Im 6DEMO-Projekt wird eine genauere Untersuchung des Ausbreitungsverhaltens von emissionsbehafteter Luftströmung im Zusammenhang mit der Untersuchung eines energieeffizienten RLT-Anlagenbetriebs und der entsprechenden Anlagenplanung im Produktionsumfeld durchgeführt. Hierdurch lassen sich Erkenntnisse für einen verbesserten, kontinuierlichen Betrieb sowie eine exaktere Planung und Auslegung der entsprechenden technischen Gebäudeausrüstung ableiten. Im Projekt 6DEMO steht der Wissenstransfer von Forschung hin zur industriellen Praxis im Vordergrund, welcher im Projekt 3DEMO nicht ausreichend betrachtet werden konnte. Das entwickelte System mit hohem Technologiereifegrad zur Überwachung und aktiven Steuerung der technischen Gebäudeausrüstung soll einen effizienten Betrieb ohne eine Verschlechterung der Luftqualität ermöglichen. Im geplanten Projekt soll eine modulare Plattformtechnologie entwickelt werden, die in gänzlich unterschiedlichen Produktionsumgebungen erprobt sowie getestet werden kann. So wird der hohe Technologie-Reifegrad und die Übertragbarkeit der Technologie in stark unterschiedlichen Produktionsumgebungen erprobt und sichergestellt. Die Herausforderung liegt hierbei in der kontinuierlichen Interaktion der physischen und virtuellen Welt, wobei aus der virtuellen Welt und den erfassten Messdaten eine automatisierte Regelung und Entscheidungsunterstützung zurück in die physische Welt herbeigeführt wird. Im Sinne einer ganzheitlichen Systembetrachtung, sollen Erkenntnisse, die aus verschiedenen Anwendungsfällen im Produktionsumfeld abgeleitet werden, in die Planung der entsprechenden technischen Gebäudeausrüstung überführt werden, so dass sowohl die Planung als auch der Betrieb adressiert werden.
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.
Im Rahmen des Projekts soll ein universelles Software-Werkzeug erstellt werden, welches allen Personen, die an Entscheidungen bei der Entstehung und Instandhaltung von Gebäuden eingebunden sind, das Finden von gemeinsamen und effizienten Lösungen ermöglicht. Im Lebenszyklus eines Gebäudes - beginnend mit dem Entwurf, dem Bau und der Benützungsbewilligung bis zu seiner Verwendung, Sanierung oder seinem Abriss - müssen von vielen Seiten laufend Entscheidungen getroffen werden. Dabei sind einzelne Alternativen unter verschiedenen Gesichtspunkten, wie z.B. Ästhetik, Kosten, Energieverbrauch, Auswirkungen auf die Umwelt oder auch Behaglichkeit, zu beurteilen. Zwar stehen zur Zeit Computerprogramme zur Verfügung, die als Entscheidungshilfe für einzelne Aspekte herangezogen werden können, in der Regel ist es jedoch nicht möglich verschiedene Programme miteinander zu vernetzen. So erfordert sowohl die Wartung als auch die Weiterleitung von Informationen von allen beteiligten Parteien einen beträchtlichen Aufwand. Das hier vorgestellte Software-Werkzeug soll die Verwaltung und Steuerung von gemeinsamen Entscheidungsprozessen, wie sie im Lebenszyklus eines Gebäudes auftreten, ermöglichen, indem es mehreren Benützern gleichzeitig Zugang zu allen relevanten Informationen gewährt. Dabei ist es den Benutzern möglich, neue Regeln aufzustellen, um einerseits einzelne Prozesse zu automatisieren, andererseits aber auch um andere Teilnehmer auf wichtige Punkte aufmerksam zu machen. Dieses Werkzeug zeichnet sich durch eine (theoretisch) unendlich erweiterbare Struktur aus, die durch ein äußerst generelles Konzept von Daten mit ihren Abhängigkeiten beschrieben wird. Das Programm erlaubt dabei die Verwendung von sowohl berechneten Daten (z.B. aus Simulationen) als auch realen Daten (z.B. laufende Messungen), wie sie zur Verbesserung der Vorhersage bzw. des Verständnisses für einzelne Strategien benötigt werden. Obwohl dieses Werkzeug z.B. auf ökologische oder wirtschaftliche Interessen beliebig erweiterbar ist, soll ein erster Schwerpunkt dieses Programms in einer Anwendung liegen, welche die Entwicklung von energetisch effizienten Gebäuden unter lokalen Aspekten (Klima, Normen) ermöglicht.
Vorhabenziel: Das Forschungsprojekt bearbeitet zwei Schwerpunkte: Die energetische Querschnittsanalyse von deutschen Theaterspielstätten und das Intensivmonitoring des denkmalgeschützten, aktuell in Sanierung befindlichen Opern- und Schauspielhauses Köln nach seiner Wiedereröffnung 2015. Ziel ist die Analyse von 10- 15 charakteristischen Gebäuden für ein Benchmarking der durch ihre Frequentierung stark öffentlich wahrgenommenen Theaterspielstätten. Detaillierte vergleichende Angaben zu Energiekennwerten, Wirtschaftlichkeit, Lebenszykluskosten und Nutzerzufriedenheit wurden für den Gebäudetypus bislang nicht erhoben, diese erfasst das Forschungsprojekt u.a. mit dem Schwerpunkt Komfortuntersuchung im Monitoring. Arbeitsplanung: Für die energetischen Querschnittsanalysen werden Berechnungen mit den Bilanzierungswerkzeugen TEK-Tool und EnerCalc, sowie Kurzzeitmessungen und Nutzerbefragungen durchgeführt. Für das Intensivmonitoring des Opern- und Schauspielhauses wird ein Messkonzept erarbeitet, welches in Phase 2 mit Messungen, Nutzerbefragung, Auswertungen und Optimierungen umgesetzt wird. Ein mögliches Überführen in ein Langzeitmonitoring wird vorbereitet. Geplante Ergebnisverwertung: Das im Forschungsprojekt erarbeitete Energie-Benchmarking für den Gebäudetypus Theaterspielstätten ermöglicht den Häusern eine Positionierung im Bereich Energie und die Identifizierung von Hochverbrauchern. Die erarbeiteten Kennwerte des Gebäudetypus Theaterspielstätten sollen über den Normenausschuss die Nutzungsrandbedingungen für Theater- und Veranstaltungsbauten der DIN 18599 weiter optimieren helfen. Die erfassten Daten erweitern die EnOB-Datenbank um Theaterspielstätten. In die Forschungsarbeiten werden Studierende einbezogen, ein fachübergreifendes Studienmodul 'Optimierung von Sanierungskonzepten mittels Monitoring' wird entwickelt. Die Bilanzierungswerkzeuge TEK und EnerCalc werden über die Lehre weiter verbreitet und die den Entwicklern gespiegelten Erfahrungen mit TEK helfen die Werkzeuge weiter zu optimieren.
Mit einem neu entwickelten Verfahren werden bei beschleunigter Sanierung von Erdgasleitungsnetzen undichte Erdgasleitungen im staedtischen Bereich vollstaendig abgedichtet und damit die Methan-Emissionen gemindert. Vorgesehen ist die Sanierung eines zusammenhaengenden Wohngebietes mit typischen Leckagen, wie bei Graugussrohrleitungen unter Strassenbahnlinien, unterschiedlichen Leitungsquerschnitten von Gasverbindungen, Stahl/Guss-Leitungen, Hausabgaengen, stillgelegten Abzweigen mit Endprofilen und Bruchstellen und Abschnitten mit grosser Bebauungsbelastung. Die im Pilotprojekt zur Anwendung kommende Sanierungstechnik basiert auf einem Inliner-Verfahren. Das Verfahren soll auf folgende typische Leckagenabschnitte angewandt werden: Graugussleitungen mit unterschiedlichen Querschnitten; Bruchstellen und Muffenundichtigkeiten unter Strassenabschnitten mit hoher Fahrzeugbelastung (z. B. Strassenbahnverkehr); Querschnittsversatz; Undichtigkeiten an Abzweigen und Hausabgaengen; Stahl/Guss-Verbindungen; Strassen mit enger Wohnbebauung; Stellen mit starker Bautaetigkeit; unterschiedliche Bodenfestigkeit; Endpropfen. Das Verfahren ist mit einem Mindestmass an Belaestigung fuer Anwohner und geringer Umweltbelastung verbunden. Nach erfolgreichem Vorhabenabschluss ist die Normierung des Verfahrens vorgesehen.
Ziel des Forschungsprojektes ist die wissenschaftliche Auswertung von drei ausgewählten Bauten der öffentlichen Hand hinsichtlich ihrer Nachhaltigkeit in der Nutzungs- und Betriebsphase. Dies erfolgt anhand von 42 Schlüsselindikatoren in Vorbereitung der SB Challenge im Rahmen der globalen Konferenz 'World Sustainable Building WSB 2014' in Barcelona. Die Ergebnisse werden auf der WSB14 im Oktober in Barcelona vorgestellt. Anlass und Ziel: Seit Jahren macht die Bundesregierung Nachhaltigkeit zu einem Grundprinzip ihrer Politik. Um den zukünftigen Anforderungen an ganzheitlich optimierte Gebäude gerecht zu werden, hat das Bundesbauministerium für Bundesgebäude verbindliche Qualitätsvorgaben erarbeitet, die im Leitfaden Nachhaltiges Bauen und im Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB) fortentwickelt werden. Dem Anwender stehen die BNB-Module 'Neubau', 'Nutzen und Betreiben' und 'Komplettmodernisierung' zur Verfügung, sodass ein Gebäude über den gesamten Lebenszyklus bewertet werden kann. Denn ein Gebäude ist nur so nachhaltig, wie es auch nachhaltig genutzt und betrieben wird. Mit der Teilnahme an der SB Challenge 2014 beteiligt sich das Bundesbauministerium am internationalen Diskurs zum nachhaltigen Nutzen und Betreiben. Die Veranstalter der SB Challenge haben für den internationalen Vergleich 42 Schlüsselindikatoren (Key Performance Indicators, KPI) entwickelt, anhand derer nachhaltig geplante Gebäude hinsichtlich ihrer entsprechenden Nachhaltigkeit in der Phase der Gebäudenutzung untersucht werden sollen. Für Deutschland werden die KPI für das Paul-Wunderlich-Haus in Eberswalde, das Hauptzollamt Hamburg und das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit in Berlin ausgewertet. Einzelne Kriterien des Moduls 'Nutzen und Betreiben' sollen im Zuge der Erhebung ebenfalls berücksichtigt werden.
Im Vorhaben werden verschiedene Aspekte der Effizienz in Wärmenetzen betrachtet. Die Energieeffizienz wird bei der Verteilung der Wärme und lokaler Aspekte ihrer Auslegung untersucht. Aufbauend auch die effiziente Rolle von Wärmenetzen im künftigen Energiesystem. Dazu werden weitere Aspekte betrachtet, wie die Flächeninanspruchnahme oder der Materialaufwand. Außerdem wird untersucht, welche Definitionen für die Effizienz von Wärmenetzen möglich sind und welche Auswirkungen verschiedene Optionen auf bestehende Regelungen und Instrumente auf europäischer wie nationaler Ebene haben. Dabei werden sowohl die systemische Effizienz von Wärmenetzen als Teil des gesamten Energiesystems betrachtet, als auch die lokalen Aspekte der Effizienz mit einem starken Fokus auf erneuerbaren Energien sowie die Energieeffizienz der Leitungs- und Verteilungstechnik der Wärmenetze. Die Datenlage zu Wärmenetzen in Deutschland ist allgemein als schlecht zu bewerten und stellt in verschiedenen Gesetzgebungsprozessen eine Hürde für die Planung und Umsetzung von Instrumenten und Maßnahmen dar. Gleichzeitig ist davon auszugehen, dass es bei Wärmenetzen noch erhebliche Effizienzpotentiale gibt. Zur Effizienz von Wärmenetzen existieren Definitionen, die allerdings üblicherweise lediglich auf die Versorgungstechnik der Wärmenetze abzielen. Eine vergleichbare Definition für die Energieeffizienz des restlichen Wärmenetzes oder der lokalen und systemischen Aspekte von Wärmenetzen existiert in der Gesetzgebung bisher nicht. Als Output des Vorhabens wird sowohl eine Untersuchung heute vorhandener Energieeffizienzpotentiale angestrebt, zusammen mit erarbeiteten Instrumenten-Vorschlägen wie diese künftig gehoben werden können. Als auch Definitionsvorschläge für die verschiedenen Aspekte von Effizienz in Wärmnetzen, welche in künftigen Gesetzgebungsprozessen Eingang finden können und so die Transformation und den Ausbau von Wärmnetzen und die Erreichung der Klimaziele unterstützen.
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