Die EU-Richtlinie zur Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden schreibt vor, dass ab dem Jahr 2021 alle Neubauten dem Standard eines Niedrigstenergiegebäudes entsprechen müssen. Die europäischen Mitgliedstaaten sind aufgefordert, nationale Strategien für einen Übergang hin zu einem nahezu klimaneutralen Gebäudestand zu entwickeln. In enger Kooperation mit lokalen Gebäudeexperten entwickelte Ecofys ambitionierte Roadmaps für Polen, Rumänien und Bulgarien, um die Länder bei der Vorbereitung eines nationalen Niedrigstenergiegebäudestandards zu unterstützen. Ecofys erstellte für die drei Länder individuelle und kostenoptimale Einfamilien-, Mehrfamilien- und Büro-Niedrigstenergiegebäudelösungen. Der ökonomische und ökologische Funktionsnachweis der Lösungen wurde mittels thermischer Simulationsberechnungen erbracht. Neben den hier verfügbaren englischsprachigen Roadmaps finden Sie weitere Zusammenfassungen und Roadmaps in der jeweiligen Landessprache unter der Hompage. siehe URL.
Das Forschungsvorhaben untersucht die Praxistauglichkeit von Einzelraumregelsystemen für die Heizung, Lüftung und Beleuchtung bei ausgewählten Bundesbaumaßnahmen. Dabei sind Fragen hinsichtlich der Energieeffizienz, der Wirtschaftlichkeit und der Nutzerzufriedenheit zu beantworten. Im Ergebnis sind Empfehlungen für den praktischen Einsatz der Einzelraumregelung zu erwarten. Das Zusammenwirken zunehmend innovativer und komplexer Anlagen zur Heizung, Kühlung, Klimatisierung und Beleuchtung insbesondere von Nichtwohngebäuden unter Berücksichtigung eines von Betreibern und Nutzern gleichermaßen formulierten und ständig steigenden Anspruchs an den energieeffizienten Betrieb der Anlagen und des Gebäudes ist ohne den Einsatz von Raum- und Gebäudeautomationssystemen immer schwieriger zu leisten. Ein übergeordnetes Energie- und Lastmanagement zur Betriebsoptimierung unter den jeweils gegebenen spezifischen Nutzungsbedingungen erfordert darüber hinaus den Einsatz eines Energiemanagementsystems. Die Hersteller und Anbieter entsprechender Systeme propagieren signifikante Energieeinsparungen, die sich aber erfahrungsgemäß nicht in jedem Fall realisieren lassen. Darüber hinaus sind höhere Investitionskosten und ein Mehraufwand bei Inbetriebnahme und Unterhaltung zu berücksichtigen. Insgesamt gesehen bestehen uneinheitliche und bisweilen widersprüchliche Aussagen zum Energieeinsparpotenzial von Einzelraumregelsystemen. Aus Sicht des Investors ist dies ein höchst unbefriedigendes Ergebnis, müssen doch die zum Teil erheblich höheren Investitionskosten vorrangig (d. h. ungeachtet des Komfortgewinns) durch die energetischen Einsparungen gegenfinanziert werden. Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll daher eine weitestgehend produkt- und technikneutrale Bewertung von Einzelraumregelsystemen in ausgewählten Bundesbauten erfolgen. Ziel des Forschungsvorhabens ist es deshalb, - am Beispiel von typischen Anwendungen in Verwaltungsgebäuden praktische Erfahrungen aus dem Betrieb zu erheben, - den mit dem jeweiligen System erzielten Energieverbrauch im Hinblick auf mögliche weitere Einsparungen hin zu untersuchen, - Daten zur Betreiber- und Nutzerzufriedenheit zu erheben und zu bewerten, - die untersuchten Systeme hinsichtlich der Investitions- und Betriebskosten zu bewerten, - die untersuchten Systeme hinsichtlich der Praxistauglichkeit mit modernen innovativen Lösungen zu vergleichen, - eine Empfehlung für den Einsatz von Systemen der Raumautomation in Verwaltungsgebäuden zu erarbeiten, - Erkenntnisse über diese Systeme aus der Praxis zu erhalten.
Das Arbeitsgebiet Heizungs-, Kälte- und Klimatechnik umfaßt neben den meteorologischen, energietechnischen, energiewirtschaftlichen und umweltschutztechnischen Grundlagen die Behaglichkeitskriterien, Wärme- und Kälteerzeugung und Verteilung, Systeme der Luftführung, Luftbehandlung sowie die Raumströmung, Betriebsbedingungen bei verschiedenen Nutzungs- und Einsatzarten sowie Möglichkeiten zur Reduzierung des Energieaufwandes durch Wirkungsgradverbesserung, Nutzung von Umgebungswärme und Wärmerückgewinnung aus Abluft und Abwasser. Schwerpunkte sind Wärmepumpen (zur Nutzung von Abwärme und freier Umgebungsenergie) und die Nutzung der Sonnenenergie (passiv und aktiv, zur Teil- und Vollheizung) etc.
Die Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden ist mit über 5.000 Studierenden die zweitgrößte Hochschule der Landeshauptstadt. Im Jahr 1992 gegründet, reiht sie sich heute ein in die Spitzengruppe der deutschen Hochschulen für angewandte Wissenschaften. Die 36 Studiengänge in den Bereichen Bauingenieurwesen, Elektrotechnik, Maschinenbau, Informatik, Wirtschaftswissenschaften, Geoinformation, Landbau, Umwelt, Chemie und Gestaltung führen zu den Abschlüssen Bachelor, Master und Diplom. Die Forschung an der HTW Dresden orientiert sich vor allem an den vier Profillinien Mobilsysteme und Mechatronik, Nachhaltige Lebensgrundlagen, Informationssysteme, Unternehmensführung und Gründung. Mit ihrer anwendungsorientieren Forschung ist die Hochschule ein wichtiger Partner insbesondere von mittelständischen Unternehmen in Sachsen und sehr gut vernetzt mit den zahlreichen Technologie- und Forschungszentren des Wissenschaftsstandorts Dresden. Hauptaufgaben im Forschungsprojekt HeatResilientCity II Das Forschungsprojekt HeatResilientCity II wird an der HTW Dresden gemeinsam von der Professur 'Bauphysik/Bauklimatik und Raumlufttechnik' der Fakultät 'Maschinenbau' und der Professur 'Baukonstruktion und Bauwerkserhaltung' der Fakultät 'Bauingenieurwesen' bearbeitet. Dabei widmen sich die Wissenschaftler*innen der HTW Dresden schwerpunktmäßig baukonstruktiven und haustechnischen Anpassungsmaßnahmen an hitzesensitiven Gebäuden. Die während der ersten Förderphase entwickelte Untersuchungsmethodik wird dabei auf einen möglichst breiten Bestand an Wohngebäuden in Deutschland angewendet. Das dabei gewonnen gebäudetypenspezifische Wissen zur Anfälligkeit von Gebäuden im Hinblick auf Sommerhitze wird in einer Reihe von Schulungsveranstaltungen den Akteuren von Wohnungsgenossenschaften, Immobilienverwaltungen sowie Architekten und Bauingenieuren vermittelt.
Das Kernziel des Multi-Energie Management und Aggregations-Plattform (MEMAP) Projekts ist die Entwicklung und Erprobung einer offenen Aggregationsplattform zum energieeffizienten Betrieb im Verbund. Die Plattform kombiniert unabhängige Energiemanagement Systeme (EMS), um Synergieeffekte der verschiedenen Bedarfs- und Produktionsprofile auszunutzen. Benutzer sollen mit Hilfe von intuitiven Benutzeroberflächen in diesen Prozess eingebunden werden. Ein Simulationsframework zum Testen der Plattform soll erweitert werden, um den komplexen Planungsprozess zu unterstützen. Das MEMAP Projekt setzt dabei auf den Einsatz des etablierten Building Information Model (BIM) Standards. Zunächst werden Grundlagen zur Energieoptimierung betrachtet und geeignete Anwendungsfälle und Geschäftsmodelle entwickelt, aus denen die Anforderungen abgeleitet werden. Parallel dazu wird eine Bestandsaufnahme der existierenden Infrastruktur durchgeführt, die Gebäudetypen bzgl. deren Eignung als Quelle oder Senke klassifiziert und das Potenzial zur Optimierung analysiert. Mit diesem Hintergrund erfolgt die Entwicklung der Aggregationsplattform sowie die Integration und Erweiterung der notwendigen Komponenten (Optimierungsverfahren, Sicherheitskonzepten und Diensten im Energiekontext). Für die lokalen EMS wird neben den eigentlichen Benutzerschnittstellen auch ein geeigneter Mechanismus zur dynamischen Generierung, Anpassung und Verteilung der HMIs entwickelt. Zum Testen des Systems wird eine Simulationsumgebung um den BIM Standard erweitert und die Funktionalität anhand der zuvor definierten Anwendungsfälle evaluiert. Basierend auf den gewonnen Erkenntnissen wird die Plattform im Feld installiert und in Betrieb genommen, um Daten für weitere Analysen aufzuzeichnen. Im Rahmen der Analysen werden zuvor geeignete Kriterien zur Bewertung der Simulations- und Feldtestdaten aufgestellt. Während des gesamten Projektverlaufs werden die Zwischenergebnisse aufbereitet und öffentlich zur Verfügung gestellt.
Die Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energien und die Steigerung der Energieeffizienz bilden die beiden Säulen der Wärmewende. Zum Erreichen der damit verbundenen Ziele müssen alle Komponenten des Energiesystems berücksichtigt werden. Das bedeutet, dass auch die erneuerbare Wärmeerzeugung gesteigert und Konzepte für eine effiziente Wärmeversorgung entwickelt werden müssen. Durch die Kopplung der Sektoren Strom und Wärme (KWK und Wärmepumpen) kann mithilfe des Wärmesektors die Fluktuation erneuerbarer Stromerzeuger ausgeglichen und somit ihr Anteil erhöht werden. Auf dieser Basis entwickelt das Vorhaben Smart Heat Grid Hamburg (SHGH) der HAW Hamburg das Konzept eines intelligenten Wärmenetzes. Hierbei wird die Einbeziehung der Sekundärseite nur teilweise berücksichtigt. Vielmehr stehen Konzepte zur teilweise Verschiebung der Eigentumsgrenze im Vordergrund. Die Entwicklungen von Smart Prosumer Heating Technologies (Smart Pro HeaT, SPHT) setzt an dem Punkt an. Die bisher bestehenden Eigentumsgrenzen zwischen dem Wärmenetzbetreiber und dem Wärmenetzanschlussnehmer werden technisch überschritten. Dadurch werden in Wärmenetzten Flexibilitäts- und Effizienzsteigerungspotenziale identifiziert und nutzbar gemacht. Mit SPHT wird das intelligente Wärmenetz, das Smart Heat Grid, um intelligente Wärmeabnehmer erweitert. Um vor allem letztere detailliert abbilden zu können wird eine Forschungskooperation mit der Universität von Aalto im Rahmen des European Strategic Energy Technology (SET) Plan angestrebt. Die Universität von Aalto bringt zusätzliche Expertise im Bereich der Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik in das Projekt ein. Darüber hinaus sind mit Fourdeg Ltd., Caverion Ltd. und Halton Ltd. drei finnische Praxispartner beteiligt. Alles in allem trägt Smart Pro HeaT damit einen Teil zur Verschmelzung von intelligenter Gebäudeautomation und intelligenten Wärmenetzen bei und bereitet den Weg zum intelligenten Wärmesektor und damit zur Entwicklung von Smart Cities.
Die Druckverluste raumlufttechnischer Anlagen haben einen signifikanten Einfluss auf den Energiebedarf von Gebäuden. Das Kernziel des Verbundvorhabens ist die Energieeffizienzsteigerung von raumlufttechnischen Anlagen durch eine Optimierung des Druckverlustes der Einzelkomponenten, eine bessere strömungstechnische Abstimmung der Einzelkomponenten aufeinander sowie das Einsparen einzelner Komponenten durch Integration der Funktion in bereits vorhandene Komponenten. Ein weiteres Ziel des Forschungsprojektes ist die Entwicklung vereinfachter Berechnungsmethoden und die Integration dieser Methoden in einen Rechenkern eines Planungstools. Arbeitspaket AP1: Erfassung der Druckverluste in aktuellen Komponenten: Die Druckverlustbeiwerte von Komponenten und Kombinationen mehrerer Einzelwiderstände werden systematisch in experimentellen Messungen mit elektronischen Präzisions-Mikromanometern bestimmt. AP2: Optimierung von Einzelkomponenten. AP3: Planungswerkzeug zur Bestimmung des Gesamtdruckverlustes: Zusätzlich finden moderne Methoden numerischer Strömungssimulation Verwendung. Neben etablierten Lösungsverfahren wie RANS (Reynolds-Averaged-Navier-Stokes) werden detailliertere Methoden wie LES (Large-Eddy-Simulation) und DNS (Direct-Numerical-Simulation) angewendet. Die Ergebnisse der Strömungssimulation werden durch die experimentellen Messdaten für eine bessere Genauigkeit der Simulation validiert. AP4: Energetische Bewertung der Komponentenoptimierung. AP5: Leitfadenerstellung, Planungswerkzeug und Pilotanlagen. RWTH-Aachen ist schwerpunktmäßig an AP2, AP3 sowie an AP1,4 und AP5 beteiligt.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 69 |
| Kommune | 1 |
| Land | 3 |
| Wissenschaft | 16 |
| Zivilgesellschaft | 5 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 58 |
| Text | 9 |
| unbekannt | 4 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 13 |
| Offen | 58 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 70 |
| Englisch | 6 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Dokument | 7 |
| Keine | 35 |
| Webseite | 33 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 47 |
| Lebewesen und Lebensräume | 41 |
| Luft | 36 |
| Mensch und Umwelt | 70 |
| Wasser | 22 |
| Weitere | 71 |