ThermEcoFlow: Innovative Technologien & Metho­den für Raumluftkomfort und Energie­optimierung in Ther­mengebäuden

Ausgangssituation / Motivation

Thermen- und Wellnessanlagen in Österreich sind bedeutende Energieverbraucher. Ihre spezifischen architektonischen Merkmale – großflächige Glasfassaden, asymmetrische Gebäudeformen und hohe Luftfeuchtigkeit – erschweren herkömmliche Energiesparmaßnahmen. Zusätzlich beeinflussen schwankende Besucher:innenzahlen und variable Sonneneinstrahlung den Energieverbrauch erheblich, was die energetische Optimierung besonders herausfordernd macht.

Inhalte und Zielsetzung

Das Projekt „ThermEcoFlow" verfolgt folgende zentrale Ziele:

• Weiterentwicklung bestehender Gebäudesimulationsprogramme (TRNSYS, EnergyPlus, IDA ICE) zur präziseren Modellierung multizonal strukturierter Thermenanlagen, insbesondere in Bezug auf Luftströmungen, Feuchtigkeitslasten und Verdunstungseffekte.
• Detaillierte Untersuchung der Verdunstung an Beckenoberflächen und der Wasserdampfaufwirbelung durch Attraktionen wie Rutschen, um deren Einfluss auf das Raumklima und den Energiebedarf besser zu verstehen.
• Einführung KI-gestützter, prädiktiver Regler für Heizungs-, Lüftungs- und Klimasysteme (HKLS), die eine dynamische und proaktive Anpassung an wechselnde Bedingungen ermöglichen und damit die Energieeffizienz steigern.
• Optimierung von Sanierungsprozessen durch verbesserte Gebäudesimulationsmodelle in der Planungsphase.

Methodische Vorgehensweise

Um diese Ziele zu erreichen, wird zunächst eine detaillierte Anforderungsanalyse durchgeführt, die bauliche, technische und betriebliche Gegebenheiten von Thermen- und Wellnessanlagen erfasst. Hierzu werden Betriebsdaten erhoben, Messungen zu Raumklima und Energieverbrauch durchgeführt sowie Interviews mit Gebäudeverantwortlichen geführt.

Auf dieser Basis werden bestehende Modelle der Simulationsprogramme evaluiert und Potenziale zur Weiterentwicklung identifiziert, um die spezifischen thermischen und klimatischen Bedingungen in Thermenanlagen besser abzubilden. 

Dabei liegt der Fokus insbesondere auf der Modellierung von Luftströmungen, Feuchtigkeitslasten sowie der Verdunstung an Wasseroberflächen. Ergänzend werden KI-gestützte Regelungssysteme für HKLS-Anlagen getestet, um eine optimierte und energieeffiziente Steuerung zu ermöglichen. Für die konzeptionelle Testumgebung können Daten und Anforderungen eines Use Cases der Sonnentherme Lutzmannsburg genutzt werden.

Erwartete Ergebnisse

Durch die verbesserte Abbildung der thermischen Bedingungen und die Einführung intelligenter Steuerungssysteme wird eine signifikante Reduktion des Energieverbrauchs erwartet. Erste Schätzungen gehen von Einsparungen im Bereich von 15-25 % aus.

Dies führt zu einer spürbaren Reduzierung des CO₂-Ausstoßes und trägt zur Erreichung der Klimaneutralität bei. Gleichzeitig wird der Raumkomfort für Besucher:innen durch eine präzisere Steuerung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit verbessert. 

Die getesteten Simulations- und Regelungsmodelle sollen zudem wertvolle Erkenntnisse für zukünftige Umsetzungsprojekte liefern sowie auch für Sanierungsmaßnahmen, indem sie bereits in der Planungsphase eine realistische Einschätzung des Energieeinsparpotenzials ermöglichen. 

Die Erkenntnisse aus dem Projekt dienen als Grundlage für weitere Forschungs- und Umsetzungsprojekte, um langfristig eine nachhaltige und energieeffiziente Betriebsweise von Thermen- und Wellnessanlagen zu etablieren.

Projektleitung

AEE – Institut für Nachhaltige Technologien

Projekt- bzw. Kooperationspartner:innen

• Forschung Burgenland GmbH
• Sonnentherme Lutzmannsburg Frankenau GmbH

Carina Seidnitzer-Gallien
Feldgasse 19
A- 8200 Gleisdorf

Tel.: +43 (3112) 5886 266
E-Mail: c.seidnitzer-gallien@aee.at
Web: www.aee-intec.at