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HerzoBase - Energiespeicherhäuser -Ein energieflexibles Gebäude- und Energiekonzept von morgen

Ziel des Projektes ist eine über den Stand der Technik hinausgehende Entwicklung in der Wärmedämmung sowie der Energieerzeugung, -speicherung und -versorgung eines Reihenhauskomplexes. Es wird als Modellvorhaben für energieeffizientes Bauen und nachhaltige Energieversorgung eines Wohnquartiers im Plusenergiehaus-Standard erstellt. Bei der Errichtung der Gebäude wird ein wohngesundes Gesamtkonzept in Verbindung mit thermischer Behaglichkeit verfolgt, bei dem umweltverträgliche Werkstoffe eingesetzt und die Wärmebrücken optimiert werden. Bei der Wärmedämmung wird der neuartige, unbrennbare Dämmstoff CALOSTAT mit einer Wärmeleitzahl von 0,019 Watt per Meter und Kelvin verwendet. Am Ende des Nutzungszeitraums ist ein problemloses Recycling der Baustoffe und Komponenten möglich.

ENOB/EnBop: Claudius-Höfe Bochum - Energietechnisches Demonstrationsvorhaben 'Energieoptimierte Neubauten (EnBau), Teilvorhaben: Monitoring und Betriebsoptimierung

Demonstrationsvorhaben im Verbund mit der Matthias-Claudius-Stiftung Bochum: Evaluierung der Integrierten Planung und Betriebsoptimierung einer ganzheitlich zukunftsorientierten Wohn- und Siedlungsform im innerstädtischen Bereich mit Berücksichtigung sozialer, ökologischer, finanzieller Kriterien am Beispiel des Neubaus der Claudius-Höfe Bochum mit dem Ziel: Energieoptimierte Wärmeverteilung und -speicherung regenerativer Energien innerhalb einer heterogenen Nutzerstruktur mit interaktiver Nutzereinbindung durch Smart-Metering. Mischung unterschiedlicher Wohnformen zur Auswertung unterschiedlicher Energieabnahmestrukturen. Geschosswohnungen, gewerbliche + soziale Einrichtungen, Wohngemeinschaften, Reihen-Stadthäuser, Hotel. 69 Wohneinheiten, 18 Hotelzimmer, 10 Gewerbe-/Sondernutzungseinheiten. Abbildung eines differenzierten, breiten Anwenderspektrums. Im Einzelnen werden folgende Arbeitspakete (AP) umgesetzt: AP1: Planung der Informationsnetze einschl. 'Smart-Metering' Wärme + Strom; AP2: Entwicklung eines Regelkonzeptes für die Steuerung der solaroptimierten Wärmeversorgungsanlage bei Einbindung von Wettervorhersagen bei Einsatz von Speichertechnologien für Strom und Wärme aus den Solaranlagen, sowie Förderung der Nutzermotivation; AP3: Entwicklung eines Demonstrators zur Optimierung der Nachtauskühlung durch eine adaptierbare Wohnraumbelüftung; AP4: Planung und Realisierung der Sondereinrichtungen Forschung: Entwicklung + Programmierung von Regel- und Abrechnungssoftware, Leittechnik, Leitwarte, Informationsnetze. Inbetriebnahme und Anpassung an die Nutzung, sowie kontinuierliche Betriebsoptimierung. Der Schwerpunkt der FernUniversität Hagen liegt in der Umsetzung von Monitoring und Evaluierung der 3-jährigen Betriebsoptimierung und Anpassung an die Nutzung (AP4).

Niedrigenergiehaeuser Dunkelsteinerwald

Wissenschaftliche Begleitforschung einer Reihenhausanlage als Niedrigenergiehaeuser.

Integration des solaren Heizens und Kühlens in Wohngebäuden mit Niedrigenergie- und Passivhausstandard

In Deutschland werden 14 Prozent (77.000 GWhel) des Stromverbrauchs für Kühlung eingesetzt, was etwa 5,8 Prozent des Primärenergiebedarfs entspricht. Dieser Bedarf ist hauptsächlich auf die Klimatisierung von Nichtwohngebäuden (Bürogebäude, Industriegebäude etc.) zurückzuführen. Auch bei privaten Haushalten steigt der Bedarf nach erhöhtem Wohnkomfort, was auch das Bedürfnis nach einem angenehmen Raumklima in den Sommermonaten beinhaltet. In der solaren Gebäudeklimatisierung werden üblicherweise Absorptionskältemaschinen, sorptionsgestützte Anlagen und vereinzelt auch Adsorptionskältemaschinen verwendet. Diese Systeme werden durch thermische Energie angetrieben, so dass sich hierfür solarthermisch betriebene Konzepte gut eignen. Die Technologie des solaren Kühlens wird seit einigen Jahrzehnten schon eingesetzt, aber es gibt bisher wenig kommerziell erhältliche Komplettsysteme für solare Kühlung. Die Untersuchung hat zum Ziel verschiedene Energiekonzepte zum solaren Heizen und Kühlen für Wohngebäude (Ein- und Mehrfamilienhäuser sowie Reihenhaussiedlungen) zu erstellen und sie hinsichtlich Primärenergie, CO2-Emissionen und Kosten zu bewerten und zu vergleichen. Dabei sollen insbesondere Gebäude mit Niedrigenergie- und Passivhausstandard im Vordergrund stehen, bei denen die sommerliche Überhitzung aufgrund der hoch gedämmten Gebäudehülle zum Nachteil werden kann. Bei der Erstellung der Energiekonzepte werden verschiedene Anlagenkomponenten der solaren und der konventionellen Gebäudetechnik miteinander verglichen und als Ergebnis der Untersuchung die optimalen Lösungen herausgearbeitet.

Forschungsinitiative Zukunft Bau - Forschungscluster 'Rahmenbedingungen', Wärmeschutz für Sonderfälle

In einer Vielzahl von Sonderfällen können die Anforderungen der Energieeinsparverordnung an Bestandsgebäude nicht bzw. nicht vollständig umgesetzt werden. Ziel der Untersuchung war es, insbesondere für derartige Sonderfälle Handlungsanleitungen und Planungshilfen zur möglichst weit gehenden Umsetzung der Ziele der Energieeinsparverordnung zu entwickeln. In einer Vielzahl von Sonderfällen (Denkmalschutz, Fachwerk, ) können die Anforderungen der Energieeinsparverordnung (EnEV 2007) an Bestandsgebäude nicht bzw. nicht vollständig umgesetzt werden, weil sie sich nicht wirtschaftlich darstellen lassen, den Erhalt der Bausubstanz beeinträchtigen oder sich nicht mit Anforderungen aus anderen Rechtsbereichen, etwa dem Denkmalschutz, vereinbaren lassen. In diesen Fällen werden oft die Möglichkeiten für Ausnahmen und Befreiungen von den Anforderungen der Energieeinsparverordnung zum Tragen kommen. Durch die Inanspruchnahme dieser Möglichkeiten bleibt jedoch das im Einzelfall vorhandene Energieeinsparpotential teilweise unausgeschöpft. Um hier Abhilfe zu schaffen, wurden im Rahmen der Forschungsarbeit einzelne Situationen herausgegriffen und untersucht, die derartige Sonderfälle darstellen und in der Regel zur Beantragung einer Befreiung bzw. Ausnahme führen. Hierbei handelt es sich um - Gebäude mit besonderer Außengestaltung wie Sichtbeton-, Sichtmauerwerk- und Stuckfassaden, - Fachwerkbauten mit außen sichtbarem Fachwerk, - bauphysikalische Schwachstellen in der Außenwand wie auskragende Deckenplatten (Balkon bzw. Vordach), - begeh- und befahrbare Flachdachkonstruktionen, - Erdgeschossfußböden, die mangels Unterkellerung nicht von unten saniert werden können und - versetzte Reihenhäuser, bei denen eine Außendämmung in ausreichender Stärke die Grundstücksgrenze überschreiten würde. Ziel der Untersuchung war es, insbesondere für derartige Sonderfälle Handlungsanleitungen und Planungshilfen zur möglichst weitgehenden Umsetzung der Ziele der Energieeinsparverordnung zu entwickeln.

Erschließung des geothermischen Feldes Nordlicht in Bottrop-Kirchhellen

Der Rat der Stadt Bottrop hat im Oktober 2005 die Offenlegung des Bebauungsplanes 48 Schultenkamp im Stadtteil Kirchhellen beschlossen. Auf einer Fläche von ca. 25 ha entstehen etwa 600 Wohneinheiten die in Form von Mehrfamilienhäusern, Doppel- und Reihenhäusern sowie freistehenden Einfamilienhäusern realisiert werden. Ebenso befinden sich Objekte zur Gebietsversorgung (Einkaufszentrum, Jugendbegegnungsstätte etc.) in Planung. Die Wohnbaugebiete sollen in mehreren Teilabschnitten, in zeitlicher Abfolge innerhalb der nächsten 10 Jahre, entwickelt werden. Mit dem Beschluss der Stadt Bottrop wird deutschlandweit erstmalig die geothermische Energieversorgung in der Bauleitplanung verankert. Im Rahmen einer Studie untersuchte das GeothermieZentrum die technische und wirtschaftliche Machbarkeit der geothermischen Energieversorgung des Plangebietes. Dynamische Simulationen verknüpften die Aspekte der thermischen Bauphysik, der Versorgungs- und Gebäudetechnik, der Nahwärmenetze und der Geophysik unmittelbar miteinander. Um ein Energieversorgungs- konzept hinsichtlich der Projektentwicklung möglichst praktikabel zu gestalten, wurde ein 'mitwachsendes Wärmenetz für Baugruppen von je 5 Wohneinheiten gewählt. Zur Glättung der entstehenden Lastkurven wurde eine Kombination der geothermischen Anlagenteile mit Langzeit-Wärmespeichern und unterschiedlicher gebäudetech-nischer Ausrüstung (z.B. mit/ohne Lüftungsanlage, mit/ohne thermisch aktivierte Bauteile) simuliert. Die Baugruppen lassen sich in beliebiger Größe miteinander verknüpfen. Die geothermischen Entzugssimulationen wurden für zwei oberflächennahe Erdwärmesysteme (250 m und 400 m) und zwei tiefe Geothermieanlagen (1.000 m und 2.300 m) durchgeführt. Die Simulationsergebnisse lieferten wichtige Informationen zur Bestimmung des Verhältnisses zwischen geothermischer Energiebereitstellung und gebäudeseitigem Energiebedarf sowie die darauf aufbauenden Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen.

Energieeffiziente Modernisierung im Gebäudebestand bei Ein- und Zweifamilienhäusern - Aktivierung und Kompetenzstärkung von Eigenheimbesitzern; Zwischenfinanzierungsphase

ENG-ENALT 2C, Passive use of solar energy in a group of five row houses

Objective: Demonstration of innovative construction of 5 row houses, opened to the South with protection to the North, heat recovery system for shower and kitchen water and application of air floor heating systems, which should reduce energy consumption compared to a conventional house by 60 per cent. The calculated annual load for space heating is approx. 8400 kWh/year. General Information: The five row houses are opened to the South, protected by plantation to the West and by an earth dam to the North. The houses have a total volume of 510 m3 and a total heated area of approx. 120 m2. The space heating demand is calculated to be 8400 kWh/year against 27500 kWh/year of a conventionally built house. This is achieved by improved insulation, direct solar gain, sun space and a heat recovery from sewage water. The middle house - South is used as an office building with four people. The use of air heating systems in the floor and a heat recovery system from warm sewage water deriving from the kitchen and bathroom is innovative for individual row houses. Solar energy is used by an attached sun space, active solar system for DHW (Domestic Hot Water) and solar air collectors with heat storage system. In order to optimise air heating systems for further applications five different systems will be built: 1. Conventional air heating (system Brink) incorporating a sun space for air-warming up, 2. Like 1, but the sun space is replaced by solar air collectors; 3. Like 2, but with a short term heat storage system, 4. Air warming-up by conventional gas fired heat generator or air collectors and room heating by a special floor heating system ; heat storage system, 5. Like 4, but with a sun space instead of air collectors. Variants 1 to 3 are operated as open systems, the warm air is transported directly into the rooms and then sent back in the warming-up system. Variants 4 and 5 use the combination of an air heating with floor heating system (a so-called air floor heating system). These two variants include also sun boilers for DHW. In the 3 first variants DHW is produced by a gas fired boiler. Achievements: The energy consumption show that the houses at the end of the terrace have a higher energy load than the middle ones, this was expected. The highest consumption is in corner house east in January (= 100 per cent) against the house used as an office (72 per cent).

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