Das im Jahr 2017 fertiggestellte Freiburger „Rathaus im Stühlinger“ ist Europas größtes Netto-Nullenergie-Gebäude. Die Nettogrundfläche von 22.650 m2 bietet Platz für 840 Beschäftigte. In einem gemeinsamen Forschungsprojekt der Stadt Freiburg mit dem Fraunhofer ISE, DS-Plan GmbH und der badenova zeigt die Auswertung der Daten des ersten Betriebsjahres (2018), dass das Ziel fast erreicht wurde. Die dynamischen Lastprofile von Bedarf und Erzeugung im Betrieb werden zeitlich hoch aufgelöst erfasst und hinsichtlich Eigenbedarfsdeckung und Lastflexibilisierung analysiert. Für die Energiegewinnung haben die Architekten auf Photovoltaik (PV) in der Fassade, PV und (abgedeckte) photovoltaisch-thermische (PVT-)Kollektoren auf dem Dach, Grundwasser-Wärmepumpen, Grundwasser- Wärmetauscher und Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung gesetzt. Die PVT-Kollektoren decken einen Teil des Wärmebedarfs der Kantine. Der Anteil der Gebäudeautomation an der Effizienz des Gebäudes ist schwer zu quantifizieren, denn ein Großteil der Effizienzmaßnahmen beruht auf passiven Maßnahmen: einer hochgedämmten Gebäudehülle, Niedertemperatur Heizsystemen oder der passiven Kühlung über Grundwasser. Die Stadt Freiburg setzt zur Steuerung, Erfassung und Optimierung ein Energiemanagementsystem ein. In Verbindung mit der Gebäudeautomation ist das Energiemanagementsystem zur fortlaufenden Kontrolle der Effizienzkennwerte der Einzelkomponenten wichtig, insbesondere in Hinblick auf die Effizienz der Wärmepumpen. Erst damit kann der optimale Betrieb des Gesamtsystems hergestellt und dauerhaft gewährleistet werden. Die Gebäude und Raumautomation sind regelbasiert. Die Ansteuerung der Betonkernaktivierung ist prädiktiv, zusätzlich wird auf Wetterprognosen (Vorhersage der Außentemperatur) zurückgegriffen. Gebäude mit eigener Stromerzeugung speisen nicht nur Strom in das Netz ein, sondern können ihren Strombezug zur Wärme- und Kältebereitstellung auch an die Bedürfnisse der Netze anpassen. In Zukunft können solche Gebäude daher eine netzdienliche Rolle spielen.
Das Projekt "TP1: Konzeption, Modellierung, Entwicklung und Umsetzung eines Multi-Quellen- Wärmeversorgungssystems mit thermischer Bauteilaktivierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bauhaus-Universität Weimar, Bauhaus-Institut für zukunftsweisende Infrastruktursysteme, Professur Energiesysteme durchgeführt. Das WIR!-Bündnis Wasserstoffquell- und Wertschöpfungsregion Main-Elbe-LINK (h2-well) hat das Ziel, in der Region zwischen Main und Elbe entscheidende Impulse für einen innovationsbasierten Strukturwandel hin zu einer dezentral organisierten Wasserstoffwirtschaft zu geben. Um dieses Ziel zu erreichen, soll im Rahmen des Verbundvorhabens energy4CHP ein steuerungs- und regelungstechnisch integriertes Gesamtsystem zur CO2-neutralen Energieversorgung eines verarbeitenden Gewerbebetriebs in Kindelbrück, Nordthüringen mit Elektrizität und Wärme entwickelt, umgesetzt und erprobt werden. Das Teilvorhaben der Bauhaus-Universität Weimar übernimmt hierbei Aufgaben in der grundlegenden Datenermittlung, Aufstellung von Betriebsszenarien, Planung, Modellierung und Simulation des Gesamtsystems sowie der Entwicklung eines gemeinsamen Lasten- und Pflichtenhefts für den Probebetrieb der Anlagenkomponenten im Verbund. Zentrales Entwicklungsziel ist hierbei die Konzeption, technische Umsetzung und Erprobung einer 'thermodynamischen Weiche' für verschiedene Wärmequellen zur Wärmebereitstellung in Gebäuden. Darüber hinaus sollen eine grundlegende EMSR-technische Konzeption inklusive KI-basierten Prognosen für den Anlagenbetrieb aufgestellt, ein thermisches Bodenmodell für Fundamentwärmespeicher entwickelt und die wissenschaftlichen Grundlagen für eine Auslegungs- und Berechnungssoftware für Multi-Energy-Storage-Systemlösungen zur intelligenten Integration von erneuerbarer Elektrizitäts- und Wärmeversorgung geschaffen werden. Das Teilvorhaben beinhaltet weiterhin die Umsetzung der Prozessdatenspeicherung und -aufbereitung sowie die Auswertung der Messdaten aus dem gemeinsamen Probebetrieb sämtlicher Anlagenteile der Verbundpartner mit einer Validierung der erreichten Zielparameter. Dies dient dazu, um das EMSR-System und die KI-Prognosen zu optimieren sowie um das System und seine Komponenten in ihrer Übertragbarkeit auf andere Unternehmen des produzierenden Gewerbes zu bewerten.
Das Projekt "Simulation und experimentelle Evaluierung thermoaktiver Raumtextilien für die energieeffiziente Heizung und Kühlung von Räumen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Energietechnik, Professur für Gebäudeenergietechnik und Wärmeversorgung durchgeführt. Die weitere Reduzierung des Primärenergieeinsatzes zur Heizung und Kühlung von Gebäuden erfordert neue, intelligente Lösungen für eine Raumkonditionierung mit hoher Flexibilität. Eine Möglichkeit ist die funktionale Kombination von Raumtextilien und Heiz-/Kühlflächen zu 'thermoaktiven Raumtextilien'. Es ist zu erwarten, dass derartige textile Konstruktionen gegenüber konventionellen Flächenheiz- und -kühlsystemen eine Reihe von Vorteilen aufweisen. Hier sind beispielsweise die hervorragende Eignung bei Altbausanierungen, sehr flexible Anordnungsmöglichkeiten im Raum sowie vorteilhafte Regel-, Schnellaufheiz- und -ankühlfähigkeiten mittels 'Faltung' bzw. 'Entfaltung' der Raumtextilien zu nennen. Zudem besteht bei geeigneter Konstruktion die Möglichkeit einer problemlosen Unterschreitung der Taupunkttemperatur im sommerlichen Kühlfall. Diese speziell ausgerüsteten Raumtextilien fungieren gleichzeitig als Wandbespannung und/oder als Vorhang vor den Fenstern und er-möglichen auf diese Weise nicht nur die Wärmezu- und -abfuhr sondern auch die Aufnahme, Speicherung und Abgabe von Wasserdampf und damit die Regulation der Raumluftfeuchte. Wesentliche Zielstellung dieses Projektes ist die grundlegende Untersuchung funktioneller, energetischer und wärmephysiologischer Aspekte bei der Anwendung von textilen Raumheiz- und -kühlflächen. Theoretische Betrachtungen sollen anhand ausgewählter repräsentativer Prototypen verifiziert werden
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung der Steuer- und Regelungstechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von CuroCon GmbH durchgeführt. Die Bundesregierung plant, bis zur Mitte des Jahrhunderts einen nahezu klimaneutralen Gebäudebestand zu erreichen. Neben dem effizienten Heizen eines Gebäudes wird das Kühlen immer wichtiger, sodass neue nachhaltige Lösungen gefordert sind. Im Rahmen des geplanten Projektes soll ein Wärmespeicher- und Energieerzeugungssystem für Gebäude erforscht und entwickelt werden, um die Gebäudebeheizung und -kühlung sicherzustellen, Überhitzungen zu vermeiden und überschüssige Wärmeenergie im tages- und jahreszeitlichen Zyklus zu speichern bzw. verfügbar zu machen. In Verbindung mit Flächenheizungen und Bauteilaktivierungen lässt sich so eine klimaneutrale Energieversorgung des Heiz-/Kühlsystems bei gleichzeitig hohem thermischen Komfort der Gebäude erreichen. Die Innovation des angestrebten Ziels besteht darin, dass die Energieerzeugung in autarken 'Energiepfählen' stattfindet, sodass im Gebäude selber eine aufwändige Haustechnik vermieden werden kann. Die Besonderheit besteht ferner darin, dass zur Energiespeicherung Speichersysteme auf verschiedenen Temperaturniveaus verwendet werden. Dies soll durch die Anwendung von PCM-Material und Peltier-Elementen ermöglicht werden. Über eine intelligente Steuer- und Regeltechnik soll die Wärmeenergie optimal eingesetzt oder gespeichert werden, sodass über den kompletten Jahresverlauf hinweg möglichst wenig Energie von Netzanbietern benötigt wird.
Das Projekt "Teilvorhaben: Erforschung und Entwicklung der PCM-Speicher und des Energie-Verteilsystems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Innogration GmbH durchgeführt. Die Bundesregierung plant, bis zur Mitte des Jahrhunderts einen nahezu klimaneutralen Gebäudebestand zu erreichen. Neben dem effizienten Heizen eines Gebäudes wird das Kühlen immer wichtiger, sodass neue nachhaltige Lösungen gefordert sind. Im Rahmen des geplanten Projektes soll ein Wärmespeicher- und Energieerzeugungssystem für Gebäude erforscht und entwickelt werden, um die Gebäudebeheizung und -kühlung sicherzustellen, Überhitzungen zu vermeiden und überschüssige Wärmeenergie im tages- und jahreszeitlichen Zyklus zu speichern bzw. verfügbar zu machen. In Verbindung mit Flächenheizungen und Bauteilaktivierungen lässt sich so eine klimaneutrale Energieversorgung des Heiz-/Kühlsystems bei gleichzeitig hohem thermischen Komfort der Gebäude erreichen. Die Innovation des angestrebten Ziels besteht darin, dass die Energieerzeugung in autarken 'Energiepfählen' stattfindet, sodass im Gebäude selber eine aufwändige Haustechnik vermieden werden kann. Die Besonderheit besteht ferner darin, dass zur Energiespeicherung Speichersysteme auf verschiedenen Temperaturniveaus verwendet werden. Dies soll durch die Anwendung von PCM-Material und Peltier-Elementen ermöglicht werden. Über eine intelligente Steuer- und Regeltechnik soll die Wärmeenergie optimal eingesetzt oder gespeichert werden, sodass über den kompletten Jahresverlauf hinweg möglichst wenig Energie von Netzanbietern benötigt wird.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung und Optimierung der Peltierelemente und Wärmetauscher" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von PANCO - Physikalische Technik Anlagenentwicklung & Consulting GmbH durchgeführt. Die Bundesregierung plant, bis zur Mitte des Jahrhunderts einen nahezu klimaneutralen Gebäudebestand zu erreichen. Neben dem effizienten Heizen eines Gebäudes wird das Kühlen immer wichtiger, sodass neue nachhaltige Lösungen gefordert sind. Im Rahmen des geplanten Projektes soll ein Wärmespeicher- und Energieerzeugungssystem für Gebäude erforscht und entwickelt werden, um die Gebäudebeheizung und -kühlung sicherzustellen, Überhitzungen zu vermeiden und überschüssige Wärmeenergie im tages- und jahreszeitlichen Zyklus zu speichern bzw. verfügbar zu machen. In Verbindung mit Flächenheizungen und Bauteilaktivierungen lässt sich so eine klimaneutrale Energieversorgung des Heiz-/Kühlsystems bei gleichzeitig hohem thermischen Komfort der Gebäude erreichen. Die Innovation des angestrebten Ziels besteht darin, dass die Energieerzeugung in autarken 'Energiepfählen' stattfindet, sodass im Gebäude selber eine aufwändige Haustechnik vermieden werden kann. Die Besonderheit besteht ferner darin, dass zur Energiespeicherung Speichersysteme auf verschiedenen Temperaturniveaus verwendet werden. Dies soll durch die Anwendung von PCM-Material und Peltier-Elementen ermöglicht werden. Über eine intelligente Steuer- und Regeltechnik soll die Wärmeenergie optimal eingesetzt oder gespeichert werden, sodass über den kompletten Jahresverlauf hinweg möglichst wenig Energie von Netzanbietern benötigt wird.
Das Projekt "Teilvorhaben: Integration des Klimatisierungssystems in Betonfertigteile" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Betonwerk Büscher GmbH & Co. KG durchgeführt. Die Bundesregierung plant, bis zur Mitte des Jahrhunderts einen nahezu klimaneutralen Gebäudebestand zu erreichen. Neben dem effizienten Heizen eines Gebäudes wird das Kühlen immer wichtiger, sodass neue nachhaltige Lösungen gefordert sind. Im Rahmen des geplanten Projektes soll ein Wärmespeicher- und Energieerzeugungssystem für Gebäude erforscht und entwickelt werden, um die Gebäudebeheizung und -kühlung sicherzustellen, Überhitzungen zu vermeiden und überschüssige Wärmeenergie im tages- und jahreszeitlichen Zyklus zu speichern bzw. verfügbar zu machen. In Verbindung mit Flächenheizungen und Bauteilaktivierungen lässt sich so eine klimaneutrale Energieversorgung des Heiz-/Kühlsystems bei gleichzeitig hohem thermischen Komfort der Gebäude erreichen. Die Innovation des angestrebten Ziels besteht darin, dass die Energieerzeugung in autarken 'Energiepfählen' stattfindet, sodass im Gebäude selber eine aufwändige Haustechnik vermieden werden kann. Die Besonderheit besteht ferner darin, dass zur Energiespeicherung Speichersysteme auf verschiedenen Temperaturniveaus verwendet werden. Dies soll durch die Anwendung von PCM-Material und Peltier-Elementen ermöglicht werden. Über eine intelligente Steuer- und Regeltechnik soll die Wärmeenergie optimal eingesetzt oder gespeichert werden, sodass über den kompletten Jahresverlauf hinweg möglichst wenig Energie von Netzanbietern benötigt wird.
Das Projekt "Thermische Energiespeicher: Effizientes Wärmespeicher- und Energieerzeugungssystem zur thermischen Konditionierung von Gebäuden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Innogration GmbH durchgeführt. Die Bundesregierung plant, bis zur Mitte des Jahrhunderts einen nahezu klimaneutralen Gebäudebestand zu erreichen. Neben dem effizienten Heizen eines Gebäudes wird das Kühlen immer wichtiger, sodass neue nachhaltige Lösungen gefordert sind. Im Rahmen des geplanten Projektes soll ein Wärmespeicher- und Energieerzeugungssystem für Gebäude erforscht und entwickelt werden, um die Gebäudebeheizung und -kühlung sicherzustellen, Überhitzungen zu vermeiden und überschüssige Wärmeenergie im tages- und jahreszeitlichen Zyklus zu speichern bzw. verfügbar zu machen. In Verbindung mit Flächenheizungen und Bauteilaktivierungen lässt sich so eine klimaneutrale Energieversorgung des Heiz-/Kühlsystems bei gleichzeitig hohem thermischen Komfort der Gebäude erreichen. Die Innovation des angestrebten Ziels besteht darin, dass die Energieerzeugung in autarken 'Energiepfählen' stattfindet, sodass im Gebäude selber eine aufwändige Haustechnik vermieden werden kann. Die Besonderheit besteht ferner darin, dass zur Energiespeicherung Speichersysteme auf verschiedenen Temperaturniveaus verwendet werden. Dies soll durch die Anwendung von PCM-Material und Peltier-Elementen ermöglicht werden. Über eine intelligente Steuer- und Regeltechnik soll die Wärmeenergie optimal eingesetzt oder gespeichert werden, sodass über den kompletten Jahresverlauf hinweg möglichst wenig Energie von Netzanbietern benötigt wird.
Das Projekt "Teilvorhaben: Bauphysikalische Messungen und Simulationen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau, Fachgebiet Bauphysik - Energetische Gebäudeoptimierung durchgeführt. Die Bundesregierung plant, bis zur Mitte des Jahrhunderts einen nahezu klimaneutralen Gebäudebestand zu erreichen. Neben dem effizienten Heizen eines Gebäudes wird das Kühlen immer wichtiger, sodass neue nachhaltige Lösungen gefordert sind. Im Rahmen des geplanten Projektes soll ein Wärmespeicher- und Energieerzeugungssystem für Gebäude erforscht und entwickelt werden, um die Gebäudebeheizung und -kühlung sicherzustellen, Überhitzungen zu vermeiden und überschüssige Wärmeenergie im tages- und jahreszeitlichen Zyklus zu speichern bzw. verfügbar zu machen. In Verbindung mit Flächenheizungen und Bauteilaktivierungen lässt sich so eine klimaneutrale Energieversorgung des Heiz-/Kühlsystems bei gleichzeitig hohem thermischen Komfort der Gebäude erreichen. Die Innovation des angestrebten Ziels besteht darin, dass die Energieerzeugung in autarken 'Energiepfählen' stattfindet, sodass im Gebäude selber eine aufwändige Haustechnik vermieden werden kann. Die Besonderheit besteht ferner darin, dass zur Energiespeicherung Speichersysteme auf verschiedenen Temperaturniveaus verwendet werden. Dies soll durch die Anwendung von PCM-Material und Peltier-Elementen ermöglicht werden. Über eine intelligente Steuer- und Regeltechnik soll die Wärmeenergie optimal eingesetzt oder gespeichert werden, sodass über den kompletten Jahresverlauf hinweg möglichst wenig Energie von Netzanbietern benötigt wird.
Das Projekt "Teilvorhaben: Fertigung Wärmerohre" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MPG Wärmetechnik GmbH durchgeführt. Derzeit kommt es vermehrt im Sommer und während der Übergangszeit zu einer Überwärmung der Gebäude, da die aktuellen Vorschriften des Wärmeschutzes primär auf eine Verringerung des Heizenergiebedarfs abzielen. Um die zulässigen Temperaturbereiche einzuhalten, müssen technische Anlagen für das Kühlen eingesetzt werden. In der Regel benötigen die Systeme z.B. thermische Bauteilaktivierungen (TBA) jedoch eine gewisse Pumpleistung, um die Kühlmittel durch Leitungen im Bauteil zu transportieren. Zur Kälteerzeugung werden im Allgemeinen elektrisch angetriebene Kältemaschinen eingesetzt. Der hierfür insgesamt notwendige Primärenergiebedarf ist erheblich. Ein Ziel des Forschungsvorhabens ist es daher, die Kühlung durch eine passive Wärmeabfuhr mittels Wärmerohren energetisch effizienter zu machen. Des Weiteren soll auch die Abwärme aus der Kühlung möglichst passiv und unter Nutzung von Synergieeffekten bei gleichzeitiger Einbindung erneuerbaren Energien im Gebäudebereich gestaltet werden. In allen Systemen wird es für eine effiziente Nutzung erforderlich sein, eine vorausschauende Regelung (z.B. auch zur Lastverschiebung) zu erforschen.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 48 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 47 |
| Text | 1 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 1 |
| offen | 47 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 48 |
| Englisch | 4 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Dokument | 1 |
| Keine | 33 |
| Webseite | 14 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 17 |
| Lebewesen & Lebensräume | 27 |
| Luft | 11 |
| Mensch & Umwelt | 48 |
| Wasser | 5 |
| Weitere | 48 |