Das Projekt "EG2050: SDE21 - DeeplyHigh - Teilnahme des Teams DeeplyHigh der Technischen Hochschule Lübeck am Solar Decathlon Europe 2021" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Lübeck, Fachbereich Bauwesen, Kompetenzbereich Vernetztes Planen, Bauen und Betreiben durchgeführt. Thematischer Rahmen des Forschungsvorhabens ist der internationale Wettbewerb Solar Decathlon Europe 2021/22 (SDE21). Der SDE21 in Wuppertal fokussiert dabei erstmals die Bestandsentwicklung statt den Neubau. Somit soll das Thema 'Nachverdichtung' von den 18 teilnehmenden Teams thematisiert werden. Der Wettbewerb adressiert damit das immense Flächenpotential im urbanen Raum, welches durch Aufwertung und Schaffung von Synergien zwischen bestehenden Arealen, Infrastrukturen und diversen Nutzungen mit dazu beitragen kann, die Nachhaltigkeitsziele Europas und Deutschlands zu erreichen. Das zentrale Projektziel des Teams 'DEEPLY-HIGH' ist die beispielhafte Entwicklung von gestalterisch und funktional hervorragenden, innovativen Systemen für die Aufstockung von typischen Mehrfamiliengebäuden der 50er- 90er Jahre. Ansätze der (Teil-) Typisierung herausgearbeitet werden, um Übertragbarkeiten darzustellen. Somit fokussiert sich das Team auf die Erarbeitung von übertragbaren Methoden und Strategien, um über die Anforderungen des Wettbewerbs hinaus unter dem Motto Stadt-Land-Rand den urbanen sowie ländlichen Raum mit dem Ziel der nachhaltigen Konsolidierung - sozial, ökologisch und ökonomisch - zu entwickeln. Neben der präzisen Sozialstrukturanalyse wird es vor allem darum gehen, Verfahren und technische Lösungen für einen leistbaren Wohn- und Lebensraum zu finden, der für die Gesellschaft ein exzellentes Beispiel der Nachhaltigkeit aufzeigt. Das bedeutet u.a. neben strenger Prüfung eines allgemeinen Suffizienzansatzes die Themen Ressourcen- und Energieeffizienz im Verbund zu betrachten, und hieraus Lösungen zu entwickeln, die in der Gesamtbetrachtung (LCA) die bestehende 'graue Energie' miteinbeziehen. Der systematisierte Erhalt und Aufwertung von Bestandsbauten könnte in typisierte Planungsverfahren münden, die individuelle, qualitativ gestaltete, auf den jeweiligen Ort eingehende Lösungen ermöglichen. Zeitsparend kann so nachhaltiger Wohnraum geschaffen werden.
Das Projekt "Entwicklung von Indikatoren in einem Kriterienkatalog und Durchführung einer Ersterhebung zur Feststellung der Ist-Situation für die Bewertung des nationalen Radonmaßnahmenplans" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Öko-Institut. Institut für angewandte Ökologie e.V. durchgeführt. Mit dem Strahlenschutzgesetz wurden 2017 neue Regelungen geschaffen, durch die die Risiken für die Gesundheit, die vom Radon und seinen Folgeprodukten ausgehen, reduziert werden sollen. Das Gesetz legt insbesondere einen Referenzwert für die Radonaktivitätskonzentration in Innenräumen und an Arbeitsplätzen (darunter auch öffentliche Gebäude) von 300 Bq/m3 fest. Wird dieser Wert überschritten, sollen Maßnahmen zur Reduzierung ergriffen werden. Durch die Bundesländer sind Gebiete festzulegen, in denen in vielen Gebäuden eine hohe Radonkonzentration zu erwarten ist. In diesen Gebieten gelten dann besondere Schutzvorschriften. Wie vom Strahlenschutzgesetz vorgegeben wurde ein Radonmaßnahmenplan entwickelt, der Maßnahmen und Ziele für den Prozess der Reduzierung der Exposition durch Radon enthält. Die Maßnahmen umfassen u. a. die Öffentlichkeitsarbeit zur Sensibilisierung der Bevölkerung, die weitere Erfassung der Radonsituation, Untersuchungen zur Wirksamkeit bautechnischer Maßnahmen bei Neubauten und Bestandsbauten sowie die Förderung solcher Maßnahmen. Der Maßnahmenplan soll evaluiert und regelmäßig aktualisiert werden. Das Forschungsvorhaben dient dem Zweck, die Grundlagen zu erstellen, damit die Evaluierung nach objektivierten Maßstäben vorbereitet und durchgeführt werden kann.
Das Projekt "Teilvorhaben STWB: Messtechnik und Optimierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stadtwerke Bamberg Energie- und Wasserversorgungs GmbH durchgeführt. Das Kalte Nahwärmenetz auf dem Lagarde Campus in Bamberg dient zukünftig der Wärmeversorgung von Neu- sowie sanierten Bestandsbauten. Das Forschungsvorhaben MultiSource plant, das Zusammenspiel von vier verschiedenen innovativen Wärmequellensystemen im Detail zu betrachten. Hierbei werden ein Abwasserwärmetauscher, Erdwärmekollektoren in der Freifläche und unter Gebäuden sowie ein Erdwärmesondenfeld systematisch untersucht. Die parallele Analyse der geothermischen Teilsysteme, aber insbesondere die Wechselwirkungen zwischen den Systemen untereinander, bildet den Kern des angestrebten Vorhabens. Im Teilvorhaben der Stadtwerke Bamberg werden vor allem die Rahmenbedingungen für die Einbringung der Messtechnik geschaffen. Zu den Tätigkeiten gehören hier vor allem das Verlegen der Leerrohre, das Organisieren der einzelnen Gewerke vor Ort und die Unterstützung bei der Einbringung der Messtechnik. Die mit den Mess- und Analysedaten erarbeiteten Optimierungsmaßnahmen der Projektpartner werden von den Stadtwerken vor Ort umgesetzt und erprobt.
Das Projekt "Teilvorhaben: Wissenschaftliche Begleitung für Wärme- und Kälteerzeugung und Verteilung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Energietechnik durchgeführt. Basierend auf dem Energiewendeziel der Bundesregierung will sich der Campus Charlottenburg (TU Berlin und UdK Berlin) energetisch als vorbildliche Einrichtung etablieren. Dafür soll am HochschulCampus Berlin-Charlottenburg (HCBC) ein Areal bestehend aus mehreren Gebäuden und Erzeugern so umgebaut/saniert werden, dass bereits im Jahr 2020 die Energiewendeziele 2050 demonstriert werden können. Dafür wird ein ganzheitlicher Ansatz gewählt, der üblicherweise auch bei einzelnen betrachteten Gebäuden Anwendung findet. Das Zusammenspiel von Energiegewinnung, Speicherung, Verteilung und Nutzung muss aufeinander abgestimmt sein, um energieeffiziente Gebäude zu sanieren, zu bauen und zu betreiben. Bei der Betrachtung eines innerstädtischen Bestandsareal ergeben sich zahlreiche technische, ökonomische und rechtliche Herausforderungen, die es gilt, im Rahmen des Eneff: HCBC zu lösen. Ein Hauptaugenmerk ist auf die lokale Gewinnung der Energie gerichtet dort, wo günstige Bedingungen herrschen, mit der sich anschließenden Verschiebung von Wärmeenergieströmen. Die Energiebilanzgrenze wird somit vom Haus auf das Quartier verschoben. Neben bereits am Markt vorhandenen Technologien sollen auch weit fortgeschrittene Techniken, die an der TU Berlin und an anderen wissenschaftlichen Einrichtungen entwickelt worden sind, eingebunden werden. Das Gesamtprojekt unterteilt sich in 3 Phasen: (1) Analyse, Konzeption, (2) 1. Umsetzungsphase und (3) 2. Umsetzungsphase. Die Analyse und Konzeption (Phase 1) ist Gegenstand des vorliegenden Antrags und unterteilt sich in 4 grundsätzliche Arbeitspakete: IST-Analyse, Potentialanalyse, Sensitivitätsanalyse und Konzeption. Am Ende steht der Masterplan Energie für den gesamten Campus.
Das Projekt "EnEff:Wärme: Nutzung multipler Wärmequellensysteme im urbanen Quartierskontext am Beispiel des Lagarde Campus in Bamberg" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm, Institut für Energie und Gebäude durchgeführt. Das Kalte Nahwärmenetz auf dem Lagarde Campus in Bamberg dient zukünftig der Wärmeversorgung von Neu- sowie sanierten Bestandsbauten. Das Forschungsvorhaben MultiSource plant, das Zusammenspiel von vier verschiedenen innovativen Wärmequellensystemen im Detail zu betrachten. Hierbei werden ein Abwasserwärmetauscher, Erdwärmekollektoren in der Freifläche und unter Gebäuden sowie ein Erdwärmesondenfeld systematisch untersucht. Die parallele Analyse der geothermischen Teilsysteme, aber insbesondere die Wechselwirkungen zwischen den Systemen untereinander und mit dem Abwasserwärmetauscher in Verbindung, bildet den Kern des angestrebten Vorhabens.
Das Projekt "Teilvorhaben: Dynamische Simulation des energetischen Masterplans" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität der Künste Berlin, Institut für Architektur und Städtebau durchgeführt. Basierend auf dem Energiewendeziel der Bundesregierung will sich der Campus Charlottenburg (TU Berlin und UdK Berlin) energetisch als vorbildliche Einrichtung etablieren. Dafür soll am Hochschulcampus Berlin-Charlottenburg (HCBC) ein Areal bestehend aus mehreren Gebäuden und Erzeugern so umgebaut/saniert werden, dass bereits im Jahr 2020 die Energiewendeziele 2050 demonstriert werden können. Dafür wird ein ganzheitlicher Ansatz gewählt, der üblicherweise auch bei einzelnen betrachteten Gebäuden Anwendung findet. Das Zusammenspiel von Energiegewinnung, Speicherung, Verteilung und Nutzung muss aufeinander abgestimmt sein, um energieeffiziente Gebäude zu sanieren, zu bauen und zu betreiben. Bei der Betrachtung eines innerstädtischen Bestandsareals ergeben sich zahlreiche technische, ökonomische und rechtliche Herausforderungen, die es gilt, im Rahmen des Eneff: HCBC zu lösen. Ein Hauptaugenmerk ist auf die lokale Gewinnung der Energie gerichtet dort, wo günstige Bedingungen herrschen, mit der sich anschließenden Verschiebung von Wärmeenergieströmen. Die Energiebilanzgrenze wird somit vom Einzelgebäude auf das Quartier verschoben. Zur Realisierung der Energieverschiebung und Speicherung ist angedacht, das am Campus vorhandene und nahezu autarke Fernwärmenetz zu nutzen und zu erweitern. Ein übergeordnetes Quartiers-Energiemanagement sorgt im Betrieb für einen optimierten Energiefluss über die Gebäudegrenzen hinaus. Neben bereits am Markt vorhandenen Technologien sollen auch weit fortgeschrittene Techniken, die an der TU Berlin und an anderen wissenschaftlichen Einrichtungen entwickelt worden sind, eingebunden werden. Bei dem Eneff: HCBC Forschungsvorhaben handelt es sich vorwiegend um eine Realisierungsmaßnahme mit einer vorgeschalteten Analyse und Konzeptionsphase. Das Gesamtprojekt unterteilt sich in 3 Phasen: (1) Ist-, Potential- u. Sensitivitätsanalyse (technisch & ökonomisch), Konzeption, (2) 1. Umsetzungsphase und (3) 2. Umsetzungsphase.
Das Projekt "Teilvorhaben: Betriebsoptimierung und Vernetzung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Steinbeis Innovation gGmbH - Steinbeis Innovationszentrum energie+ durchgeführt. Ziel des geplanten Forschungsprojektes 'IBA Network' ist eine Gesamtsystembetrachtung mit integraler Optimierung von Einzelkomponenten der Anlagentechnik, von Schnittstellen (aus dem Gebäude heraus und innerhalb der Anlagen) und der Standardisierung des Energie- und Qualitätsmanagements einschließlich Monitoring für hocheffiziente Gebäude. Durch die Erweiterung der Systemgrenze vom Gebäude auf das Quartier soll über die Bildung einer Quartierskennzahl die Möglichkeit der Verrechnung von Überschüssen von Neubauten mit Bestandsgebäuden erfolgen können. Einen entscheidenden Baustein bilden hierbei die Versorgungsnetze. Es sollen Lösungen für folgende Betrachtungsweisen Netz zu Gebäude sowie Gebäude zu Netz mit den Schwerpunkten dezentrale Erzeugung, Speicherung und saisonaler Verschiebung entwickelt werden. Des Weiteren soll ein Konzept zur Standardauswertung unterschiedlicher Monitoringdaten entwickelt werden. Die Masse der Daten macht es erforderlich Strukturen und Konzepte zu entwickeln, um die relevanten Kennzahlen zur Bewertung der Gebäude und Anlagentechnik ermitteln zu können. Gleichzeitig soll ein verbindlicher Minimal-Standard für ein Monitoring hochenergieeffizienter Neubauten sowie für energetisch sanierte Bestandsbauten entwickelt werden. Es sollen Anforderungen zu Schnittstellen zur Umgebung (Wärme-, Strom- und Datennetz) mit dem Ziel zukünftige Anforderungen aus dem Netz und Anforderungen der Gebäude abzugleichen definiert werden. Die Robustheit von Gebäudekonzepten entscheidet oft über die erzielbare Anlagen- und Gebäudeperformance. Überambitionierte Vorstellungen von Systemen und Konzepten führen häufig zur einer Komplexität, die in der Praxis nicht beherrscht wird. Die Ursache liegt darin begründet, dass die vorgesehenen Funktionen und Betriebsweisen nur unzureichend beschrieben oder nur bedingt kommunizierbar sind. Mit der Entwicklung von aktiven Funktionsbeschreibungen soll ein automatisierter Soll-Ist Vergleich von technischen Anlagen erfolgen.
Das Projekt "Teilprojekt 6: Energetische Umrüstung Rathaus, Knowledge Transfer und Öffentlichkeitskommunikation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stadt Sonneberg, Amt 3 - Bauamt durchgeführt. In diesem zu beantragendem Teilvorhaben wird eine energetische Umbaustrategie von öffentlichen kommunalen Bestandsbauten auf Basis modernster Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnik entwickelt. Dies wird demonstriert am Rathaus Sonneberg als Bestandsbau einer kommunalen Einrichtung. Dazu sind die baulichen und verwaltungsrechtlichen Anträge, Pläne und die praktisch-technische Realisierung umzusetzen. Das Ziel ist die Einspeisung von mindestens 80 % der ausgekoppelten Prozessabwärme in die Wärmeversorgung des Rathaus Sonneberg. Ein weiterer Ansatz der Stand Sonneberg in diesem Teilvorhaben ist die Entwicklung von Kommunikationsstrukturen für wissenschaftliche Forschungsprojekte mit Spezialisierung auf die lokale Wasserstofftechnologie in der Region Sonneberg sowie die Entwicklung von Knowledge Transfer Lösungen in der kommunalen Verwaltungsstruktur. Das Ziel ist es eine signifikante Steigerung des Grundwissens und der Begeisterung für Wasserstofftechnologien in dem WIR!-Ausgangspunkt Sonneberg zu erreichen. Der Nachweis der Breitenwirkung der Wasserstofftechnologien in kommunalen Bestandsbauten wird durch mehrere Besichtigungen von anderen kommunalen Entscheidungsträgern erbracht. Eine innovative und junge Öffentlichkeitskommunikation wird sowohl ältere als auch jüngere Altersgruppen ansprechen.
Das Projekt "Teilvorhaben Technische Hochschule Nürnberg: Monitoring und Datenauswertung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm, Institut für Energie und Gebäude durchgeführt. Das Kalte Nahwärmenetz auf dem Lagarde Campus in Bamberg dient zukünftig der Wärmeversorgung von Neu- sowie sanierten Bestandsbauten. Das Forschungsvorhaben MultiSource plant, das Zusammenspiel von vier verschiedenen innovativen Wärmequellensystemen im Detail zu betrachten. Hierbei werden ein Abwasserwärmetauscher, Erdwärmekollektoren in der Freifläche und unter Gebäuden sowie ein Erdwärmesondenfeld systematisch untersucht. Die parallele Analyse der geothermischen Teilsysteme, aber insbesondere die Wechselwirkungen zwischen den Systemen untereinander und mit dem Abwasserwärmetauscher in Verbindung, bildet den Kern des angestrebten Vorhabens. Im Teilvorhaben der Technischen Hochschule Nürnberg werden vor allem das Monitoring und das Zusammenspiel der Systeme im Detail analysiert. Mit den Messdaten kann die Simulation abgeglichen werden, welche wiederum ein notwendiges Hilfsmittel zur Analyse des Zusammenspiels darstellt. Die Technische Hochschule Nürnberg übernimmt zudem die Rolle der Projektkoordination.
Das Projekt "Teilprojekt 5: Prozesswärmenutzung und Wärmeversorgung bei Wasserstofftechnologien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IAB - Institut für Angewandte Bauforschung Weimar gemeinnützige GmbH durchgeführt. Dieses Forschungsvorhaben erforscht als Teilvorhaben in dem Verbundvorhaben PEM4Heat die Prozesswärmeauskopplung aus Technologien der elektrolytischen Wasserstofferzeugung sowie der Wasserstoffnutzung. Das Gesamtziel dieses Teilvorhabens ist es am Beispiel des Rathaus Sonneberg als kommunales Bestandsobjekt die Eignung von Wasserstoff als modularisierbare Energieversorgung (Strom und Wärme) zu demonstrieren. Dabei wird die Prozesswärmeauskopplung eines Hochdruckelektrolyse Stacks, eines innovativen H2-O2-Kreislaufmotor sowie einer konventionellen Brennstoffzelle konzipiert und durch intelligente Speicherlösungen in ein integrales Gesamtkonzept in die bestehende Wärmeversorgung des Rathaus Sonneberg eingebettet. Die unterschiedlichen Wärmemengen, Temperaturniveaus sowie die unterschiedlichen Wärmebereitstellungszyklen der einzelnen Systeme werden analysiert und mittels eines auf den Bedarf und der Verfügbarkeit abgestimmten Regel-, Steuer- und Speichersystems zu einem hohen Wirkungsgrad nutzbar gemacht. Das integrale Gesamtkonzept wird als skalierbare Einheit sowohl für Bestandsbauten als auch für Neubauten entwickelt. Die Auskopplung der Prozesswärme erhöht den Gesamtwirkungsgrad von Wasserstofftechnologien, woraus eine vergrößerte Anwendbarkeit und geringere Gestehungskosten von Wasserstoff als alternativer Energieträger resultieren.
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