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 "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 "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: 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 "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: 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 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 "Teilvorhaben TUD: Modellierung, gekoppelte Systemsimulation und Systemanalyse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Bauklimatik 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 TU Dresden werden Simulationsmodelle der einzelnen Wärmequellensysteme entwickelt. Zudem wird ein gekoppeltes Simulationsmodell der Komponenten erstellt. Dieses erlaubt die Analyse verschiedener Szenarien und Regelalgorithmen, wodurch sich das Zusammenspiel der verschiedenen Wärmequellen optimieren lässt.
Das Projekt "Teilvorhaben FAU: Geologische und bodenkundliche Begleitung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Department Geographie und Geowissenschaften, Geozentrum Nordbayern, Lehrstuhl für Angewandte Geologie 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 Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) werden die bodenkundlichen und geologischen Aspekte begutachtet. Dabei werden alle wichtigen Fragestellungen bereits ab der Bauphase des Campus mit modernen geowissenschaftlichen Methoden und Gerätschaften untersucht. Weiterhin werden zusätzliche Monitoringdaten des Bodens und Gesteins erhoben und diese zum einen für geologische Untergrundmodelle und zum anderen für thermische und hydrogeologische Simulationen verwendet. Zusammengeführt dient dies der Optimierung der Quellennutzung.
Das Projekt "Teilprojekt 2: Entwicklung mechanischer Bemessungsmodelle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Lehrstuhl und Institut für Massivbau durchgeführt. Ziel des Teilvorhabens ist die Bearbeitung der Problemfelder, die sich beim Verstärken von Bestandsbauwerken mit Carbonbeton ergeben. Eine allgemeine Fragestellung aller Verstärkungsmaßnahmen durch eine zusätzliche Aufbetonschicht, ist die erforderliche Bewertung der Verbundqualität des vorhandenen Untergrunds. Die hierfür maßgeblich Größe stellt die Rautiefe einer Oberfläche dar. Die gängigen Verfahren, z.B. das Sandflächenverfahren sind an geneigten Flächen nicht anwendbar. Neuere Ansätze, wie Gips- und Zementleimverfahren konnten sich bis heute wegen der mangelnden Reproduzierbarkeit von Ergebnissen nicht durchsetzen. Es sind daher neue und zuverlässige Verfahren bereitzustellen, die im Baustellenalltag eine Ermittlung der Rautiefe ermöglicht. Hierfür bieten sich z.B. Lasermessverfahren oder auch photogrammetrische Verfahren an. Des Weiteren werden konsistente Bemessungsmodelle für Biegung und Querkraft benötigt, die die veränderte Ausgangslage verstärkter Konstruktionen berücksichtigen, da ein einfaches Superponieren der Tragfähigkeit der Verstärkungsschicht nicht möglich ist. Neben der Berücksichtigung des Dehnungszustandes der zu verstärkenden Konstruktion sind verformungsbasierte Bemessungsansätze zur realistischen Beurteilung der Verstärkungsmaßnahmen zu entwickeln. Wissenschaftliche und technische Arbeitsziele : - Zusammenstellung, Bewertung und vergleichende Anwendung von Verfahren zur Bestimmung der Rautiefe - Ableitung alternativer bzw. Verbesserung bekannter Verfahren zur Rauheitsbestimmung an vertikalen Oberflächen - Erstellung eines Anforderungsprofils eines Bemessungsmodell von für carbonbetonverstärkte Bauteile (Biegung / Querkraft) - Beurteilung + Kategorisierung der Modelle hinsichtlich des Anforderungsprofils - Verbesserung existierender Modellen oder Entwicklung eines neuen (mechanischen) Modellansatz - Ableitung eines Untersuchungsprogrammes zur Validierung des Bemessungsmodelles
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