Die kombinatorische Vielfalt der Einflussgrößen auf den Energieverbrauch von Gebäuden verursacht meistens Unsicherheit in der Planung. Ziel dieses Projektes ist es, für Architekten und Fachplaner eine umfassende Matrix zu erstellen, die es erlaubt, die Auswirkungen von Planungsschritten auf den Energiehaushalt und die Behaglichkeit von Gebäuden hinreichend genau zu bewerten und Alternativen gegeneinander abzuwägen. Anhand eines standardisierten Bürogebäudes werden unter Berücksichtigung der äußeren und inneren Lasten und für definierte zu erreichende Raumzustände alle wichtigen Faktoren wie z.B. der Anteil an thermisch aktiver Masse oder der Grad an Verglasung variiert. Die zur Anwendung kommende Methode der thermischen Gebäudesimulation und Strömungssimulation erlaubt eine sehr differenzierte Betrachtungsweise.
About 40% of final energy consumption in Germany will take place in and around buildings. Heating, cooling, hot water and the operation of electric devices are doing the most important areas - in the future probably also increasingly electric vehicles. The Open Gateway Energy Management Alliance (OGEMA) is an open software platform for energy management in this area. This connects energy consumers and producers to the customer with control centers of energy supply and binds a display for user interaction to. Thus, end-users should be able to automatically observe the future variable price of electricity and energy consumption to times. All participating developers to turn their ideas for automated energy can be used more efficiently to implement in appropriate software.
Introduction: By 2020, the community Wuestenrot wants to cover its energy needs through the utilization of renewable energy sources, such as biomass, solar energy, wind power and geothermal energy, within the town area of 3000 hectares. In order to elaborate a practicable scheme for realizing this idea in a 'real' community and to develop a roadmap for implementation, the project 'EnVisaGe' under the leadership of the Stuttgart University of Applied Sciences (HFT Stuttgart) was initiated. Accompanying particular demonstration projects are a) the implementation of a plus-energy district with 16 houses connected to a low exergy grid for heating and cooling, b) a biomass district heating grid with integrated solar thermal plants. Project goal: The aim of the project is to develop a durable roadmap for the energy self-sufficient and energy-plus community of Wüstenrot. The roadmap shall be incorporated in an energy usage plan for the community, that shall be implemented by 2020 and brings Wüstenrot in an energy-plus status on the ecobalance sheet. A main feature within the EnVisaGe project is the implementation of a 14,703-m2 energy-plus model district called 'Vordere Viehweide'. It consists of 16 residential houses, supplied by a cold local heating network connected to a large geothermal ('agrothermal') collector. Here PV systems for generating electricity are combined with decentralised heat pumps and thermal storage systems for providing domestic hot water as well as with batteries for storing electricity. Another demonstration project is a district heating grid fed by biomass and solar thermal energy in the neighbourhood 'Weihenbronn'. It's based on a formerly oil-fired grid for the town hall and was extended to an adjacent residential area.
Die Normen DIN 4108 'Waermeschutz im Hochbau' und DIN 4109 'Schallschutz im Hochbau' werden zur Zeit von verschiedenen Arbeitsausschuessen des Normenausschusses Bauwesen im DIN Deutsches Institut fuer Normung e.V. ueberarbeitet. Durch eine umfassende Auswertung von vorliegenden Forschungsberichten soll sichergestellt werden, dass die Erkenntnisse aus der Bauforschung der letzten Jahre - soweit geeignet - in den Neufassungen der Normen beruecksichtigt und somit der Praxis zugefuehrt werden. Als Schwerpunkte dieser Forschungsarbeit, die in Fortfuehrung eines bereits im Zeitraum Juli 1975 bis Mai 1977 durchgefuehrten Forschungsvorhabens aufgegriffen worden sind, werden folgende Themen behandelt: Beim Waermeschutz: 1. Waermeleitfaehigkeit von Bau- und Daemmstoffen; 2. Feuchtigkeit und Waermeleitfaehigkeit; 3. Waermebruecken; 4. Thermische Beanspruchung von Bauteilen; 5. Raumklima; beim Schallschutz: 1. Schall-Laengsleitung leichter Bauteile; 2. Schalldaemmung zweischaliger Bauteile; 3. Einfluss des Verputzes auf die Luftschalldaemmung von Bauteilen 4. Schallschutz bei haustechnischen Anlagen 5. Erhoehter Schallschutz; 6. Schalldaemmung von Fenstern.
Gebäudecharakteristik und Konzeption der Anlagentechnik: Photovoltaik (PV)-Anlage: Kirche in Betonbauweise, Flachdach, Baujahr 1970, 580 m2 Bruttogeschossfläche zzgl. Sakristei und Kapelle im Anbau, Verwendung als Katholische Kirche. Solarthermie (ST)-Anlage: Wohnhaus mit Pfarrbüros in Betonbauweise, Flachdach, Baujahr 1970, 400 qm BGF, Verwendung als Pfarrhaus. Generator (PV-Module): Die Module werden aufgeständert auf dem Flachdach der Kirche montiert. Die Ständerkonstruktion trägt 2 Modulreihen, wird aus Edelstahl gefertigt und zur Optimierung der Sonneneinstrahlung an der Flachdachbrüstung der Nordseite montiert. Die Neigung beträgt 30 Grad. Die Ausrichtung ist Südost - 10 Grad. Es wurden 2 Strangwechselrichter vom Typ SMA verwendet. Strang 1: Typ SMA 2500 mit 2500 W, 18 Module und Strang 2 mit Typ SMA 2000 mit 2000 W, 16 Modulen. Modul-Typ Isofoton I-159/12MC zu je 159 W und 1,294 m2. Die Generatornennleistung beträgt 5,4 kW. Solarthermische Anlage: Die Montage erfolgt aufgeständert mit ca. 40 Grad Neigung in Südausrichtung auf dem Flachdach des Pfarrhauses. Die Nettofläche beträgt 7.6 m2, vorhandener 400 l Speicher, externer Plattenwärmetauscher. Die Verrohrung erfolgt in 18 mm Kupferrohr, Kollektor: LB Kollektorbausatz der Firma Wagner, Regelung ebenfalls Fa. Wagner. Geplante Maßnahmen zur Verbreitung: Erstellung und Veröffentlichung einer Studie, Info dazu an die örtlichen Presse (Süddeutsche Zeitung). Mitteilungen an die Bürger der politischen Gemeinde auf Bürgerversammlungen durch den Bürgermeister. Darstellung anlässlich des großen Zukunftsfestes in Unterhaching im Oktober 99. Begleitung des Projektes in der örtlichen und kirchlichen Presse. Infoständer an mehreren Sonntagen zur Darstellung des Projektes und zur Gewinnung von Spenden. Gemeinsame Aktionen/Veröffentlichungen mit den ISAR-Amperwerken (Netz-Einspeisung). Erstellung von Prospekten (Beschreibung des Projektes, Darstellung der Realisierung und der Förderung, der Eigenbeteiligung, technische Daten etc.) PR-Maßnahmen in Zusammenarbeit mit der Clearingstelle Kirche und Umwelt und dem Umweltbeauftragten der Diözese. Schautafeln vor der Kirche mit Anzeige der gewonnen Solarenergie. Vorträge und Führungen. Ausstellungen im Foyer des Rathauses. Fazit: Das Projekt kann als gelungen bezeichnet werden, es wurde von sehr vielen Gemeindemitgliedern, Bürgern und der Presse entsprechend gewürdigt. Aus unserer Sicht ist die Bundesförderung Ihren Zielvorstellungen durch Ihre Unterstützung der Solarmaßnahmen ein Stück näher gekommen.
a) Zielstellung, fachliche Begründung: Um den klimapolitischen Forderungen nachzukommen, Energie sparsam und effizient einzusetzen, muss das Maß der Energieeffizienz in Rechenzentren möglichst allumfassend bestimmbar sein. Während sich Kennzahlen über die Energieeffizienz der gebäudetechnischen Anlagen bereits etabliert haben, sind Kennzahlen, die Auskunft über den effizienten Betrieb der IT geben, unzureichend vorhanden, aufwendig zu erheben und in der Praxis nicht etabliert. Die Kennzahl 'Server Idle Energy Coefficient' (SIEC) könnte diese Lücke schließen, da mit ihr zwischen produktiver und nichtproduktiver Leistung unterschieden werden kann und sie somit neue Effizienzpotentiale aufzeigen könnte. Die Hauptaufgabe des Vorhabens liegt darin, die Anwendbarkeit der Kennzahl SIEC zu untersuchen, Grenzen aufzuzeigen und Verbesserungen vorzuschlagen. b) Output: Das Vorhaben hat folgende Schwerpunkte 1: Analyse und Weiterentwicklung der Kennzahl SIEC. Inbesondere die Methode zur Ermittlung der nichtproduktiven Leistung eines Serves im Leerlaufmodus soll umfassend untersucht und wenn möglich angepasst werden. 2: Erprobung der Kennzahl SIEC in der Praxis in fünf Rechenzentren, die sich vorzugsweiße in Art, Größe und typischer Auslastung unterscheiden. Auf Grundlage der Ergebnisse sollen Handlungsempfehlungen für die Umsetzung von Effizienzmaßnahmen gegeben werden. 3: Ergebnisse werden in einer Broschüre fesgehalten und zur Information von Marktakteuren veröffentlicht. 4: Konzeptentwicklung zur Verwendung der Kennzahl SIEC in geeigneten Normen für Rechenzentren, insbesonder für die EN 50600 und ISO 30134. Auf drei Begleitkreistreffen sollen die Ergebnisse des Vorhabens mit der Fachöffentlichkeit diskutiert werden.
Im Vorhaben wird ein praxisgerechtes Berechnungswerkzeug zur Lebenszyklusanalyse von Gebäuden für die frühen Planungsphasen entwickelt, das die Entscheidungsfindung für klimaverträgliche Lösungen erleichtert. Dafür werden umfangreiche Kataloge mit Beispielgebäuden, Konstruktionen und Anlagentechniken erarbeitet. Bereits existierende Berechnungsverfahren zur Bilanzierung von Neubauten werden für die Anwendung von energetischer Modernisierung weiterentwickelt. Ergänzend wird ein Schätzverfahren erarbeitet, das eine Skalierung der Beispielgebäude auf den konkreten Anwendungsfall erlaubt. Bestehende Klassifizierungen für Gebäude im Lebenszyklus werden vor dem Hintergrund der Klimaschutzziele mit dem Tool getestet. Nutzer*innen und Stakeholdern werden durchgehend bei der Entwicklung des Tools eingebunden. Die Kataloge der Beispielgebäude, der Konstruktionen und der Anlagenvarianten werden als OpenData zur Verfügung gestellt. Eine zielgruppengerechte Kommunikation trägt die Projektergebnisse in die Breite und fördert die Verwendung des Werkzeuges in der Praxis. Die FRA UAS ist verantwortlich für die Datenbankentwicklung zu Gebäudebauteilen und zur Anlagentechnik. Das Ziel ist darin umfassend die Umweltwirkungen der Phasen der Herstellung, des Betriebs und des Rückbaus abzubilden. Insbesondere für die Katalogeinträge zur Anlagentechnik müssen neue Methoden entwickelt werden, um hier eine bestehende Wissenslücke zu schießen. Die Angaben in den Datenbanen sind z.T. parametrisiert, d.h. Veränderungen wie Größe oder Leistung einer Komponente beeinflussen andere Komponenten. Mit den Ergebnissen des Vorhabens verfolgt die FRA AUS mittelfristig die Absicht, bei der Lebenszyklusanalyse von Gebäuden den Einfluss der Technischen Gebäudeausrüstung präziser abbilden zu können.
Im Projekt 'Planungswerkzeuge für die energetische Stadtplanung sind erste Ansätze zur energetischen Stadtplanung auf Basis des Energiemodells URBS entwickelt worden. Die Analyse erlaubt eine Einteilung der Stadt in Vorranggebiete bezüglich der Wärmeversorgung. Die Arbeit basiert auf verschiedenen Analysemodulen. Der erste Schritt besteht in der Erstellung einer Gebäudedatenbank. Alle Gebäude der Stadt sollen hinsichtlich ihrer Geometrie, des Gebäudealters, der Bauweise, des aktuellen Energieverbrauches usw. enthalten sein. Diese Informationen werden dann genutzt, um den gegenwärtigen und zukünftigen Wärmeverbrauch zu bestimmen. Der zukünftige Gebrauch wird unter der Annahme verschiedener Sanierungsmaßnahmen bestimmt. Der erste Schwerpunkt der Arbeit liegt auf einer Analyse der Verdichtung und Ausweitung des bestehenden Fernwärmenetzes. Mit Hilfe der Gebäudedatenbank wird analysiert wo und zu welchen Kosten die Fernwärme ausgebaut werden könnte. Die Erhebungen aus dieser Analyse werden dann im nächsten Schritt an das Optimierungsmodell IJRBS übergeben. Im nächsten Schritt werden verschiedene Wärmeversorgungsmöglichkeiten hinsichtlich der technischen Realisierbarkeit und der wirtschaftlichen Wettbewerbsfähigkeit untersucht. Der zweite Schwerpunkt der Untersuchung liegt auf Wärmepumpen. Hierfür wurde ein eigenes Bodenmodell entworfen. Mit dem Modell kann bestimmt werden, wo welche Menge an Energie aus dem Boden entzogen werden kann, ohne bestimmte Nachhaltigkeitskriterien zu verletzten. All diese Informationen werden in das Energiemodell URBS-Augsburg eingepflegt. Neben der Warme- wird auch die Stromversorgung im Modell abgebildet. Anhand des Modells kann dann untersucht werden welche Technologien und Maßnahmen eingesetzt werden sollten um gesetzte Klimaschutzziele zu erreichen. Ein entscheidendes Ergebnis des Modells zeigt die starke Abhängigkeit der lokalen Entwicklung in Augsburg von der allgemeinen Entwicklung der Stromerzeugung in Deutschland. Wenn eine überregionale Lösung beispielsweise mit viel off-shore Wind und Ansätzen wie Desertec realisiert wird, dann wird in Augsburg durch die Optimierung wenig eigner Strom erzeugt, Kraft- Wärme-Kopplung und Fernwärme werden nicht ausgebaut. Städtische Klimaschutzziele sollten in diesem Fall durch Einsparungsmaßnahmen im Gebäude-Wärmebereich vorangetrieben werden. Ist die Entwicklung hin zu klimaneutralem Strom in Deutschland schleppend, dann muss in Augsburg viel mehr 'grüner ' Strom erzeugt werden. Hier kann dann der Kraft-Wärme-Kopplung eine zentrale Rolle zukommen. Die Ausweitung dieses Ergebnisses ist dringend notwendig, da sie für die aktuelle politische Diskussion von zentraler Bedeutung sind.
Gebäudecharakteristik und Konzeption der Anlagentechnik: Gebäude: Kirche, Baujahr 1954, 205 qm Bruttofläche, Nutzung für Gottesdienste und gelegentliche Konzerte. PV-Anlage: - Aufdachgenerator, bestehend aus 30 Modulen je 120 Wp. Modulmasse 1456 x 731 mm; - 2 Strang-Wechselrichter Typ SMS Sunnyboy 2000 und 850. - Verschaltung mit Solarleitung Ho7-RN-F 1 x 4 qm; - Dachneigung 50 Grad, Himmelsrichtung 32 Grad Südwest. Geplante Maßnahmen zur Verbreitung: Die Anlage wurde am 5. September 2001 anlässlich des Gemeindefestes offiziell in Betrieb genommen. Strom wurde bereits einige Tage früher ins Netz eingespeist. Vorangegangen sind als Werbemaßnahmen 1 Sonderbeilage und weitere Artikel im Gemeindebrief, 1 Sonderbeilage im Gemeindeblatt (Amtliches Mitteilungsblatt für alle Haushalte der Großgemeinde), Auslage der Broschüre in diversen Läden in Schonungen selbst und in der Umgebung, Vorstellung in der Lokalpresse. Ab dem Jahr 2002 sind Öffentlichkeitsinformationen geplant im Rahmen einer Agenda 21-Arbeitsgruppe, der VHS-Aussenstelle Schonungen im Rahmen von Vorträgen und Besichtigungen usw. Das Anzeigemodul der Fa. Skytron ist an der Außenseite des Pfarrhauses angebracht und von jedem gut einsehbar. Fazit: Öffentliche Gebäude (Kirchen, Schulen, Kindergärten, Rathäuser) eignen sich hervorragend zur Verbreitung der solaren Stromerzeugung. Auf dem Neubau des Schonunger Rathauses wurde nach unserer Solaranlage inzwischen bereits eine weitere Anlage installiert. Ästhetische Vorbehalte werden gerade durch eine Anlage auf einem Kirchendach abgebaut, die durch den Förderanschub wohl zu erwartenden Preissenkungen werden im Zusammenhang mit dem EEG für eine weitere Verbreitung im privaten Bereich sorgen. Weitere Informationen zur Förderung bei Privatpersonen wären zur Weitergabe an diese sinnvoll.
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