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Klimafolgenbewältigung durch regenerative Gebäudekühlung: Entwicklung von Kühllastprofilen und eines Web-GIS-basierten Kältekatasters zur standortgenauen Auslegung von zukünftigen Kühltechnologien in Sachsen bis 2040

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Projektlogo des Forschungsprojektes CoolSaxony
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Logo Kofinanzierung von der EU
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Logo Finanzierung der Maßnahme
ProjektleiterProjektbearbeiterProjektlaufzeit
Prof. Dr.-Ing. Tobias M. Fieback
Dr.-Ing. Thomas Grab
Dipl.-Wi.-Ing. Lukas Oppelt1. Dezember 2024 bis
30. November 2027

Über das Projekt

Hintergrund

Trockenheit und Hitze haben Deutschland und insbesondere Sachsen über die letzten Sommer begleitet. Nach dem “Jahrhundertsommer” 2003 mit 19,7 °C Durchschnittstemperatur in Deutschland erreichten 2018, 2019 und 2022 nahezu wieder die gleichen Werte. Neben Ernteausfällen trifft die Hitze auch das tägliche Leben der Bevölkerung. Heiße Tage und Tropennächte in Kombination sorgen für ein steigendes Gesundheitsrisiko. In Abbildung 1 auf nachfolgender Seite ist der Anstieg der mittleren Anzahl an Sommertagen (Tmax > 25 °C) dargestellt.

Eine Analyse der Gebäudeklimatisierung z.B. in Schulen und öffentlichen Gebäuden aber auch im Wohnsektor ist als ein wesentlicher Baustein der Klimaanpassung in Zukunft unausweichlich, um ein gesamtsystemisches Verständnis zu schaffen und Sektorkopplungseffekte zu nutzen. Doch wie lässt sich dieser Kühlbedarf in Sachsen in Zukunft effektiv und regenerativ decken und wie wird er zeitlich anfallen? Für die Bereitstellung von Kälte stehen verschiedene Technologien zur Verfügung, z.B. SplitGeräte, Wärmepumpe oder Absorptionskältemaschinen, die standortspezifisch genutzt werden können und gezielt ausgelegt werden müssen. Hierfür sind abnehmerspezifische Kältelastprofile von hoher Bedeutung.

Projektinhalt

Das Projekt CoolSaxony setzt an diesem Punkt an. Aufbauend auf den aktuell in der Quartiersplanung üblichen Heizlastprofilen (Standardlastprofile) sollen Kühllastprofile entwickelt werden. Parallel dazu werden verschiedene Kühlszenarien für Sachsen abgeleitet und die Kühlbedarfe standortabhängig simuliert. Die daraus entstehende “Kältekarte Sachsen” wird der Öffentlichkeit zugänglich gemacht und gibt sowohl Kommunen als auch Energieversorgern und Privathaushalten die Möglichkeit z.B. abschätzen zu können, ob bei einer Sanierung zukünftige Kühltechnologien zu integrieren sind. Um die Auswahl der jeweils passenden Technologie zu erleichtern, wird ein techno-ökonomischer Vergleich durchgeführt und als Leitfaden aufgearbeitet

Aktuelles aus dem Projekt

Im April 2026 wurde die 2. Messkampagne im Projekt CoolSaxony gestartet, erneut werden mehr als 60 Messgeräte, verteilt über ganz Sachsen, installiert. Neben der Erfassung von weiteren Validierungsdaten liegt der Fokus diesmal auch auf der Erfassung von Unterschieden innerhalb eines Gebäudes (z.B. durch Nutzereinfluss und Lage im Gebäude) und den Möglichkeiten, dies in Modellen nachzubilden (z.B. Zonierung der Gebäude).

Von April bis November 2025 wurden über 60 Raumklimamessgeräte in mehr als 20 verschiedenen Gebäuden, verteilt über ganz Sachsen, installiert. Ziel war es zum einen den aktuellen Kühlbedarf in sächsischen Gebäuden (z.B. Schulen und Kindergärten) abzuschätzen und Daten für die Validierung der im Projekt zu entwickelnden Kühllastprofile zu erfassen. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass die sommerliche Hitze in Sachsen zunehmend die Behaglichkeit in Innenräumen beeinträchtigt. Während der Messperiode 2025 zeigten insbesondere Schulen und öffentliche Verwaltungsgebäude in Städten wie Chemnitz, Dresden, Leipzig und Bautzen deutliche Überschreitungen der Temperatur-Grenzwerte in den Monaten Juni bis September. Im Gegensatz dazu blieben die untersuchten Wohngebäude in ländlicheren Regionen wie Geringswalde oder Frauenstein weitgehend innerhalb des behaglichen Bereichs.

Im November 2025 trafen sich die Mitglieder des Heat-Pump Annex 61 des Technology Collaboration Programms der Internationalen Energie Agentur in Freiberg. Dabei stellte der deutsche Delegierte Lukas Oppelt auch das Projekt CoolSaxony und die ersten Ergebnisse vor. Die Idee der Entwicklung von Kühllastprofilen wurde mit großem Interesse aufgenommen und mögliche Schnittpunkte zu anderen Ländern gesucht. Für die weiter Projektlaufzeit wurde deshalb u.a. ein Datenaustausch mit Italien vereinbart, wodurch die entwickelten Kühllastprofile mit weiteren Realdaten validiert werden können. Mehr erfahren

 

Weitere Projekte

Die Arbeitsgruppe Verfahrenstechnische Stoff- und Prozessdaten beschäftigt sich mit Forschungsfragen rund um das Thema Wärmetransport - von Grundlagen wie Bestimmung des Wärmetransportkoeffizienten bis zur Anwendung in energieautarken Gebäuden oder bei der energetischen Nutzung von Grubenwässern. Hier gibt es einen Überblick zu weiteren Forschungsprojekten innerhalb der Arbeitsgruppe.

Beteiligte Projektpartner

Das Projekt wird koordiniert von der 911 Bergakademie Freiberg (Professur für Technische Thermodynamik) und erfolgt in Zusammenarbeit mit dem DBI GTI.

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Logo der 911 Bergakademie Freiberg

911 Bergakademie Freiberg

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Logo der Technischen Thermodynamik

Professur für Technische Thermodynamik

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Logo des DBI Gastechnologischen Institutes

DBI Gastechnologisches Institut