Photovoltik in der bebauten Umwelt zu entwickeln, die effizient und wirtschaftlich sind und somit eine Alternative zu herkömmlichen Energiequellen darstellen.

ANWENDUNGSFELDER

  • Transparente Solarzellen, die in Fenstern oder Glasfassaden integriert werden
  • Farbige Solarzellen, die in die Gestaltung von Gebäudefassaden integriert werden
  • Flexibles Design von Solarzellen die auf verschiedenen Oberflächen aufgebracht werden können
  • Solarthermie + PVT, Verschränkung mit Erdsondenfeldern
  • PVT-Kollektoren, die die Vorteile der Solarthermie und der Photovoltaik in einem Kollektor vereinigen
  • Nutzung von BIPV-Technologie: Die Nutzung von Building Integrated Photovoltaics (BIPV) ermöglicht die Integration von Solarzellen in die Architektur von Gebäuden
  • Weiterentwicklung und Einsatz von Soprtionskollektoren

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5.6 Netzdienlichkeit von Gebäuden

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P50

INNOVATIONSZIELE

Netzdienliche Gebäude sind Gebäude, die aktiv an der Stabilisierung des Stromnetzes durch die Bereitstellung von Regelenergie oder die Optimierung des Eigenverbrauchs von erneuerbaren Energien beteiligt sind. Die Forschungs- und Entwicklungsziele in diesem Bereich konzentrieren sich auf die Entwicklung von Technologien und Konzepten zur effektiven Integration von Gebäuden in das Energiesystem, einschließlich der Integration von Energiemanagement-Systemen und der Verwendung von Echtzeitdaten, um das Energieverhalten von Gebäuden zu optimieren.

ANWENDUNGSFELDER

  • Grid-Interactive Efficient Buildings, die in der Lage sind, mit dem Stromnetz zu kommunizieren und Energiebedarf und -angebot in Echtzeit anzupassen
  • Virtuelle Kraftwerke, die Energie von mehreren Gebäuden bündeln, um netzdienliche Dienstleistungen bereitzustellen (Stromnetze-Stabilisierung)
  • Energiemanagement-Systeme, die auf Echtzeitdaten zur Steuerung von Gebäuden basieren und die Stromversorgung effektiver und effizienter machen
  • Netzdienlichkeitspotentiale in Fernwärmenetzen zur Spitzenlastreduktion
  • Entwicklung von typischen Netzdienlichkeitsmodellen für wesentliche Netztypen
  • Bewertungsmethoden netzdienlicher Gebäude in laufenden Betrieb

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5.7 Grundwasserstrom als saisonaler Energiespeicher

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P51

INNOVATIONSZIELE

Im städtischen Raum wird das verfügbare Grundwasser gezielt und projektspezifisch zur Wärme- und Kälteversorgung genutzt. Die Untersuchung erfolgt auf einzelnen Grundstücken, in der Nähe von Quell- und Schluckbrunnen.
Unsere Hypothese besagt, dass sich der Grundwasserstrom nicht allzu schnell bewegt, was insbesondere durch die Grundwasserneubildung unterstützt wird. Daher stellt sich die Frage, ob dieser Grundwasserstrom, der in den Sommermonaten zur Kühlung genutzt wird und sich dadurch erwärmt, zeitverzögert weiter flussabwärts für die Beheizung anderer Projekte genutzt werden kann, um dann in der Folge erneut flussabwärts zur Kühlung verwendet zu werden. Diese Überlegungen könnten weitere Möglichkeiten zur Nutzung des Grundwassers für Energiezwecke eröffnen und sollten genauer untersucht werden.

ANWENDUNGSFELDER

  • Konzepterstellung unter welchen (technisch/physikalischen) Rahmenbedingungen es denkbar ist, den Grundwasserstrom als saisonalen Energiespeicher zu nutzen
  • Entwicklung effizienter Pump- und Verteilsysteme für die gezielte Nutzung des Grundwasserstroms als saisonaler Energiespeicher
  • Einsatz von Sensortechnologien zur Überwachung und Optimierung des Grundwasserstroms
  • Entwicklung von Modellen und Simulationswerkzeugen zur Vorhersage des Verhaltens des Grundwasserstroms über längere Zeiträume
  • Nutzung von Geoinformationssystemen zur Identifizierung optimaler Standorte für die Grundwassernutzung
  • Nutzung von Oberflächengewässer als thermische Energiequelle

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5.8 Energieflexibilität

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P52

INNOVATIONSZIELE

Die meisten Gebäude sind noch immer statische Energieverbraucher, die wenig Flexibilität bieten. Forschungs- und Entwicklungsziele sind daher die Entwicklung neuer Technologien und Systeme, die eine flexible und intelligente Steuerung der Energieversorgung in Gebäuden ermöglichen.

ANWENDUNGSFELDER

  • Ganzheitliche Energiekonzepte für Gebäude, die durch Lastmanagement und unter Ausnutzung lokaler Speicher eine hohe Kompatibilität zum zukünftigen Netzstrom aufweisen (Netzreaktive Gebäude)
  • Quantifizierung von Energieflexibilität typischer Gebäude auf Basis von Lastverschiebung und Speicherfähigkeit sowie Zeitraum. Hierbei gilt es folgende Herausforderungen zu berücksichtigen: (1) Kurzzeitspeicher (2) große Mengen konstant über einen längeren Zeitpunkt abgegeben (3) Überbrückung von Zeiten (Nacht, Windstill, ...)
  • Thermischer Komfort in energieflexiblen Gebäuden mit hoher Nutzer:innenakzeptanz

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5.9 Vehicle-to-building

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P53

INNOVATIONSZIELE

Die Verknüpfung von Gebäuden mit Elektromobilität kann genutzt werden, um Schwankungen im Stromnetz auszugleichen. Forschungs- und Entwicklungsziele in diesem Bereich umfassen die Optimierung der Ladeinfrastruktur, die Verbesserung der Energieeffizienz von Gebäuden durch die Integration von Elektromobilität sowie die Integration von Gebäuden in ein intelligentes Stromnetz.

ANWENDUNGSFELDER

  • Lösungen für die Vernetzung von Elektrofahrzeugen und Gebäuden
  • Elektrische Energieversorgung von Gebäuden durch bidirektionales Laden von Elektrofahrzeugen
  • Integration von E-Fahrzeugen in Gebäudeenergiemanagementsysteme zur Optimierung des Energieverbrauchs und der -kosten
  • Einsatz von induktiver Ladetechnologie, um den Ladevorgang zu vereinfachen
  • Einführung von Elektrofahrzeug-Flottenmanagement-Systemen, um den Einsatz von Elektrofahrzeugen in Gebäuden zu optimieren
  • Einsatz von künstlicher Intelligenz zur Vorhersage des Ladebedarfs von E-Fahrzeugen und zur Steuerung der Ladeinfrastruktur
  • Interaktion mit der Netzinfrastruktur

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6.1 Wärmepumpen in Gebäuden

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P54

INNOVATIONSZIELE

Wärmepumpen sind eine der vielversprechendsten Technologien, um den Energieverbrauch von Gebäuden zu reduzieren und die CO2-Emissionen zu senken.

ANWENDUNGSFELDER

  • Entwicklung von dezentralen Kleinstwärmepumpen
  • Feldtests/ Monitoring von Wärmepumpen im Bestandsgebäuden und Quartieren
  • Wärmepumpenanwendungen für teilsanierte Gebäude
  • Effizienzsteigerung von Wärmepumpen durch verbesserte Technologien, z.B. durch den Einsatz von CO2 als Kältemittel
  • Weiterentwicklung von Wärmepumpen mit Schwerpunkt auf neuen Temperaturniveaus, weiteren Effizienzsteigerungen
    und Kostensenkung (insbesondere durch verbesserte Produktionsprozesse)
  • Integration von Wärmepumpen in intelligente Energieversorgungssysteme und intelligentes Lastmanagement (Smart Grids)
  • Entwicklung von Wärmepumpen, die auch bei niedrigen Temperaturen effizient arbeiten
  • Lösungen für Wärmepumpen Pooling
  • Erhöhung der Lebensdauer von Wärmepumpen durch die Verwendung langlebiger Komponenten
  • Weiterentwicklung von Wärmepumpen, die mit unterschiedlichen Wärmequellen betrieben werden können, z.B. Abwärme aus Industrieprozessen oder solarthermische Energie
  • Erforschung von Möglichkeiten zur Reduzierung des Geräuschpegels von Wärmepumpen, um die Akzeptanz in Wohngebieten zu erhöhen

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6.2 Energieaktive Fassadenelemente

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P55

INNOVATIONSZIELE

Energieaktive Fassadenelemente spielen eine wichtige Rolle bei der Energieeffizienz von Gebäuden. Durch die Integration von Technologien wie Photovoltaik und Wärmerückgewinnung in Fassadenelemente können Gebäude effektiver mit Energie umgehen und den Bedarf an externen Energiequellen reduzieren.

ANWENDUNGSFELDER

  • Entwicklung von Fassadenelementen, die sowohl als passive als auch als aktive Energiequellen genutzt werden können
  • Fassadenelemente als Wärmequelle für Wärmepumpen
  • Entwicklung von Fassadenelementen mit integrierten Wärmerückgewinnungssystemen zur Reduzierung des Heizbedarfs
  • Erforschung von Möglichkeiten zur Steigerung der Effektivität von Fassadenelementen bei der Wärmeregulierung
  • Entwicklung von Fassadenelementen mit integrierten Sensorsystemen zur automatisierten Steuerung der Raumtemperatur und -beleuchtung
  • Erforschung von Möglichkeiten zur Integration von Energiespeicherung in Fassadenelemente zur Erhöhung der Energieautarkie von Gebäuden

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6.3 Energieaktive Infrastrukturelemente und urbane Freiflächen

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P56

INNOVATIONSZIELE

Die Notwendigkeit für energieaktive Infrastrukturelemente und urbane Freiflächen in Gebäuden liegt darin, dass sie dazu beitragen können, den Energieverbrauch zu reduzieren und die Versorgung mit erneuerbaren Energien zu verbessern. Gleichzeitig können sie zur Erhöhung der Lebensqualität und zur Erreichung von Klimaschutzzielen beitragen.

ANWENDUNGSFELDER

  • Großflächige Photovoltaikintegration in Verkehrsinfrastruktur (Austobahnen, Bahntrassen,...)
  • Nutzung von Geothermie-Systemen zur Energieversorgung von Gebäuden und städtischen Freiflächen (Autobahnen, Bahnstraßen,...)
  • Einsatz von Straßen- und Platzoberflächen zur Energieerzeugung (z.B. Kollektorintegration in Straßen; Photovoltaik in Straßenbelägen,...)
  • Entwicklung von neuen Energieinfrastruktursystemen für den Transport von Wärme und Kälte zwischen Gebäuden und städtischen Freiflächen
  • Verwendung von grünen Dächern und Fassaden zur Reduzierung des Energieverbrauchs von Gebäuden durch Schattierung und Kühlungseffekte
  • Einsatz von intelligenten Straßenlaternen

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6.4 Niedertemperatur Wärme- und Kälteabgabesysteme

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P57

INNOVATIONSZIELE

Die Effizienz von Heiz- und Kühlsystemen in Gebäuden hängt maßgeblich von der Art und Weise ab, wie die Wärme- und Kälteabgabe im Innenraum erfolgt. Wärme-Kälteabgabesysteme in Gebäuden umfassen die Entwicklung energieeffizienter, Entwicklung von kostengünstigen und umweltfreundlichen Technologien zur Erzeugung, Speicherung und Verteilung von Niedertemperatur-Wärme und Kälte im Gebäudebereich. Dabei müssen vor allem auch die Nutzer:innenbedürfnisse und der Komfort berücksichtigt werden.

ANWENDUNGSFELDER

  • Forschung an der Integration von Niedertemperatur Heiz- und Kühltechnologien in Decken- Fußboden- und Wandkonstruktionen in Neubau und Sanierung
  • Optimierung von Changeover-Systemen bei der Bereitstellung von Warmwasser, Kühlung und Heizung für Niedertemperaturanwendungen unter Berücksichtigung von Gleichzeitigkeiten
  • Entwicklung von dynamischen Wärmeverteilsystemen, die sich an die Bedürfnisse und Aktivitäten der Nutzer:innen anpassen können
  • Forschung an der Nutzung von Phase-Change-Materialien zur effektiven Speicherung und Freisetzung von Wärme und Kälte
  • Messungen Auswirkungen von Materialien, Farben und Texturen auf die Wärme- und Kälteabgabe im Innenraum und thermischen Komfort
  • Entwicklung von Heiz- und Kühlelementen, die sich in Baukonstruktionen und Einrichtungsgegenständen integrieren lassen
  • Strategien zur Verminderung der Temperaturniveaus der Versorgungstechnik im Gebäude entsprechend der tatsächlichen Nutzer:innenanforderungen (Niedertemperaturheizsysteme, aktive Einzelraumregelung, aktive Berücksichtigung solarer Gewinne durch Prognosetools und prädiktive Regler, aktiv kontrollierte Be- und Entlüftung)

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