•   Home


•   Baustoffe | Bauphysik |
    Gebäudetechnik
•   Bauschäden | Bauerhaltung
    Denkmalpflege
•   Architektur | Innenarchitektur |
    Grünplanung
•   Gebäudeplanung |
    Baukonstruktion
•   Ingenieurbau
•   Abfall | Boden | Wasser
•   Bauwirtschaft | Baubetrieb
•   Bau und Planungsrecht |
    Bauvertragsrecht
•   Stadt und Raumplanung |
    Wohnungswesen

  Über   Unser RSS-Feed Angebot   Kontakt   Impressum   AGB   Datenschutz

Robuste Optimierung in der Gebäudesimulation. Entwicklung einer Methode zur robusten Optimierung für die energetische Sanierung von Gebäuden unter unsicheren Randbedingungen

  Link zum kostenlosen Volltext   

[Quelle: http://d-nb.info]

Die energetische Sanierung des Gebäudebestandes ist für den Klimaschutz ein zentraler Punkt. Eine belastbare Planung von Konzepten für die energetische Gebäudesanierung setzt eine Integration von Unsicherheiten und das Auffinden von optimalen Lösungen unter Berücksichtigung unterschiedlichster Sanierungsziele voraus. In der Arbeit wird deshalb eine Methode zur robusten Optimierung für die energetische Sanierung von Gebäuden unter Berücksichtigung unsicherer Randbedingungen entwickelt. Durch diese Methode ist eine gleichzeitige Optimierung von ein oder mehreren Zielgrößen sowie eine Erhöhung ihrer Robustheit gegenüber unsicheren Randbedingungen realisierbar. Als Basis für die Analysen wird mit Hilfe der thermischen Gebäudesimulation ein detailliertes Modell eines Wohngebäudes erstellt. Die robuste Optimierung wird mit Hilfe eines Ersatzmodells, auf Basis des detaillierten Gebäudemodells, durchgeführt. Für die Auswahl eines geeigneten Ersatzmodells werden zwei Methoden aus dem Bereich des statistischen Lernens - Neuronale Netze und Support Vector Regression - miteinander verglichen. Die Unsicherheiten werden mit Hilfe einer Monte-Carlo-Simulation in die robuste Optimierung integriert. Für die Optimierung wird eine populationsbasierte Metaheuristik - "Particle Swarm Optimiziation (PSO)" - verwendet. Eine erste Anwendung dieser Methode zeigt im Vergleich zu einer Sanierung nach Energieeinsparverordnung, dass für die Zielgrößen Treibhausgas-Emissionen und Kapitalwert eine deutliche Minimierung bzw. Maximierung möglich ist. Dies kann bei einer gleichzeitigen Erhöhung der Robustheit der genannten Zielgrößen gegenüber klimatischen Veränderungen und Energiepreisschwankungen erreicht werden. Die entwickelte Methode kann für weitere Gebäudetypen adaptiert und/oder durch unsichere Randbedingungen, wie z.B. das Nutzerverhalten, ergänzt werden. Eine Erweiterung für die Anwendung zur Planung von Neubauten oder in frühen Entwurfsphasen ist ebenfalls möglich.

Folgendes könnte Sie auch interessieren:

Bücher, Broschüren

Sabine Erdmann, Angelika Lückert, Klaus Probst
Wirtschaftlichkeit baulicher Investitionen bei Erhöhung energetischer gesetzlicher Anforderungen
Metastudie
2018, 67 S., 6 Abb. u. 7 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Das Thema der Wirtschaftlichkeit in Bezug auf energieeffiziente Baumaßnahmen ist von hoher Brisanz. Besonders vor dem Hintergrund möglicher zukünftiger Verschärfungen der gesetzlichen Anforderungen an die Energieeffizienz von Gebäuden ist die Auseinandersetzung mit der Frage nach der Wirtschaftlichkeit sehr aktuell. Eine Vielzahl an Veröffentlichungen und zahlreiche Diskussionen auf Fachtagungen untersuchen dieses Thema auf unterschiedlichste Weise, wodurch eine Zusammenführung aller Ergebnisse zu einer übereinstimmenden Aussage weder belastbar noch wirklich zielführend ist. Insbesondere aus Sicht privater Bauherren ist für eine fundierte Entscheidungsfindung bei der Vielzahl der Veröffentlichungen zu diesem Thema eine Orientierung und Einordnung der Ergebnisse vonnöten. Mit dieser vergleichenden Metastudie sollen daher die wesentlichen Erkenntnisse der jeweiligen Veröffentlichungen herausgestellt und die Annahmen, Randbedingungen und Methoden, auf denen sie basieren, verdeutlicht werden. Als Ausgangsbasis wird zunächst die aktuelle Gesetzeslage beschrieben und der Untersuchungsrahmen festgelegt. Darauf aufbauend wird dargestellt, welche Rahmenbedingungen wie Baukostensteigerungen, Energiepreise und Energiepreisentwicklungen innerhalb der Publikationen angesetzt und welche Energiestandards miteinander verglichen werden. Des Weiteren werden die Studien nach den verwendeten Berechnungsverfahren gebündelt betrachtet und hinsichtlich der Anwendung des Kopplungsprinzips beleuchtet. Außerdem werden wesentliche Aspekte zum Thema Sanierung gegenüber Neubau aus den Studien herausgestellt. Die Metastudie liefert somit eine gegenüberstellende Betrachtung relevanter Ergebnisse der untersuchten Studien im Hinblick auf die Bewertung der Wirtschaftlichkeit energetischer Baumaßnahmen (für Selbstnutzer).

---

Eberhard Hinz, Andreas Enseling
Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit in der Gebäudemodernisierung
Unvereinbarer Widerspruch oder eine Frage der Sichtweise?
2018, 104 S., 24 Abb. u. 4 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

"Rechnet sich denn das eigentlich alles?", mag sich mancher Gebäudebesitzer angesichts der Kosten für energietechnische Modernisierungen fragen. Ist energiesparendes Bauen eine hochrentable Investition in die Zukunft oder doch nicht sinnvoll? Vor diesem Hintergrund und aus der Erfahrung vieler kontroverser Diskussionen um die Wirtschaftlichkeit energietechnischer Modernisierungen ist das Buch entstanden. Die Autoren wenden sich in erster Linie an private Investoren und erläutern auf verständliche Weise das Thema der Wirtschaftlichkeit energiesparender Maßnahmen in selbstgenutzten Wohngebäuden. Das Buch ist als eine Hilfe für Investoren zu verstehen, die vor einer Investitionsentscheidung stehen und durch die öffentliche Diskussion um die Wirtschaftlichkeit energiesparender Maßnahmen verunsichert sind. Das Buch vermittelt das Wissen, um die kontroverse Diskussion um die Wirtschaftlichkeit zu verstehen und die eigene Investitionsentscheidung abzusichern. Die Autoren des Buches sind als wissenschaftliche Mitarbeiter im Institut Wohnen und Umwelt (IWU) seit vielen Jahren mit dem komplexen Thema der Wirtschaftlichkeit energiesparender Maßnahmen in Wohngebäuden befasst.

---

Adolf-Werner Sommer
Passivhäuser+
Planung, Konstruktion, Details, Beispiele
3., überarbeitete und aktualisierte Auflage.
2018, 453 S., 468 farb. Abb. 24 cm, Hardcover
Verlagsgesellschaft Rudolf Müller GmbH &Co. KG

 

 

"Passivhäuser+" vermittelt das notwendige Fachwissen für das sichere Planen und Bauen von Passivhäusern. Neben den wesentlichen bauphysikalischen Grundlagen erklärt der Autor die grundsätzlichen Überlegungen beim Entwerfen sowie die konstruktiven und technischen Besonderheiten. Für Gebäudehülle und Gebäudetechnik werden verschiedene Varianten im Detail vorgestellt und verglichen, auch in Bezug auf Kosten und Einsparpotenziale. Praktische Bauleitungstipps und Fotos sensibilisieren für typische Fehlerquellen und helfen, Bauschäden sicher zu vermeiden. Darüber hinaus gibt das Fachbuch Hinweise zur Modernisierung von Bestandsgebäuden und zeigt, wie auch nachträglich Passivhaus-Standard erreicht werden kann. Anhand von typischen Fragen und Bedenken zur Passivhausbauweise liefert der Autor praktische Argumentationshilfen für Planer, Ausführende und Bauherren. Zahlreiche Beispielprojekte werden anschaulich und im Detail vorgestellt: mit Fotos, Grundrissen, Angaben zu Bauweisen und Gebäudetechnik. Die 3. Auflage wurde nach neuer EnEV, aktuellen Vorschriften und Normen komplett aktualisiert. Das Handbuch liefert jetzt noch mehr Ausführungsdetails zu besonderen Passivhauskonstruktionen und komplexen Anschlusslösungen. Darüber hinaus wurden die Themen Brandschutz und Nichtwohngebäude vertieft, die Gebäudetechnik komplett überarbeitet sowie zahlreiche neue Beispielprojekte aufgenommen. Neue Checklisten für die Planung, Gebäudetechnik, Bauleitung und Inbetriebnahme stehen zum Download bereit.

---

Christian Pöhn, Anton Pech
Bauphysik - Erweiterung 1
Energieeinsparung und Wärmeschutz. Energieausweis - Gesamtenergieeffizienz
3., Aufl.
2018, 224 S., 18 b/w ill., 198 b/w tbl. 242 mm, Hardcover
Birkhäuser Berlin

 

 

Der erste Erweiterungsband zur Bauphysik (Band 1 der Reihe Baukonstruktionen) befasst sich mit der Umsetzung der EU-Richtlinie zur Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden (EPBD) sowie mit der österreichischen OIB-Richtlinie 6 zur Harmonisierung bautechnischer Vorschriften in Österreich, die seit 2007 existiert und nun ab 2017 zur verbindlichen Vorschrift wird. Es werden die exakten Rechenverfahren erläutert und Näherungsmethoden für Neu- und Sanierungsplanung und Erfassung des Bestandes vorgestellt. Für die dritte Auflage wurden die Rechenverfahren ergänzt und aktualisiert. Der Band wendet sich vor allem an die Praktiker in Architektur- und Planungsbüros, aber auch an Immobilienbüros und Developer.

---

Achim Hamann
Energieeffiziente Nichtwohngebäude
Grundlagen, Beispiele und Bilanzierungsansätze nach DIN V 18599
2017, 296 S., 78 Abb. und 23 Tab., Hardcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

---

nach oben

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.
Weitere Informationen rund um das Thema Bauforschung finden Sie in unserem
Portal Bauforschung

Anmeldung zum Informationsdienst Bauforschung aktuell

---

Frank Petzold, Thomas Auer
Simulationsgestützte Entwurfsplanung im städtebaulichen Kontext unter Berücksichtigung energetischer und raumklimatischer Aspekte. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau , Band F 3100
2018, 116 S., 54 Abb. u. 10 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Energetische und raumklimatische Aspekte von Entwurfsentscheidungen werden heutzutage in städtebaulichen Planungsphasen kaum berücksichtigt. Die Ursachen hierfür sind unzureichende Bedienschnittstellen und Softwarelösungen. Zur Auflösung dieser Diskrepanz wurden Anforderungen an Analysemethoden zur energetischen Betrachtung in frühen Planungsphasen untersucht - aufbauend hierauf Lösungsansätze konzeptionell entwickelt und prototypisch umgesetzt. Ausgehend von raumklimatischen / energetischen Gesichtspunkten wurde eine Anforderungsanalyse für die Bereiche Fernwärmeversorgung, erneuerbare Energiepotentiale sowie Tageslicht- und thermische Simulationen auf Gebäudeebene erarbeitet. Unter Berücksichtigung dieser Anforderungen wurden im Rahmen des Projektes 5 Berechnungsmethoden erarbeitet und auf Basis der CDP // Collaborative Design Platform implementiert.

---

Martin Kerner, Stefan Hindersin
Entwicklung und Testung der Anlagen- und Steuerungstechnik für eine speicherfreie Nutzung der Wärme aus einer Bioreaktorfassade in einem Wohnhaus. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau , Band F 3092
2018, 59 S., 14 Abb. u. 6 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Im BIQ Das Algenhaus werden in einer Bioenergiefassade mit Sonnenlicht Mikroalgen und Wärme produziert. Allerdings war die Nutzung der Wärme aus der Fassade für die Versorgung des Gebäudes nicht optimal, da ein Großteil über lange Zeiträume im Erdreich zwischengespeichert werden musste. Um das System zu optimieren war es Ziel des vorliegenden Projektes, ein neues Energiekonzept zu entwickeln, mit dem die Speicherung der Wärme minimiert und die direkte Nutzung maximiert wird, ohne dass die Produktion an Mikroalgen gestört wird. Der Forschungsansatz bestand darin, für die am BIQ Das Algenhaus vorhandene Bioreaktorfassade eine Anlagen- und Steuerungstechnik zu entwickeln und umzusetzen, mit der die Wärme, die in der Bioreaktorfassade produziert wird, optimal zur Deckung des Bedarfs im Wohnhaus genutzt werden kann.

---

Stefan Gerhard, Reinhold Maurer, Julia Kurde, Wolfgang Fries
AutoEffi - IT-unterstütztes und automatisiertes Energiemonitoring der Technischen Gebäudeausrüstung in Echtzeit als Bestandteil eines zeitnahen und optimierten Energieeffizienzmanagements unter Berücksichtigung der Bauphysik und Nutzung. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau , Band F 3091
2018, 191 S., 39 Abb. u. 4 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Ziele des Vorhabens waren die Untersuchung der Potenziale von klassischen Verfahren der Analysis und der Statistik sowie der Computational Intelligence im Hinblick auf die Effizienzsteigerung heutiger Energiemanagementsysteme. Im ersten Arbeitsschritt wurden mögliche Verfahren für die automatisierte Anlagen- und Verbrauchsüberwachung konzeptionell entwickelt. Im zweiten Arbeitsschritt wurde die Umsetzbarkeit der Verfahren am Beispiel des Energiemanagementsystems der Landeshauptstadt München untersucht und ein Prototyp als Testumgebung aufgebaut. Die Untersuchung von klassischen Verfahren der Analysis und der Statistik hat das größte Potenzial für eine systematische und möglichst automatisierte Anlagen- und Prozessanalyse gezeigt. Insbesondere der Einsatz statistischer Methoden wie die Korrelationsanalyse kann bei Bestandsanlagen gut herausstellen, ob gewünschte Regelaufgaben von der Gebäudeautomation erfüllt und plausible Anlagenzustände erreicht werden.

---

Alexander Vogt, Christoph van Treeck
Optimierung von Abwasserwärmetauschern für den gebäudetechnischen Einsatz. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau , Band F 3055
2018, 102 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die zentrale Problematik bei der Wärmerückgewinnung aus Abwasser ist der gehemmte Wärmeübertrag. Grund dafür ist der Biofilm auf den Wärmeüberträgern, der sich im Abwasser bildet. Dieses Biofilmwachstum wurde bisher nur unzureichend untersucht und daher zum Gegenstand dieses Forschungsprojektes gemacht. Dazu wurde ein Versuchsstand konzipiert, der es ermöglicht das Biofilmwachstum auf Wärmeübertragern ausreichend genau zu ermitteln. Es wurden verlässliche Angaben über die Biofilmentwicklung auf Wärmeübertragern sowie die Höhe der Wärmeübertragsreduktion ermittelt. Außerdem wurden verschiedene Arten der Anströmung auf den Wärmeübertrager durchgeführt und dadurch eine Reduktion des Biofilms erreicht.

---

Heike Erhorn-Kluttig, Hans Erhorn, Sarah Doster, Linda Lyslow
QUALICHeCK - Qualitätssicherung bei der Planung und der Realisierung von energieeffizienten Gebäuden. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau , Band F 3060
2018, 81 S., zahlr. Abb., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Das Projekt beschäftigte sich mit der Qualitätssicherung von energieeffizienten Gebäuden hinsichtlich der verbesserten Planung und Berechnung von Gebäuden und der verbesserten Umsetzung auf der Baustelle. Dazu wurden im Projekt mit Teilnehmern aus verschiedenen EU-Mitgliedsstaaten die kritischen Situationen sowohl bei der Erstellung der Energieausweise als auch bei der Umsetzung auf der Baustelle zusammengestellt und mit Studien aus den Ländern belegt. In den Ländern vorhandene Lösungsmöglichkeiten wurden zusammengestellt und ihre Übertragbarkeit analysiert.

---

nach oben

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.

Zur Datenbank RSWB^®plus

Pilz, Achim
Mehr Energieeffizienz durch Spülbohrung und neue Steuerung. Denkmalgeschützte Schule von 1912 mit Zubauten von 1970
Bauen plus, 2018

---

Urbansky, Frank
Für mehr Effizienz braucht es Hard- und Software (kostenlos)
Immobilienwirtschaft, 2018

---

Netz, Hartmut
Recycling für Häuser. Bauen nach dem Vorbild der Natur
Bild der Wissenschaft, 2018

---

Höhner, Vera
Gesund wohnen: Jeder Atemzug zählt. Dezentrale Lüftung (kostenlos)
Bundesbaublatt, 2018

---

Schäble, Pia
Powerhouse in Berlin. Lüftung (kostenlos)
Bundesbaublatt, 2018

---

nach oben

Auswahlbibliografie
Werner Sobek

Unser aktuelles Verlagsverzeichnis