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.
Das Vorhaben dient der Überarbeitung und Weiterentwicklung der UBA-Arbeitshilfen zur praktischen Umsetzung einer rechtssicheren umweltfreundlichen öffentlichen Beschaffung, um Umwelt- und Sozialanforderungen noch stärker in den Beschaffungsprozess integrieren zu können sowie der Begleitung von Aktivitäten und fachliche Zuarbeit, die umweltfreundliche Beschaffung betreffend, auf deutscher, europäischer und internationaler Ebene. Die UBA-Arbeitshilfen, insbesondere Ausschreibungsempfehlungen, Gute Praxisbeispiele, Schulungsskripte und LCC-Tools, müssen den aktuellen Entwicklungen, insbesondere aus fachlicher Sicht, angepasst werden. Zur weiteren Verstetigung und Verbreitung der Aktivitäten des UBA im Bereich der umweltfreundlichen öffentlichen Beschaffung sollen neue Formate erkundet werden, um die Zielgruppe anzusprechen. Dazu gehören z.B. Messestände (wie Kommunale in Nürnberg) oder ein Marktdialog zwischen Unternehmen und Beschaffenden.
Das Hauptziel des Teilprojektes ist die Entwicklung einer umfassenden Methodik zur ganzheitlichen Bewertung der drei Nachhaltigkeitsdimensionen (Life Cycle Sustainability Assessment â€Ì LCSA), die ex ante Nachhaltigkeitsvoraussagen bei der Erforschung materialminimierter Carbonbetonstrukturen ermöglicht und für die Bewertung disruptiver Innovationen genutzt werden kann. Auf operativer Ebene werden hierzu Instrumente der verschiedenen Nachhaltigkeitsdimensionen wie Ökobilanz, Lebenszykluskostenrechnung und Sozialbilanz erforscht und weiterentwickelt.
Ziel des Projekts ist die Minimierung der Lebenszykluskosten von batterieelektrischen Zügen, um den kostenoptimierten Ersatz von Diesel-angetriebenen Zügen zu ermöglichen. Dies soll durch die Verbesserung der eingesetzten Batteriesysteme, insbesondere durch die Pareto-Optimierung im Spannungsfeld von Verlängerung der Lebensdauer, Reduktion der Stückkosten und Verbesserung der Zuverlässigkeit der Systeme erreicht werden. Grundlegende Idee der hierfür betrachteten Hybridspeicher ist es, mehrere Zelltypen mit unterschiedlicher Zellchemie und dadurch unterschiedlichen Eigenschaftsprofilen so zu kombinieren, dass alle Kriterien der Anwendung erfüllt werden (z.B. Nutzungs- und Fahrprofile) aber nicht mehr alle Anforderungen durch eine einzelne Zelle bedient werden müssen. Siemens Mobility macht Vorgaben zu Rahmenbedingungen aus der Bahntechnik (z.B. Lastprofile, Sicherheitsanforderungen, mögliche Verschaltungstopologien, …) und versucht einen Ausblick auf zukünftige Änderungen der vorher genannten Punkte zu geben. Die simulierten Hybridsysteme und Betriebsstrategien werden analysiert und bewertet. Hierzu wird Mobility die Faktoren für die sinnvolle, wirtschaftliche Betrachtung beitragen. Die erarbeiten Hybridsystemvarianten und -vorschläge werden schließlich auf Anwendbarkeit und Wirtschaftlichkeit geprüft.
Der zukünftig weltweit steigende Bedarf an grünen Zuglösungen für nicht-elektrifizierte Bahnstrecken wird zu einer zunehmenden Nachfrage nach Fahrzeigen mit Traktionsbatterien anstelle von Dieselmotoren führen. Bislang sind batterielektrische Züge vor allem mit Lithium-Ionen-Zellen einer Chemie mittlerer Energiedichte ausgestattet, die sehr leistungsfähig, aber auch teuer im Vergleich zu Zellen aus dem Automobilbereich sind. Das Ziel von HyFlexBahn liegt also darin, die Nutzung von günstigen Zellen mit hoher Energiedichte aus dem Automobilbereich in Kombination mit den bewährten Hochleistungszellen zu ermöglichen, um die Energiedichte des Gesamtsystems zu erhöhen und seine Lebenszykluskosten zu verringern. Hierfür müssen im Projekt die grundlegenden Simulationstools für hybride Batteriespeichersysteme mit Zellen unterschiedlicher Chemien geschaffen und parametriert, Systemdesigns simuliert, dazugehörige Betriebsprofile abgeleitet und die Wirtschaftlichkeit bewertet werden.