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Kühle Gebäude im Sommer

Dem sommerlichen Wärmeschutz wird zukünftig aufgrund des Klimawandels mit zunehmenden Hitzeperioden eine immer wichtigere Bedeutung zukommen. Die negativen Auswirkungen sind vielfältig und reichen von Komforteinbußen über ernste gesundheitliche Folgen bis hin zu stei gendem Stromverbrauch von Klimaanlagen. Die Entwicklung von Strategien zur Vermeidung von Überhitzung von Innenräumen mit passiven Maßnahmen ist deshalb von immenser Bedeu tung. In einer groß angelegten Parameterstudie wird der Einfluss von passiven Maßnahmenpa keten, Klimadaten sowie Nutzungs- und Fassadentypen untersucht. Hierfür werden Muster räume für die Nutzungstypen Wohnen, Büro und Schule modelliert. Um klimatische Unter schiede in Deutschland abzubilden, werden die Städte Rostock (kühles Klima), Potsdam (durch schnittliches Klima) und Mannheim (warmes Klima) für die Untersuchung ausgewählt, die in un terschiedlichen Sommerklimaregionen liegen. Der Klimawandel wird über die ortsgenauen Zu kunfts-Testreferenzjahre Normaljahr 2045 und extrem warmer Sommer 2045x abgebildet so wie durch Wetterdaten des extrem warmen Sommers 2018 ergänzt. Ausgewertet werden Über temperaturgradstunden nach dem Komfortband des Nationalen Anhangs der DIN EN 16798-1. Ergänzt wird die Parameterstudie durch eine Energiebedarfsanalyse und Wirtschaftlichkeitsbe trachtung. Beim anschließenden Methodenvergleich, der u.a. die beiden Verfahren nach DIN 4108-2, Komfortbewertungen nach DIN EN 16798-1 und deren Nationalem Anhang einschließt, werden ebenfalls Berechnungen und thermische Simulationen durchgeführt und die Ergebnisse - insbesondere hinsichtlich Einhaltung der Anforderungswerte - verglichen. Eine qualitative Einschätzung der Aussagekraft, der Komplexität und des Arbeitsaufwands rundet den Methodenvergleich ab. Im Rahmen der Studie wurde ferner eine rechtsgutachtliche Stellungnahme erstellt mit dem Thema erstellt, welche Bedeutung das im Gebäudeenergiegesetz verankerte Wirtschaftlichkeitsgebot für die Anforderungen zum sommerlichen Wärmeschutz hat. Aus den Ergebnissen der Studie werden Handlungsempfehlungen abgeleitet. Quelle: Forschungsbericht

THERMARK: Thermische Auswirkungen der Aussenwaende auf das Raumklima (2. Fortsetzung)

Das Projekt "THERMARK: Thermische Auswirkungen der Aussenwaende auf das Raumklima (2. Fortsetzung)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH), Institut für Industrielle Bauproduktion, Fachgebiet Bauphysik und Technischer Ausbau durchgeführt. Es soll der Einfluss des thermischen Verhaltens transparent waermegedaemmter Aussenwaende auf das Raumklima mit Hilfe von Messungen und computergestuetzten dynamischen Simulationsrechnungen untersucht werden. Die physikalischen Eigenschaften der Aussenwaende (Art, Qualitaet, Bauweise, Konstruktion) wirken in hohem Mass auf das Raumklima und damit auf die thermische Behaglichkeit der Nutzer ein. Bei ungeeigneten Aussenwaenden muss, um eine Schadensfreiheit der Bauteile und die thermische Behaglichkeit der Nutzer zu gewaehrleisten, ein erheblicher technischer Aufwand (Heizung, Kuehlung) getrieben werden. Dies wirkt sich insbesondere auf den Energieverbrauch der Gebaeude aus. Die transparente Waermedaemmung als Element zur passiven Solarenergienutzung und Waermedaemmung laesst in dieser Hinsicht positive Effekt erwarten, die hier qualitativ und quantitativ ermittelt werden sollen. Dazu sollen mit Hilfe von Messungen an drei Wohngebaeuden, darunter ein renovierter Altbau, Aussagen zum Raumklima und zur thermischen Behaglichkeit in extremen Witterungsperioden (kalter, klarer und trueber Wintertag) gemacht werden. Dynamische Computersimulationsrechnungen mit einem bestehenden PC-Programm zur Heizlast bzw. zum Jahresheizenergiebedarf ergaenzen die Untersuchungen, so dass Aussagen ueber Auswirkungen auf die Behaglichkeit ohne Heizung sowie auf den Energiebedarf bei verschiedenen Behaglichkeitsanforderungen und Aussagen zur Heizungsauslegung gewonnen werden koennen.

Teilvorhaben: Energie und Behaglichkeit

Das Projekt "Teilvorhaben: Energie und Behaglichkeit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule München, Fakultät 05, Forschungsfeld Competence Center - Energieffiziente Gebäude durchgeführt. Die Verbesserung der energetischen Qualität von Schulgebäuden ist eine vordringliche Aufgabe für die öffentliche Hand, für Schulträger und Planer. Energieeffizienz führt nicht nur zu geringeren Betriebskosten über den Lebenszyklus einer Schule, sie kann auch dazu beitragen, eine behagliche Schul- und Lernatmosphäre zu schaffen und darüber hinaus pädagogisch genutzt werden, um den nachhaltigen Umgang mit Energie zu vermitteln. Ziel des Teilvorhabens der Hochschule München ist die Herstellung eines harmonischen Dreiklangs aus Energieeffizienz, Behaglichkeit/Lernerfolg und Kosten. Hierzu wird in dem Projekt 'EnEff Schulen II' im Teilvorhaben 'Energie und Behaglichkeit' geplant, neben der Begleitforschung in dem Arbeitspunkt 'Monitoring von Energieeffizienz und Behaglichkeit' auch eine 'Analyse des derzeitigen Sanierungsstatus deutscher Schulen' durchzuführen. Zusammen mit dem (IBP) Fraunhofer Institut für Bauphysik wird eine 'Bauliche und anlagentechnische Entwicklung und Bewertung von Sanierungsstrategien' erstellt. Des Weiteren werden 'Referenzmodelle zur Berechnung der Auswirkungen unterschiedlicher Raumkonzepte auf den Energieverbrauch' generiert. Neben den Referenzmodellen wird der 'Aufbau eines Test- und Vorführraumes für Forschungs- und Schulungszwecke' die nötigen Erkenntnisse erzeugen, die zur 'Entwicklung einer mehrdimensionalen Bewertungsmatrix für unterschiedliche Schultypen' benötigt werden.

FEELings: User-Feedback for Energy Efficiency and Comfort in Buildings

Das Projekt "FEELings: User-Feedback for Energy Efficiency and Comfort in Buildings" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Graz, Institut für Baubetrieb und Bauwirtschaft durchgeführt. Energieeffizienz ist im Gebäudesektor von großer Bedeutung. Nach Angaben der Europäischen Kommission sind Gebäude für 40% des Energieverbrauchs und für 36% der CO2-Emissionen in der Europäischen Union verantwortlich. Um die Energieeffizienzziele der EU zu erreichen, ist es notwendig, den Energieverbrauch von Gebäuden zu reduzieren. Das Verhalten von Nutzern ist ein entscheidender Faktor für den Energieverbrauch und die tatsächliche energetische Performance eines Gebäudes. Wie Studien zeigen, kann der Energieverbrauch durch Änderung des Nutzerverhaltens um bis zu 15% reduziert werden. Bislang wurden die Nutzer und das Nutzerverhalten zu wenig beachtet. In ersten Forschungsprojekten wurde das Nutzerverhalten durch den Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologie analysiert und beeinflusst, die Empfindungen der Gebäudenutzer werden derzeit jedoch erst ansatzweise berücksichtigt. Ziel des Forschungsprojektes FEELings ist es, den Menschen in Gebäuden durch Raumbediengeräte und mobile Applikationen die Möglichkeit zu bieten, ein umfassendes Feedback über die empfundene Raumqualität z.B. in Hinblick auf thermische Behaglichkeit, Funktionalität von Gebäudetechnik, Raumakustik etc. zu geben. Dazu wird ein neuartiges User-Feedbacksystem konzipiert und einem grundlegenden Proof-of-Concept (TRL 3) unterzogen. Die über das Feedbacksystem erhaltenen Daten werden mit den korrelierenden messtechnisch erfassten Raumzuständen kombiniert. Unter Verwendung von Methoden der Datenanalyse werden daraus ineffiziente Betriebsweisen identifiziert. Außerdem können Anlageneinstellungen auf die individuellen Bedürfnisse von verschiedenen Personengruppen, wie ältere oder beeinträchtigte Menschen, Kinder, oder Männer und Frauen hin optimiert werden. Aus den Datenanalysen werden zunächst Informationen und Empfehlungen zur Energieeffizienzsteigerung abgeleitet und Gebäudenutzern sowie Personal im technischen Facility Management bereitgestellt. In einem zweiten Schritt wird dieses Feedback genutzt, um semi-automatisch bzw. automatisch Einstellungen an den gebäudetechnischen Systemen zu optimieren. Die für diese Analysen notwendigen Algorithmen werden im vorliegenden Forschungsprojekt entwickelt. Im Projekt FEELings spielen Aspekte der Privatsphäre und des Datenschutzes von Beginn an eine zentrale Rolle. Daher wird das Forschungsprojekt auch genutzt, um zu untersuchen, inwieweit durch ein derartiges Feedbacksystem in die Privatsphäre eingegriffen wird. Übergeordnetes Ziel dieses Projektes ist, den Proof-of-Concept (TRL 3) eines solchen Feedbacksystems zu zeigen und es in Hinblick auf dessen Anwendbarkeit für Energieeffizienz- und Komfortsteigerungen in Gebäuden zu untersuchen. Das im Projekt FEELings entwickelte Funktionsmuster für ein User-Feedbacksystem wird in zwei verschiedenartigen Use Cases getestet, um die grundlegende Anwendbarkeit zu zeigen.

SCIN: Sophisticated Comfort Oriented Intelligent Building Envelopes

Das Projekt "SCIN: Sophisticated Comfort Oriented Intelligent Building Envelopes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von AEE, Institut für Nachhaltige Technologien durchgeführt. Vorgefertigte, multifunktionale Gebäudehüllen ermöglichen hohe Fertigungsqualität, zielsichere Integration gebäudetechnischer Komponenten, Qualitätssicherung im Werk sowie kurze Bau- und Montagezeiten und werden daher in Zukunft im Neubau- sowie am Sanierungssektor von Wohn- und Bürogebäuden an Bedeutung gewinnen. Ausgehend von legislativen Vorgaben zur Steigerung der Energieeffizienz sowie des Anteils erneuerbarer Energieträger ist in den letzten Jahren eine Zunahme an neuen und auch komplexeren Hüllsystemen für Gebäude festzustellen. Sowohl der Aufbau der Gebäudehülle als auch deren Funktionalität werden immer vielschichtiger, was auch zu enormen Herausforderungen für Unternehmen aus den KMU-dominierenden Bau- und Gebäudetechnikbranchen führt. Bei multifunktionalen Hüllsystemen werden die Eigenschaften von Bauteilen, Komponenten und Systemen von mehreren Parametern systemisch beeinflusst. Diese Abhängigkeiten können mit üblichen Test- und Simulationsmethoden meist nicht abgebildet werden, da einerseits das instationäre Verhalten nicht abgebildet werden kann, andererseits in der Regel integrierte Systeme inkl. verbundener Räume Untersuchungsgegenstand sind. Ganzheitliche Methoden, die sowohl eine entsprechende Modellbildung sowie spezielle Test- und Prüfabläufe bzw. auch die Koppelung von Modellen und Messung ermöglichen, fehlen gänzlich. Hier setzt das gegenständige Projektvorhaben an. Konkret werden integrale Entwicklungsprozesse, modellbasierte und messtechnische Methoden entwickelt. Diese sollen es gestatten unterschiedliche und wechselnde integrale Untersuchungen durchzuführen und es gleichzeitig erlauben, Aussagen über viele relevante Aspekte aktiver Gebäudehüllen zu tätigen (z.B. Energiebedarf, Behaglichkeit, Lichtlenkung, Witterungsbeständigkeit, solarer Eintrag, Dauerfunktion, dynamisches Verhalten). Ziel ist der inhaltlich-thematische Kompetenzauf- bzw. -ausbau zur Entwicklung von fundierten dynamischen Simulationsmodellen und Testmethoden zur numerischen und messtechnischen Entwicklung/Evaluierung von Schlüsseltechnologien in multifunktionalen Gebäudehüllen. Der Innovationsgehalt liegt dabei in den zu entwickelnden nummerischen Modellen von multifunktionalen Gebäudehüllen und messtechnischen Methoden die den Ansatz einer vorgelagerten, umfassenden Prüfung (Test), Modellierung, Bewertung und Optimierung des Gesamtsystems und aller relevanten Wechselwirkungen vor dem Hintergrund realer klimatischer und nutzerbedingter Rahmenbedingungen verfolgen. Als Ergebnisse liegt ein anwendungsbezogenes und marktreifes FEI-Dienstleistungsportfolio (Dienstleistungen zur nummerischen und messtechnischen Entwicklung, Evaluierung und Optimierung von Gebäudehüllen sowie integrierten Komponenten und Systemen) vor, um Unternehmen aus den Bau- und Gebäudetechnikbranchen, in den Entwicklungsphasen (Potentialanalyse - Markteinführung) hüllenintegrierter Komponenten und Systeme fundiert, kostengünstig sowie zielgerichtet und schnelle unterstützen.

Solares Heizen und Klimatisieren über Bauteilaktivierung

Das Projekt "Solares Heizen und Klimatisieren über Bauteilaktivierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Wien, Institut für Hochbau und Technologie (E206) durchgeführt. Bauteilaktivierung, Erstellung eines detaillierten Modells des Simulations Raumes und der vorhandenen Gebäudetechnik

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