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LAPRO2009_Klima_Boden_Grundwasser - LAPRO2009 - Offenhaltung wichtiger Kaltluftabflussbahnen

Der Kartendienst (WMS-Gruppe) stellt die Geodaten aus dem Landschaftsprogramm Saarland die Themenkarte Klima-Boden-Grundwasser dar.:Kaltluftabflussbahnen stellen wegen ihrer Breite und der geringen Bodenrauhigkeit Leitbahnen für die regionale Durchlüftung dar. Die Belüftung korreliert mit großräumigen Luftströmungen und wird nur wirksam, wenn die übergeordnete Hauptwindrichtung parallel zu den Ventilationsbahnen verläuft. In Abhängigkeit von der Dimension der transportierten Luftmassen handelt es sich um Hauptventilationsbahnen (größere Täler), sekundäre oder untergeordnete Ventilationsbahnen. Im Landschaftsprogramm werden die wichtigsten Kaltluftabflussbahnen mit dem Auftrag diese offenzuhalten dargestellt. s. Landschaftsprogramm Saarland, Kapitel 3.2

Entwicklung eines Verfahrens zum Aufbau eines dynamischen hybriden Zwillings von Gebäuden zur Energieeffizienzsteigerung durch datengetriebene Planung, Umsetzung, Nutzung und Sanierung, Teilvorhaben: Zentrales Modell zur Digitalisierung Bestandsimmobilie in zentrales BIM

Das Vorhaben verfolgt als Ziel eine durchgängige Verknüpfung aller bei der Planung, Errichtung und im Betrieb von Gebäuden beteiligter Akteure. Dies geschieht im gesamten Gebäudelebenszyklus durch den Einsatz eines hybriden Zwillings unter den Gesichtspunkten der Energieeffizienz, -flexibilisierung und -optimierung. Dazu müssen die Prozesse, Daten und Simulationen der Gewerke unterstützt durch intelligente und intuitive Assistenzsysteme ineinandergreifen. Damit geht ein Paradigmenwechsel in der Bau- und Nutzungsphase von Gebäuden einher. Durch den Aufbau eines Groß-Demonstrators ein produzierendes Unternehmen sollen die Potentiale des hybriden Zwillings validiert und für die Öffentlichkeit anschaulich gemacht werden, um die Digitale Transformation hin zum klimaschonenden Bauen und Betreiben von Gebäuden voranzutreiben. Das Teilprojekt Zentrales Model der Archis beabsichtigt die Entwicklung und Validierung eines Use Case zur Digitalisierung einer Bestandsimmobilie in ein digitales Zentrales BIM Modell, welches effizientes und nachhaltiges Facility Management und Smart Building-Anwendungen ermöglicht. Für die Planer der Technischen Gebäudeausstattung (TGA) bedeutet dies, dass alle relevanten Informationen über das Projekt in einem einzigen Modell zusammengefasst werden, und damit ihre Prozesse deutlich effizienter gestalten. Für Architekten und Tragwerksplaner bedeutet dies, dass sie auf ein einheitliches Modell zugreifen können. Für den Besitzer bedeutet dies, dass er einen besseren Überblick über den Energiebedarf und die damit entstehenden CO2 Emissionswerte und Energiekosten hat. Durch das abgestimmte Arbeiten in der (TGA) können die Gewerke Heizung, Lüftung, Sanitär und Elektro effizienter zusammenarbeiten. Dies ermöglicht, in Echtzeit über alle relevanten Informationen zu kommunizieren, alle Beteiligten auf dem gleichen Stand sind und Optimierungspotentiale realisiert werden können. Dies erhöht die Klimaeffizienz des Gebäudes und reduziert die CO2 Emission.

Studien zur freien Lueftung des Plenarsaals im Deutschen Bundestag zu Berlin

Im Rahmen der Mitarbeit in der Planungsgemeinschaft Technik wurden folgende Arbeiten durchgefuehrt: 1) Untersuchung von Effekten der freien Lueftung an Waenden und Fenstern 2) Probleme der natuerlichen Lueftung des Plenarsaals bei unterschiedlichen Fortluftfuehrungen und Wetterbedingungen 3) Numerische Berechnungen zu verschiedenen Lueftungsproblemen

Narkosegas-Belastung in der Raumluft: Einfluss von Narkose-Verfahren und lueftungstechnische Aspekte

Ziel des Forschungsvorhabens ist, die Narkosegas-Belastung fuer Krankenhaus-Personal so gering wie moeglich zu halten. Hierzu wurde die Narkosegas-Belastung an verschiedenen Arbeitsplaetzen im Uniklinikum Tuebingen systematisch erfasst und im Kontext zu verschiedenen Narkose-Verfahren und oertlichen Gegebenheiten bewertet. Ergebnisse bisher: 1) Der Einsatz von Larynxmasken und ungeblockten Endotracheal-Tuben in der Kinder-Anaesthesie fuehrt zu vergleichbarer Narkosegas-Belastung fuer das Personal. In vollklimatisierten OP-Raeumen (Luftwechselzahl 16) koennen bei beiden Narkoseverfahren die vorgeschriebenen Grenzwerte deutlich unterschritten werden. 2) Nachtraeglich eingebaute Lueftungs-Anlagen in Aufwachraeumen koennen zur Reduktion der Narkosegas-Belastung beitragen, auch wenn sie faelschlicherweise unter der Decke und nicht am Boden installiert wurden. 3) Bei voll klimatisierten OP-Raeumen laesst sich Isofluran im Blut von Anaesthesisten nur wenige Minuten nach Masken-Einleitung von Kindern nachweisen. 15 Minuten nach Einleitung ist Isofluran im Blut unter der Nachweisgrenze (1 ng/ml).

Untersuchung des energetischen Verhaltens einer Multifunktionsfassade

Neubau

<p>Neubau - energieeffizient und ökologisch</p><p>So planen Sie Ihren Hausbau möglichst klimafreundlich</p><p><ul><li>Prüfen Sie vorab ehrlich Ihren genauen Wohnbedarf.</li><li>Achten Sie auf möglichst hohe Energieeffizienz (Passivhaus-/ Plusenergiestandard).</li><li>Installieren Sie eine Heizung nur mit erneuerbaren Energien.</li><li>Wählen Sie ökologische Baustoffe und eine Bauweise mit geringem Energieaufwand für die Herstellung (Graue Energie).</li><li>Mit Qualitätssicherung und Erfolgskontrolle vermeiden Sie Baufehler.</li></ul></p><p>Gewusst wie</p><p>Der Bau eines neuen Hauses ist nicht nur unter persönlichen und finanziellen, sondern auch unter Umweltgesichtspunkten eine der folgenreichsten Konsumentscheidungen.</p><p>Dies betrifft den Rohstoffbedarf und Energieverbrauch für Herstellung der Baustoffe, die dauerhafte Flächenversiegelung insbesondere durch Ein- und Zweifamilienhäuser, aber auch Schadstoffemissionen aus Baustoffen.</p><p>Zudem wird mit der Bauart der Energieverbrauch und damit die Betriebskosten des Hauses für die nächsten Jahrzehnte festgeschrieben. Mit den folgenden Tipps können Sie die Umweltwirkungen eines Neubaus verringern.</p><p><strong>Genauen Wohnbedarf prüfen:</strong> Es klingt selbstverständlich, den genauen Wohnbedarf vor der Bauplanung zu klären. Die Praxis zeigt jedoch, dass bei Neubauten eher "zu groß" als "zu klein" geplant wird. Nicht selten führt das dazu, dass das Baubudget knapp und paradoxerweise am energetischen Standard gespart wird, obwohl gerade dieser zukünftige Kosten fürs Heizen verringert. Aus Umweltsicht gibt es drei wichtige Daumenregeln für die Planung des Wohnbedarfs:</p><p><strong>Am Passivhaus orientieren:</strong> Der Passivhausstandard ist die effizienteste und komfortabelste Bauweise. Er entspricht für Neubauten dem "Stand der Technik" und rechnet sich im Normalfall, wenn er kompetent geplant wird. Sehr gute und wärmebrückenfreie Wärmedämmung von Bodenplatte, Wänden, Dach und Fenstern sowie eine luftdichte Bauweise mit Lüftung und Wärmerückgewinnung minimieren den Energieverbrauch. Das ist langfristig am tragfähigsten und schützt am besten vor steigenden Energiepreisen. Gute Luftqualität und warme Raumoberflächen sorgen für einen hohen Wohnkomfort.</p><p><strong>Von Anfang an nur erneuerbare Energien nutzen:</strong> Fossile Brennstoffe sind nicht zukunftssicher und sollten für Neubauten nicht mehr verwendet werden. Heizen mit <a href="https://www.umweltbundesamt.de/umwelttipps-fuer-den-alltag/heizen-bauen/waermepumpe">Wärmepumpe</a> ist zum Standard geworden. Für Mehrfamilienhäuser in dicht bebauten Vierteln kann auch Fernwärme eine gute Lösung sein. Im Einfamilienhaus sollten Sie auf eine Zirkulationsleitung für Warmwasser verzichten, um hohe Wärmeverluste zu vermeiden. Der Komfortverlust bleibt überschaubar, wenn der Grundriss so gestaltet ist, dass kurze Leitungen genügen. Nutzen Sie möglichst das vollständige Dach für die Stromerzeugung mit <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/erneuerbare-energien/photovoltaik">Photovoltaik</a>. Die Mehrkosten für eine leistungsstärkere, d. h. nicht auf den Eigenverbrauch optimierten Anlage sind gering. Mit den Erträgen Ihrer Photovoltaikanlage können Sie Effizienzmaßnahmen gegenfinanzieren. Wenn Sie viel erneuerbare Energien gewinnen und wenig Energie brauchen, erreichen Sie sogar ein "Plusenergiehaus".</p><p><strong>Energie im Lebenszyklus berücksichtigen:</strong> Bei Klimaschutzmaßnahmen geht es nicht nur um den Energieverbrauch des Gebäudes während der Nutzungsphase.&nbsp; Es ist sinnvoll, den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes zu betrachten. Hierzu gehören neben der Nutzung die Phasen Herstellung, Errichtung, Entsorgung und Wiederverwendung. Die Energie, die in allen Phasen benötigt wird, wird unter dem Begriff Kumulierter Energieaufwand (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=KEA#alphabar">KEA</a>⁠) zusammengefasst. Ihre Entscheidungen machen einen Unterschied:</p><p><strong>Qualitätssicherung und Erfolgskontrolle fest einplanen:</strong> Empfehlenswert ist eine Baubegleitung, die Fehler in der Bauphase vermeiden kann – und bei besonders effizienten Neubauten auch gefördert wird. Ein Blower-Door-Test weist die angestrebte Luftdichtheit nach oder zeigt, an welchen Stellen nicht sorgfältig genug gearbeitet wurde. Ziel sollte ein Drucktestkennwert n50 kleiner 0,6 1/h sein. Nach Fertigstellung des Gebäudes ist Ihnen ein Energieausweis auszuhändigen. Lassen Sie sich bestätigen, dass die Berechnungen mit der tatsächlichen Bauausführung übereinstimmen. Außerdem geht es um die Frage: Funktioniert das Haus wie gedacht? Überwachen Sie dafür den Energieverbrauch, zum Beispiel mit dem kostenlosen <a href="https://www.energiesparkonto.de/">Energiesparkonto</a>. Stellen Sie eine Abweichung fest, sollten Sie, bei Bedarf mit Energieberater*in, die Ursache suchen und nachbessern (lassen).</p><p><strong>Was Sie noch tun können:</strong></p><p>Hintergrund</p><p><strong>Umweltsituation: </strong>Der Strom- und insbesondere der Heizenergieverbrauch der Gebäude verursacht in Deutschland etwa 35 Prozent des Endenergieverbrauchs. Zählt man die Herstellung der Bauprodukte und die Bauphase hinzu, sind Gebäude für etwa 40 Prozent der deutschen Treibhausgasemissionen verantwortlich. Rund 70 Prozent davon entfallen auf Wohngebäude. Um das ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klima#alphabar">Klima</a>⁠ zu schützen, müssen Neubauten möglichst wenig zu den Treibhausgasemissionen beitragen, also möglichst effizient sein, mit erneuerbaren Energien versorgt und klimafreundlich hergestellt werden. Darüber hinaus gibt es weitere Handlungsfelder für den Umweltschutz im Bereich Bauen und Wohnen: Beispielsweise nahm die Siedlungsfläche 2022 täglich um fast <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/flaeche-boden-land-oekosysteme/flaeche/siedlungs-verkehrsflaeche#-das-tempo-des-flachen-neuverbrauchs-geht-zuruck%20">37 Hektar</a> (51 Fußballfelder) zu. Mehr als die Hälfte des Abfalls in Deutschland sind <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/ressourcen-abfall/abfallaufkommen#bau-abbruch-gewerbe-und-bergbauabfalle">Bau- und Abbruchabfälle</a>.</p><p><strong>Gesetzeslage: </strong>Das Klimaschutzgesetz gibt vor, dass Deutschland 2045 netto keine Treibhausgasemissionen mehr verursachen darf – was auch für Gebäude und ihre Heizungen gilt. Das Brennstoffemissionshandelsgesetz hat einen CO₂-Preis eingeführt, was Erdgas und Heizöl nach und nach immer teurer machen wird. Zudem wird dieses Gesetz die zulässigen Emissionsmengen begrenzen. Deshalb ist es sinnvoll, ein Haus von Anfang an möglichst effizient zu errichten und mit erneuerbaren Energien zu versorgen.</p><p>Das <a href="https://www.gesetze-im-internet.de/geg/index.html">Gebäudeenergiegesetz</a> (GEG) begrenzt den zulässigen Bedarf an nicht-erneuerbarer ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=Primrenergie#alphabar">Primärenergie</a>⁠ und die Wärmeverluste durch die Gebäudehülle. Es bestimmt, wann neu installierte Heizungen mindestens welchen Anteil erneuerbarer Energien nutzen müssen. Neubauten müssen auch Anforderungen an den sommerlichen Wärmeschutz einhalten, damit sich Räume im Sommer weniger überhitzen. Zur Baufertigstellung ist ein Energieausweis auszustellen, und der Bauherr oder Eigentümer muss der <a href="https://www.bbsr-geg.bund.de/GEGPortal/DE/ErgaenzendeRegelungen/Vollzug/RegelLaender/RegelLaender-node.html">nach Landesrecht zuständigen Behörde</a> in einer Erfüllungserklärung bestätigen, dass die Anforderungen des Gesetzes eingehalten werden.</p><p>Neubauten, die die gesetzlichen Anforderungen übertreffen, werden im Programm <a href="https://www.kfw.de/inlandsfoerderung/Privatpersonen/Neubau/">Klimafreundlicher Neubau Wohngebäude</a>&nbsp;mit zinsverbilligten Krediten gefördert. Für Neubauten mit Nachhaltigkeitszertifizierung steigt der Kredithöchstbetrag und es gelten bessere Förderbedingungen.</p><p>Der Betrieb einer <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/erneuerbare-energien/photovoltaik/photovoltaik-dachanlagen">Photovoltaik-Dachanlage</a> lohnt sich auf Einfamilienhäusern in erster Linie durch den vermiedenen Strombezug ("Eigenverbrauch"). Zusätzlich wird für den überschüssigen Strom, der in das Netz eingespeist wird, eine Vergütung nach dem <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/erneuerbare-energien/erneuerbare-energien-gesetz">Erneuerbare-Energien-Gesetz</a> gezahlt. Ein Batteriespeicher lohnt sich nicht in allen Fällen – lassen Sie sich ein Angebot mit und eines ohne Batteriespeicher geben.</p><p>Nach und nach werden wir mit mehr erneuerbaren Energien heizen. Das ist gut für das Klima und auch für Ihren Geldbeutel. Unser Entscheidungsbaum hilft Ihnen durch die Paragraphen des neuen Gebäudeenergiegesetzes, die seit dem 1.1.2024 gelten. (Stand: 10/2024)</p><p><strong>Marktbeobachtung: </strong>Das Neubaugeschehen ist derzeit rückläufig: während seit 2016 rund 30.000 Wohnungen pro Monat genehmigt wurden, waren es 2023 monatlich noch rund 20.000.1 Schon seit einigen Jahren setzt die deutliche Mehrheit neu errichteter Wohngebäude beim Heizen auf Wärmepumpen. 2022 lag der Anteil bei 70 Prozent, Tendenz steigend.2</p><p>Es gibt eine Reihe von Gebäudestandards: Das <strong>Effizienzhaus</strong> beschreibt förderfähige Häuser. Ein Effizienzhaus 40 bedeutet, dass sein Primärenergiebedarf nur noch 40 Prozent des Primärenergiebedarfs des Referenzgebäudes beträgt, also eines Gebäudes mit gleicher Geometrie, aber im GEG festgelegten energetischen Eigenschaften. Ein <strong>Plusenergiehaus</strong> gewinnt im Jahresverlauf mehr Energie aus erneuerbaren Energien, als es selbst verbraucht. Am effizientesten ist das <strong>Passivhaus</strong>, das einen so geringen Heizwärmebedarf hat, dass die Abwärme der Bewohner*innen und üblicher Haushaltsgeräte zum Heizen ausreicht. Das erreicht es mit kompakter Bauweise, hervorragendem Wärmeschutz, hoher Luftdichtheit und Lüftung mit Wärmerückgewinnung. Es ist ratsam, effiziente Häuser wie das Passivhaus mit einer speziell angepassten Methode wie dem Passivhaus-Projektierungspaket zu planen, um ausreichend genaue Ergebnisse zu erzielen.</p><p>Auch wenn ein Haus an sich ziemlich viel Geld kostet: Der Blick allein auf die Investitionskosten übersieht die Tatsache, dass ein Haus für Heizung, Betrieb, Instandhaltung usw. jahrzehntelang Geld kostet. Wichtiger als die Investitionskosten sind also die gesamten Lebenszykluskosten. Zusätzlich gibt es auch Möglichkeiten, ohne Verlust an Umweltqualität die Anschaffungskosten zu verringern: Kompakte Kubatur, kleine Wohnfläche oder nahe beieinander liegende Räume mit Wasserbedarf (Bäder und Küche) für kurze (Ab-)Wasserleitungen und Lüftungskanäle. Eine Lüftung mit Wärmerückgewinnung und die Beseitigung von Wärmebrücken senken die Heizlast und erlauben eine kleinere und günstigere Heizung einzubauen.</p><p>&nbsp;</p><p><strong>Quellen:</strong></p><p>1 Statistisches Bundesamt: <a href="https://www.destatis.de/DE/Themen/Branchen-Unternehmen/Bauen/_inhalt.html#sprg229260">Monatlich genehmigte Wohnungen</a></p><p>2 Statistisches Bundesamt: Auswahl <a href="https://www-genesis.destatis.de/genesis//online?operation=table&amp;code=31111-0008&amp;bypass=true&amp;levelindex=0&amp;levelid=1706716056044%20">Wohngebäude</a></p>

Stadtklimaanalyse Hamburg 2023

Die Stadtklimaanalyse Hamburg 2023 basiert auf einer modellgestützten Analyse zu den klimaökologischen Funktionen für das Hamburger Stadtgebiet. Die Berechnung mit FITNAH 3D erfolgte in einer hohen räumlichen Auflösung (10 m x 10 m Raster) und liefert Daten und Aussagen zur Temperatur und Kaltluftentstehung in Hamburg. Die Untersuchung wurde auf der Annahme einer besonders belastenden Sommerwetterlage für Mensch und Umwelt mit geringer Luftbewegung und hoher Temperaturbelastung erstellt. Als Grundlage für die flächenbezogenen Bewertungen und deren räumliche Abgrenzungen diente der ALKIS-Datensatz „Bodennutzung“ der Freien und Hansestadt Hamburg, Landesbetrieb Geoinformation und Vermessung (LGV) mit Stand Dezember 2022. Weitere Informationen zur Stadtklimaanalyse Hamburg 2023 sind unter folgendem Link abrufbar: https://www.hamburg.de/politik-und-verwaltung/behoerden/bukea/themen/hamburgs-gruen/landschaftsprogramm/stadtklimaanalyse-hamburg-896054 Dort stehen der Erläuterungsbericht, die Analyse- und Bewertungskarten sowie eine Erläuterungstabelle für den Datensatz, der als Grundlage für die Ebenen 11 bis 14 dient, zum Download zur Verfügung. Die Ebenen des Geodatensatzes „Stadtklimaanalyse Hamburg 2023“ werden wie folgt präzisiert: 01 Windvektoren um 4 Uhr (aggregierte 100 m Auflösung) Die bodennahe Temperaturverteilung bedingt horizontale Luftdruckunterschiede, die wiederum Auslöser für lokale thermische Windsysteme sind. Ausgangspunkt dieses Prozesses sind die nächtlichen Temperaturunterschiede, die sich zwischen Siedlungsräumen und vegetationsgeprägten Freiflächen einstellen. An den geneigten Flächen setzt sich abgekühlte und damit schwerere Luft in Richtung zur tiefsten Stelle des Geländes als Kaltluftabfluss in Bewegung. Das sich zum nächtlichen Analysezeitpunkt 4 Uhr ausgeprägte Kaltluftströmungsfeld wird über Vektoren abgebildet, die für eine übersichtlichere Darstellung auf 100 m x 100 m Kantenlänge aggregiert werden. 02 Flurwinde und Kaltluftabflüsse Bei den nächtlichen Windsystemen werden Flurwinde von Kaltluftabflüssen unterschieden. Flurwinde werden durch den horizontalen Temperaturunterschied zwischen kühlen Grünflächen und warmer Bebauung ausgelöst. Kaltluftabflüsse bilden sich über Oberflächen mit Hangneigungen von mehr als 1 ° aus. 03 Bereiche mit besonderer Funktion für den Luftaustausch Diese Durchlüftungszonen verbinden Kaltluftentstehungsgebiete (Ausgleichsräume) und Belastungsbereiche (Wirkungsräume) miteinander und sind aufgrund ihrer Klimafunktion elementarer Bestandteil des Luftaustausches. Es handelt sich i.d.R. um gering überbaute und grüngeprägte Strukturen, die linear auf die jeweiligen Wirkungsräume ausgerichtet sind und insbesondere am Stadtrand das Einwirken von Kaltluft aus den Kaltluftentstehungsgebieten des Umlandes begünstigen. 04 Kaltlufteinwirkbereich innerhalb von Bebauung und Verkehrsflächen Hierzu zählen Siedlungs- und Verkehrsflächen, die sich im „Einwirkbereich“ eines klimaökologisch wirksamen Kaltluftstroms mit einem Wert von mehr als 5 m³/(s*m) befinden. Hier ist sowohl im bodennahen Bereich als auch darüber hinaus eine entsprechende Durchlüftung vorhanden. Die Eindringtiefe der Kaltluft beträgt, abhängig von der Bebauungsstruktur, zwischen ca. 100 m und bis zu 700 m. Darüber hinaus spielt auch die Hinderniswirkung des angrenzenden Bebauungstyps eine wesentliche Rolle. 05 Gebäude (Bestand und Planung) Mithilfe der Gebäudegrenzen werden Effekte auf das Mikroklima sowie insbesondere das Strömungsfeld berücksichtigt. Als Grundlage dient der ALKIS-Datensatz „Gebäude“ der Freien und Hansestadt Hamburg, Landesbetrieb Geoinformation und Vermessung (LGV) mit Stand Dezember 2022. Dieser Datensatz wurde anhand ausgewählter, zum Zeitpunkt der Bearbeitung im Verfahren sowie in Planung befindlicher Bebauungspläne und Großprojekte modifiziert. 06 Windgeschwindigkeit um 4 Uhr Siehe Hinweise zur Ebene 01 Windvektoren um 4 Uhr (aggregierte 100 m Auflösung). Die Rasterzellen stellen ergänzend zu den Windvektoren die Windgeschwindigkeit flächenhaft in 10 m x 10 m Auflösung dar. 07 Kaltluftvolumenstromdichte um 4 Uhr Der Kaltluftvolumenstrom beschreibt diejenige Menge an Kaltluft in der Einheit m³, die in jeder Sekunde durch den Querschnitt beispielsweise eines Hanges oder einer Kaltluftleitbahn fließt. Der Volumenstrom ist ein Maß für den Zustrom von Kaltluft und bestimmt neben der Strömungsgeschwindigkeit die Größenordnung des Durchlüftungspotenzials. Zum Zeitpunkt 4 Uhr morgens ist die Intensität der Kaltluftströme voll ausgeprägt. 07a Kaltluftvolumenstromdichte um 4 Uhr in den Grün- und Freiflächen Reduzierung der Ebene 07 Kaltluftvolumenstromdichte um 4 Uhr auf die Grün- und Freiflächen. 08 Lufttemperatur um 4 Uhr Der Tagesgang der Lufttemperatur ist direkt an die Strahlungsbilanz eines Standortes gekoppelt und zeigt daher i.d.R. einen ausgeprägten Abfall während der Abend- und Nachtstunden. Dieser erreicht kurz vor Sonnenaufgang des nächsten Tages ein Maximum. Das Ausmaß der Abkühlung kann je nach meteorologischen Verhältnissen, Lage des Standorts und landnutzungsabhängigen physikalischen Boden- bzw. Oberflächeneigenschaften große Unterschiede aufweisen. Besonders auffällig ist das thermische Sonderklima der Siedlungsräume mit seinen gegenüber dem Umland modifizierten klimatischen Verhältnissen. 08a Lufttemperatur um 4 Uhr im Siedlungsraum Reduzierung der Ebene 08 Lufttemperatur um 4 Uhr auf die Siedlungsflächen. 08b Lufttemperatur um 4 Uhr in den Verkehrsflächen Reduzierung der Ebene 08 Lufttemperatur um 4 Uhr auf die Verkehrsflächen. 09 Lufttemperatur um 14 Uhr Die Lufttemperatur am Tage ist im Wesentlichen durch die großräumige Temperatur der Luftmasse in einer Region geprägt und wird weniger stark durch Verschattung beeinflusst, wie es bei der PET der Fall ist (Erläuterung „PET“ siehe Ebene 10 und 13). Daher weist die für die Tagsituation modellierte Lufttemperatur eine homogenere Ausprägung auf. 10 Physiologisch Äquivalente Temperatur (PET) um 14 Uhr Meteorologische Parameter wirken nicht unabhängig voneinander, sondern in biometeorologischen Wirkungskomplexen auf das Wohlbefinden des Menschen ein. Zur Bewertung werden Indizes verwendet (Kenngrößen), die Aussagen zur Lufttemperatur und Luftfeuchte, zur Windgeschwindigkeit sowie zu kurz- und langwelligen Strahlungsflüssen kombinieren. Wärmehaushaltsmodelle berechnen den Wärmeaustausch einer „Norm-Person“ mit seiner Umgebung und können so die Wärmebelastung eines Menschen abschätzen. Die hier genutzte Kenngröße PET (Physiologisch Äquivalente Temperatur, VDI 3787, Blatt 9) bezieht sich auf außenklimatische Bedingungen und zeigt eine starke Abhängigkeit von der Strahlungstemperatur. Mit Blick auf die Wärmebelastung ist sie damit vor allem für die Bewertung des Aufenthalts im Freien am Tage sinnvoll einsetzbar. 11 Bewertung nachts Siedlungs- und Verkehrsflächen: mittlere Lufttemperatur um 4 Uhr Zur Bewertung der bioklimatischen Situation wird die nächtliche Überwärmung in den Nachtstunden (4 Uhr morgens) herangezogen und räumlich differenziert betrachtet. Der nächtliche Wärmeinseleffekt wird anhand der Differenz zwischen der durchschnittlichen Lufttemperatur einer Siedlungs- oder Verkehrsfläche und der gesamtstädtischen Durchschnittstemperatur von etwa 17,1 °C bewertet. Die mittlere Überwärmung pro Blockfläche wird in fünf Bewertungsstufen untergliedert und reicht von sehr günstig (≥ 15,8 °C) bis sehr ungünstig (>= 20 °C). 12 Bewertung nachts Grün- und Freiflächen: bioklimatische Bedeutung Bei der Bewertung der bioklimatischen Bedeutung von grünbestimmten Flächen ist insbesondere die Lage der Grün- und Freiflächen zu Leitbahnen sowie zu bioklimatisch ungünstig oder weniger günstig bewerteten Siedlungsflächen entscheidend. Es handelt sich um eine anthropozentrisch ausgerichtete Wertung, die die Ausgleichsfunktionen der Flächen für den derzeitigen Siedlungsraum berücksichtigt. Die klimaökologischen Charakteristika der Grün- und Freiflächen werden anhand einer vierstufigen Skala (sehr hohe bioklimatische Bedeutung bis geringe bioklimatische Bedeutung) bewertet. 13 Bewertung tags Siedlungs- und Verkehrsflächen: bioklimatische Bedeutung (PET 14 Uhr) Zur Bewertung der Tagsituation wird der humanbioklimatische Index PET um 14:00 Uhr herangezogen. Für die PET existiert in der VDI-Richtlinie 3787, Blatt 9 eine absolute Bewertungsskala, die das thermische Empfinden und die physiologischen Belastungsstufen quantifiziert. Die Bewertung der thermischen Belastung im Stadtgebiet Hamburg orientiert sich daran und reicht auf einer fünfstufigen Skala von extrem belastet (> 41 °C) bis schwach belastet ( 41 °C) zu einer sehr geringen Aufenthaltsqualität führt. 14 Bewertung tags Grün- und Freiflächen: Aufenthaltsqualität (PET 14 Uhr) Die Zuweisung der Aufenthaltsqualität von Grün- und Freiflächen in der Bewertungskarte beruht auf der jeweiligen physiologischen Belastungsstufe. Es werden vier Bewertungsstufen unterschieden. Eine hohe Aufenthaltsqualität ergibt sich aus einer schwachen oder nicht vorhandenen Wärmebelastung (PET 41 °C) zu einer sehr geringen Aufenthaltsqualität führt.

Forschungsinitiative Zukunft Bau - Forschungscluster 'Nachhaltiges Bauen/Bauqualität', Entwicklung von Handlungsempfehlungen für praxisgerechte Lüftungskonzepte und eines CO2-Berechnungstools

Bei der Weiterentwicklung des Bewertungssystems Nachhaltiges Bauen (BNB) bzw. des BNB-Kriteriensteckbriefs 'Innenraumlufthygiene' wurde für den Aspekt 'Kohlendioxidgehalt' eine Lücke an praxisorientierten Planungsinstrumenten und Bewertungsgrundlagen für Räume erkannt, die teilweise oder ausschließlich über Fenster be- und entlüftet werden. Dies gilt insbesondere für Räume mit hohen Personenzahlen wie beispielsweise Unterrichtsräume und Besprechungszimmer. Hieraus erwächst der Bedarf an Informationen und anschaulichen Handlungsempfehlungen zu funktionierenden Lüftungskonzepten sowie einem transparenten CO2-Berechnungstool als Planungs- und Bewertungsinstrument im Sinne des Nachhaltigen Bauens. Ausgangslage: Um den zukünftigen Anforderungen an ganzheitlich optimierte Gebäude gerecht zu werden, hat das Bundesbauministerium für Bundesgebäude den Leitfaden Nachhaltiges Bauen und das Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB) entwickelt; er ist seit Oktober 2013 für Bundesbauten verpflichtend und wurde zuletzt 2017 überarbeitet. Hinsichtlich der Innenraumlufthygiene werden im Kriterium BNB 3.1.3 insbesondere Verunreinigungen der Innenraumluft durch Schadstoffe aus Bauprodukten und durch Kohlendioxidemissionen der Raumnutzer betrachtet. Weiterhin werden die mikrobiologische und die geruchliche Situation thematisiert. Die abgestufte Bewertung der CO2-Konzentration des Kriteriensteckbriefs BNB 3.1.3 orientiert sich an den Raumluftqualitätsklassen der DIN EN 13779 und berücksichtigt die Anforderung der Arbeitsstättenrichtlinie ASR A3.6 'Lüftung' und den AIR-Richtwert, wonach eine CO2-Konzentration von 1.000 ppm als 'hygienisch unbedenklich' gilt. Für die Bewertung der CO2-Konzentration wird auf folgende Normen bzw. Rechenansätze verwiesen: - Luftvolumenströme durch offene Fenster nach DIN EN 15242 - CO2-Konzentration im Raum nach Recknagel/Sprenger bzw. nach VDI 6040-2. Fachdiskussionen und Praxiserfahrungen zeigen, dass insbesondere bei Räumen mit einer hohen Personenzahl Probleme hinsichtlich des Kohlendioxidgehalts in der Innenraumluft und ggf. des thermischen Komforts aufgrund nicht optimaler Raumlüftung bestehen. Das betrifft insbesondere die Fensterlüftung und die hybride Lüftung, aber auch die mechanische Lüftung. Die Einhaltung der Anforderungen aus der 2012 neu eingeführten Arbeitsstättenrichtlinie ASR A3.6 'Lüftung' ist für diese Räume mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden, vor allem unter gleichzeitiger Berücksichtigung des thermischem Komforts und der Nutzerfreundlichkeit. (Text gekürzt)

Modellierung von Lüftungsraten und Luftströmungsmustern von freibelüfteten Schweineställe mit Außenauslauf

Freigelüftete Schweineställe mit Ausläufen (NVPBOYs) werden weltweit mit zunehmendem Interesse verfolgt. Der Luftwechsel zwischen Außen- und Innenbereich von NVPBOY ist kaum verstanden, weshalb Emissionen und die Ausbreitung von Aerosolen derzeit nicht abgeschätzt werden können. Ziel des Antrags ist es, grundlegende Erkenntnisse hinsichtlich des Einflusses von Öffnungsgröße, Windgeschwindigkeit, Windrichtung, Temperatur, Lebendmasse und dem Aufenthaltsort der Schweine im Stall auf die Lüftungsrate und die Innenraumströmungsmuster von NVPBOYs zu erhalten. Im Projekt wird die Drei-Säulen-Modell-Methode, bestehend aus Windkanalexperimenten, On-Farm-Messungen und numerischer Strömungsdynamik, genutzt. Zur Modellierung der Lüftungsrate der NVPBOYs wird die Response-Surface Methode eingesetzt. Das Projekt wird grundlegende Erkenntnisse über die Wechselwirkung zwischen Lüftungsrate, Innenraumströmungen und ihren Einflussfaktoren bei NVPBOYs liefern. Dies ermöglicht eine genaue Quantifizierung der Lüftungsrate in Abhängigkeit von baulichen und klimatischen Randbedingungen sowie dem Tierverhalten. Die erwarteten Forschungsergebnisse sind eine Grundlage für die Sicherstellung eines guten Stallklimas, für die Abschätzung der Emissionen und für das Verständnis des Gas- und Aerosoltransports für die Schweine unter verschiedenen Randbedingungen.

Luftqualitätsmanagement und Umweltmanagement in Bildungs- und Ausbildungseinrichtungen

Zielsetzung: LUMUMBA zielt darauf ab, praktische Lösungen bereitzustellen, die Gebäudebetreibern und -planern dabei helfen, ein zufriedenstellendes Niveau der Raumluftqualität bei gleichzeitiger Optimierung der hierzu erforderlichen Energiebedarfe sicherzustellen. Hierbei verfolgt LUMUMBA den Ansatz eines Reallabors. Wissenschaftliche Methoden des standardisierten Innenraumluftqualitätsmanagements (nach ISO 16000-40) sowie des standardisierten Umweltmanagements (nach ISO 14001) werden partizipativ mit Lernenden in Bildungs- und Ausbildungseinrichtungen angewendet, um energieeffiziente Konzepte zu entwickeln, die der Bereitstellung einer hohen Raumluftqualität dienen. Zu diesen Konzepten zählen z. B. der unterstützende Einsatz von Luftreinigungsapparaten, die bedarfsangepasste smarte Fensterlüftung, die Erhöhung des Umluftanteils bei raumlufttechnischen Anlagen in Kombination mit Luftreinigungsapparaten und / oder der Einsatz dezentraler Lüftungsanlagen mit Wärmetauschern. Zu den umweltrelevanten Zielen von LUMUMBA zählen (i) der Schutz der menschlichen Gesundheit durch bedarfsangepasste Lüftung in einer Umgebung, für die in Bezug auf luftgetragene Schadstoffe keine weitreichenden und verbindlichen immissionsschutzrechtlichen Bestimmungen gelten, (ii) die Ressourcenschonung durch Reduktion von lüftungsbedingten Heizenergieverlusten und damit verbundener Reduktion des Verbrauchs von vorwiegend fossilen Energieträgern, (iii) die Minderung von CO2-Emissionen durch reduzierten Verbrauch an fossilen Energieträgern zur Gebäudebeheizung, (iv) die Stärkung des Nachhaltigkeitsbewusstseins und -handelns der Lernenden in teilnehmenden Einrichtungen durch den zugrundeliegenden partizipativen Reallabor-Ansatz sowie (v) die nachhaltige Sicherung der gewonnenen Erkenntnisse durch Verankerung im Sinne betrieblicher Managementsysteme zur kontinuierlichen Verbesserung von Innenraumluftqualität und Umweltleistung der teilnehmenden Einrichtungen. Die notwendigen Schritte umfassen die Identifikation und messtechnische Charakterisierung geeigneter Räumlichkeiten in den teilnehmenden Einrichtungen, die numerische Simulation von Luftqualität und lüftungsbedingten Energieverbräuchen der Räumlichkeiten, die Planung, Umsetzung und Validierung von Verbesserungsmaßnahmen sowie die Gesamtevaluation und Verstetigung der Ergebnisse.

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