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Integrative Ansätze in der energetischen Gebäudesimulation auf den Modellskalen Einzelraum, Gebäude und Stadtquartier

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[Quelle: http://d-nb.info]

Die Arbeit "Integrative Ansätze in der energetischen Gebäudesimulation auf den Modellskalen Einzelraum, Gebäude und Stadtquartier" befasst sich mit der Entwicklung von Methoden der simulationsgestützten energetischen Abbildung von unterschiedlichen Fragestellungen auf den Modellskalen Einzelraum, Gebäude und Stadtquartier. Die Gebäudemodelldimensionen variieren zwischen der Größe der örtlichen Auflösung (Einzelraum, Gebäude und Stadtquartier) und der Detaillierungstiefe dieser Auflösung (einzonig, mehrzonig, detailliert, grob, usw.). Auch die dazugehörigen Versorgungs- und Anlagentechniken werden in unterschiedlichen Detaillierungsgraden und Komplexitäten (von der Komponente eines einzelnen Rohrsegmentes bis hin zu der Komponente Heizzentrale) in verschiedenen Modellierungstiefen und -situationen (zentral, semi-zentral oder de-zentral) betrachtet. Durch diese große Bandbreite an Abbildungsvariationen ergeben sich verschiedenste Möglichkeiten (Werkzeugketten, Co-Simulationen, Tabellenkalkulation, usw.) und dementsprechend eine Vielzahl an dafür in Frage kommenden Simulationsumgebungen, die es zu integrieren oder kombinieren gilt. Die entwickelten Methoden zur Betrachtung von verschiedensten Simulationsmodellen auf den jeweiligen Modellskalen werden in einem Anwendungsfall exemplarisch verwendet, dargestellt und bewertet.

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Mike de Saldanha
Smart bauen
Architektonische und technische Strategien für energieoptimierte Gebäude, Quartiere und Städte
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Eberhard Hinz, Andreas Enseling
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Von Wohnungsunternehmen wird gefordert, dass ihre Gebäudebestände künftig den ambitionierten Klimaschutzvorgaben entsprechen. Dazu sollte zunächst der gegenwärtige energietechnische Zustand des Wohngebäudebestands festgestellt und transparent erfasst werden. Die Unternehmen stehen vor der Herausforderung, die z. B. durch Energieausweise gewonnenen Daten sowie weitere energierelevante Informationen in ihren Managementprozess - insbesondere das Portfoliomanagement - zu integrieren. Für die Unternehmen der Wohnungswirtschaft bedeutet der Aufbau eines umfassenden energietechnischen Portfoliomanagements jedoch häufig einen erheblichen Aufwand. Ein pragmatischer Einstieg in das energietechnische Portfoliomanagement über ein Energiekataster und eine Gebäudetypologie, um technische und wirtschaftliche Einsparpotenziale zu identifizieren, ist Inhalt einer energietechnischen Potenzialanalyse und wird im Buch am Beispiel eines fiktiven Wohnungsunternehmens dargestellt. Das Buch wendet sich in erster Linie an das Management von (kommunalen) Wohnungsunternehmen, aber auch an Akteure auf (kommunal)politischer Ebene, die mit entsprechenden Vorgaben die Entwicklung des Unternehmens wesentlich beeinflussen können.

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Heiko Schwarzburger, Sven Ullrich
Sonnenstrom aus der Gebäudehülle
Grundlagen und Praxistipps zur bauwerkintegrierten Photovoltaik (BIPV)
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Bauwerkintegrierte Photovoltaik, abgekürzt BIPV (Building Integrated Photovoltaic), hat sich mittlerweile zu einem interessanten Geschäftsfeld entwickelt. Die Möglichkeiten, Solarpaneele in Fassade oder Dach zu integrieren, werden technisch und ästhetisch immer ausgefeilter und wirtschaftlicher. Das Interesse, diese Möglichkeiten kennenzulernen und zu nutzen, steigt; auch vor dem Hintergrund der seit 2021 geltenden EU-Gebäuderichtlinie, die für neue Gebäude eine weitgehend ausgeglichene Energiebilanz (nearly zero energy) fordert. Das Buch richtet sich an B2B-Zielgruppen, die Dächer und Fassaden für Solarstrom nutzen wollen - im Neubau und in der Bestandssanierung. Die Autoren zeigen anhand von zahlreichen Fotos die vielfältigen Einsatz- und Gestaltungsmöglichkeiten von BIPV, geben ausführliche Hinweise zur Technik, Planung und Wirtschaftlichkeit und präsentieren Tipps zum Betrieb und zur Wartung der Anlagen.

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Forschungsberichte

Bauforschungsberichte, Kurzberichte, Dissertationen, Hinweise auf laufende und abgeschlossene Forschungsvorhaben sowie Bauforschungs-Informationen aus dem deutschsprachigen Raum können Sie sich kostenlos/kostenpflichtig als Download direkt auf den Bildschirm holen oder online auf Papier bestellen.
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Anmeldung zum Informationsdienst Bauforschung aktuell

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Tim Schöndube, Oliver Kornadt, Svenja Carrigan, Thomas Lützkendorf, Christoph Beecken, Sabine Becker
Weiterentwicklung der EnEV-Nachweisverfahren und -Anforderungen unter Berücksichtigung des Gebäudelebenszyklus
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3231
2021, 201 S., 69 Abb. u. 34 Tab.,
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Die wesentlichen Anforderungen an die Energieeffizienz von Gebäuden sind in Deutschland im Jahr 2019 durch die Energieeinsparverordnung (EnEV) und das Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) festgelegt. Bei der Bewertung der energetischen Gebäudequalität wird jedoch nur der Energiebedarf während der Nutzungsphase betrachtet. Wissenschaftliche Untersuchungen haben gezeigt, dass mit Verschärfung der energetischen Gebäudeanforderungen in der Vergangenheit auf der einen Seite der Energieverbrauch des Gebäudebestandes gesenkt werden konnte. Auf der anderen Seite ist der prozentuale Anteil des Energieaufwands für die Herstellung und Instandhaltung von Gebäuden im Vergleich zum Energiebedarf für den Gebäudebetrieb gestiegen. Es erscheint deshalb im Sinne des Erreichens der anspruchsvollen Klimaschutzziele Deutschlands nicht mehr zweckmäßig den Energieaufwand für die Herstellung und Instandhaltung von Gebäuden bei der Bewertung der energetischen Qualität weiterhin zu vernachlässigen. Mit diesem Forschungsprojekt wurde insbesondere das Ziel verfolgt das Berechnungsverfahren der EnEV sinnvoll weiterzuentwickeln, um zukünftig zusätzlich zum Energiebedarf resultierend aus dem Gebäudebetrieb auch den Energieaufwand für die Herstellung, Instandhaltung und Entsorgung von Gebäudekomponenten berücksichtigen zu können.

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Kati Jagnow, Steffen Henning
Statistische Untersuchung der Flächen- und Nutzstromanteile von Zonen in Nichtwohngebäuden
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3221
2021, 149 S., 98 Abb. u. 85 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Für häufig vorkommende Nichtwohngebäude liegen nur wenige Informationen über das Vorhandensein unterschiedlicher Nutzungszonen und deren Anteil an der Nettogrundfläche vor. Darüber hinaus fehlt bei der Energiebilanzierung von Nichtwohngebäuden bisher die normative Möglichkeit, den Nutzer- bzw. Anwenderstrombedarf anhand gesicherter Kennwerte realitätsnah abzuschätzen und somit eine vollständige Wärme-, Kälte- und Strombilanz zu erzeugen. Mit dem Ziel, Aussagen zur Zonenflächenzusammensetzung unterschiedlich genutzter Nichtwohngebäude zu treffen, konnten detaillierte Angaben zur Zonenhäufigkeit und der Flächenzusammensetzung für Büro- und Verwaltungsgebäude, Schulen, Kindertagesstätten, Handelsgebäude/Lebensmittel, Hotels mit Restaurant, Museen und Theater erarbeitet werden.

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Heike Erhorn-Kluttig, Hans Erhorn, Micha Illner, Johannes Schrade, Linda Lyslow, Astrid Ecker-Brinkmann, Konstantinos Koutsomarkos
EU-Projekt CoNZEBs - Solution sets for the Cost reduction of new Nearly Zero-Energy Buildings. Lösungsansätze für die Kostenreduzierung von Niedrigstenergiegebäuden
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3232
2021, 42 S., 18 Abb. u. 4 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

In vier EU-Ländern wurde analysiert, wie die erhöhten Investitionskosten von Niedrigstenergiegebäuden im Vergleich zu den Gebäuden gemäß den energetischen Mindestanforderungen im Jahr 2017 reduziert werden können. Die Analysen Projekt haben gezeigt für die deutsche Situation, dass die anhand realisierter Mehrfamilienhäuser ermittelte Investitionskostendifferenz zwischen einer Umsetzung gemäß den energetischen Mindestanforderungen und einem KfW-Effizienzhaus 55 durch ein intelligentes Energiekonzept nicht nur ausgeglichen, sondern sogar das KfW-Effizienzhaus 55 kostengünstiger errichtet werden kann.

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Oliver Kornadt, Svenja Carrigan, Marco Hartner, Tim Schöndube, Jonas Wilhelm, Moritz Lachmann, Hanna Lermen, Moritz Kissinger, Christoph Beecken, Sabine Becker
Analyse der Diskrepanz zwischen berechnetem Energiebedarf nach EnEV und tatsächlichem Energieverbrauch
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3217
2021, 60 S., 41 Abb. u. 24 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Studien haben aufgezeigt, dass es Diskrepanzen zwischen nach EnEV berechneten Energiebedarfswerten und gemessenen Energieverbrauchswerten gibt. Diskrepanzen können zu Irritationen und zur Minderung der Akzeptanz der EnEV führen. Ferner können zu erwartende Betriebskosten oft nur unzureichend abgeschätzt werden und eine präzise Aussage hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit von Maßnahmen zur energetischen Optimierung ist kaum möglich. Zur Untersuchung der Abweichungen zwischen Energiebedarf und Energieverbrauch, werden diese für reale Gebäude verglichen. Weiter werden aufbauend auf den Ergebnissen Ansätze entwickelt, um die Berechnungs- und Nachweisverfahren besser an den tatsächlichen Verbrauch anzupassen.

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Stefan Schäfer, Alexander Pick
Entwicklung von planaren Ziegelfertigteilen für die Herstellung von weitspannenden Schalentragwerken
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3188
2020, 157 S., 206 Abb., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Schalentragwerke besitzen unter baukulturellen, tragkonstruktiven und ästhetischen Gesichtspunkten hohe Potentiale für das Bauwesen. Obwohl sie zahlreiche Vorteile gegenüber anderen Konstruktionen aufweisen, kommen sie in der heutigen Architektur aufgrund hoher Kosten nur noch selten zur Anwendung. Die Relevanz des Forschungsthemas wird deutlich an dem geringen Anteil von Schalentragwerken an der Anzahl neuer Bauprojekte. Dies ist auf den hohen Ressourceneinsatz an Personal, Schalung und Unterkonstruktionen, wie z. B. Lehrgerüsten zurückzuführen. Um dieser Problematik entgegenzuwirken gilt es, den Anteil an Personal und Schalung zu reduzieren, Lehrgerüste zu vereinfachen und den Planungs-, Produktions- und Bauprozess zu vereinfachen. Unser Forschungsansatz sieht eine Methodik zur wirtschaftlichen Herstellung von mehrfach gekrümmten Ziegelschalen durch einfache, planare Bauteile vor. Ziel ist es, komplexe Bauwerke wie Schalentragwerke durch einen erhöhten Vorfertigungsgrad konkurrenzfähiger zu machen und damit die Diversität des Spektrums an Bauwerken dieser Art wieder zur erhöhen. Durch die Verlagerung eines Großteils der Arbeiten von der Baustelle in die Vorfertigung lässt sich diesem Problem entgegenwirken.

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Zeitschriftenartikel

Folgende Literaturnachweise stammen aus der Datenbank RSWB^®plus. Die Datenbank unterstützt schnell und zielsicher Fachleute aus Planungsfirmen, Industrie und Forschung, sowie Lehrkräfte und Studierende in der akademischen Ausbildung bei Nachweis und Beschaffung von Fachinformation zum Planen und Bauen.

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Rogsch, Anja; Edelhäuser, Klaus-Jürgen
"Es wird jeweils ein signifikanter Prozentsatz an Energieausweisen bzw. Inspektionsberichten als Stichprobe gezogen". Experteninterview
Bauen plus, 2022

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Rohlf, Tilmann
Digitalisierung als Kerninteresse für die Real Estate Branche. Energieeffizientes Gebäudemanagement (kostenlos)
Moderne Gebäudetechnik, 2021

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Frenz, Walter
EU-Klimapaket Fit for 55
UPR Umwelt- und Planungsrecht, 2021

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Smuda, Angelika; Gigla, Birger
"Zukunft Bau - effiziente Ressourcennutzung". Experteninterview
Bauen plus, 2021

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Zettel, Bettina
Energie-Plus-Wohnhaus in Paris (FR)
Detail, 2021

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