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Neue Chancen mit neuen Technologien

Energieoptimierte Gebäude sind heute schon technisch machbar. Doch auch im Bauwesen gilt: Neue Technologien bieten neue Chancen. Neuartige Materialien, Technologien und Systeme für die Bautechnik und die technische Gebäudeausrüstung können Gebäude behaglicher, schlanker, energieeffizienter, flexibler, komfortabler, kostengünstiger oder haltbarer machen. Wir präsentieren hier laufend neue technologische Ansätze aus der Forschung für die »Gebäude der Zukunft« und zeigen, in welchen Pilotprojekten sich prototypische Systeme bereits bewähren und welche Hürden noch bis zur Markteinführung gemeistert werden müssen.

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Der modulare Wärmespeicher enthält Phasenwechselmaterialien und kann wie ein gewöhnlicher Speicher in die Heizungs- und Warmwasserbereitung integriert werden.
Technologiestatus: Phase 3
Rahmenprojekt LowEx

Performance von Wärmespeichern mit PCM

Phasenwechselmaterialien (PCM) werden im Bauwesen erst vereinzelt genutzt, obwohl verschiedene Produkte und Systeme schon seit einigen Jahren marktverfügbar sind. Mit dem Forschungsprojekt PCM-Demo II soll nun die Praxistauglichkeit von PCM in Gebäuden getestet und wissenschaftlich evaluiert werden. Ein Teilprojekt befasst sich mit PCM in Wärmespeichern. Dazu werden solche Systeme in gewöhnlich genutzte Gebäuden eingebaut und ihre Performance untersucht.

Kühldecke in einem Schulungsraum der Landesversicherungsanstalt Münster mit PCM-gefüllten Strangpressprofilen.
Technologiestatus: Phase 4
Rahmenprojekt LowEx

Performance von Flächenkühlsystemen mit PCM

Phasenwechselmaterialien (PCM) werden im Bauwesen erst vereinzelt genutzt, obwohl verschiedene Produkte und Systeme schon seit einigen Jahren marktverfügbar sind. Mit dem Forschungsprojekt PCM-Demo II soll nun die Praxistauglichkeit von PCM in Gebäuden getestet und wissenschaftlich evaluiert werden. Ein Teilprojekt befasst sich mit PCM in Flächenkühlsystemen. Dazu werden solche Systeme in gewöhnlich genutzte Gebäuden eingebaut und ihre Performance genauer untersucht.

Der PCM-Kompaktspeicher des Herstellers Rubitherm ist mit PCM-Speicherplatten ausgerüstet. Er wurde für den Einsatz in Lüftungsanlagen entwickelt.
Technologiestatus: Phase 3
Rahmenprojekt LowEx

Performance von Lüftungssystemen mit PCM

Phasenwechselmaterialien (PCM) werden im Bauwesen erst vereinzelt genutzt, obwohl verschiedene Produkte und Systeme schon seit einigen Jahren marktverfügbar sind. Mit dem Forschungsprojekt PCM-Demo II soll nun die Praxistauglichkeit von PCM in Gebäuden getestet und wissenschaftlich evaluiert werden. Ein Teilprojekt befasst sich mit PCM in Lüftungssystemen. Dazu werden solche Systeme in gewöhnlich genutzte Gebäuden eingebaut und ihre Performance untersucht.

Die Untersuchung erfolgt mit einer Kombination von Experimenten in einer Klimakammer und gekoppelter Simulation von Gebäude, Anlagen und Raumluftströmungen. Im Bild ein Modell eines simulierten Büroraums mit zwei Personen, verschiedenen Lüftungssystem
Technologiestatus: Phase 4

Sensorposition beeinflusst Energiebedarf und Raumkomfort

Welchen Einfluss hat die Anordnung von Sensoren auf den Energiebedarf von Heizungs- und raumlufttechnischen Anlagen? Und wie lässt sich dieser Einfluss unter verschiedenen Nutzungsbedingungen quantifizieren? In diesem Forschungsprojekt sollen diese Fragen auf Basis gekoppelter Anlagen- und Strömungssimulationen und in Verbindung mit Experimenten in einer Klimakammer geklärt werden.

Probenahme im Rahmen der Feldstudie zur Untersuchung von Korrosion in hydraulischen Systemen.
Technologiestatus: Phase 3

Korrosion in hydraulischen Systemen

Mit diesem Forschungsprojekt werden Korrosionsprozesse in Heiz- und Kühlsystemen untersucht. Neben Laboruntersuchungen gibt es einen Feldtest, bei dem reale Gebäude energetisch evaluiert werden. Zugleich werden Korrosion und Anti-Korrosionsmaßnahmen mit einem neu entwickelten Korrosionssensor bewertet. Auf Basis der Erfahrungen im Projekt wird an einem Leitfaden gearbeitet, der Planern eine Hilfestellung zur Korrosionsvermeidung geben und mögliche Abhilfemaßnahmen dokumentieren soll.

Die Kapillarrohrmatten werden als Flächenheizsystem außen auf die Fassade aufgebracht.
Technologiestatus: Phase 3
Rahmenprojekt LowEx

Gebäudesanierung mit außen liegender Wandheizung

Für das grundlegend neue Beheizungskonzept wird ein System zur minimalinvasiven Sanierung mit dem Prinzip Niedrig-Exergie-Beheizung kombiniert. Hierbei wird im Zuge der Gebäudesanierung ein Flächenheizsystem von außen auf die Fassade gebracht. Es wird anschließend mit einer Dämmschicht bedeckt, so dass das Gebäude über die Außenwand und schon mit kleinen Temperaturdifferenzen temperiert oder beheizt werden kann. Hierfür kann regenerative Wärme bzw. Kälte aus dem Erdreich, aus solarer Wärme oder Abwärme genutzt werden.

iHEM - Managementsystem für die solargestützte Energieversorgung von Wohngebäuden: Das im Forschungsprojekt iHEM entwickelte Energiemanagementsystem basiert maßgeblich auf dynamisch prognostizierten Erzeugungs- und Bedarfsprofilen.
Technologiestatus: Phase 2

Managementsystem für die solargestützte Energieversorgung von Wohngebäuden

In dem Forschungsprojekt „iHEM“ wird für den Wohnungsbau eine integrierte Energieversorgung unter Nutzung von Solarenergie entwickelt. Ein eigens entwickeltes Energiemanagement koordiniert die Systeme zur Solarstrom- und Solarwärmeerzeugung mit Strom- und Wärmespeichern sowie mit einem Mikro-BHKW. Das zugrundeliegende Managementkonzept basiert auf dynamisch erzeugten Prognosen für die Erzeugungs- und Bedarfsprofile.

Dezentrale Ventilatoren für zentrale raumlufttechnischen Anlagen: Teststand an der Universität Kassel
Technologiestatus: Phase 1
Rahmenprojekt EnBop

Dezentrale Ventilatoren für zentrale raumlufttechnischen Anlagen

Kann der Einsatz von vielen dezentralen Ventilatoren zur Verteilung der Luft auf die einzelnen Räume eines Gebäudes den Strombedarf für die Luftförderung in zentralen Lüftungsanlagen reduzieren und zugleich den Komfort erhöhen? Ein Forschungsprojekt soll dieser Frage nachgehen, und klären, wie in zentralen raumlufttechnischen Anlagen (RLT) die Luftförderung mit dezentralen Ventilatoren effizienter gestaltet werden kann.

Gebäudeautomation mit SmallCAN: Studentischer Arbeitssaal als Demonstrationsobjekt
Technologiestatus: Phase 4

Gebäudeautomation mit SmallCAN

SmallCAN könnte den automatisierten Betrieb von Gebäuden deutlich vereinfachen. Das einfache und flexibel erweiterbare Feldbussystem lässt sich vergleichsweise kostengünstig implementieren und erweitern. In einem Forschungsprojekt wurde das schlanke Gebäudeautomationssystem SmallCAN jetzt um einige Automatisierungsfunktionen erweitert, die sich speziell in öffentlichen Gebäuden nutzen lassen. Zudem wurde die Praxistauglichkeit in zwei Gebäuden im realen Betrieb wissenschaftlich evaluiert.

Mehrfamilienhaus (MFH) mit Solarkollektoranlage: In einem Forschungsprojekt wurde mithilfe von Simulation untersucht, wie die Effizienz der Wärmeverteilung auch ohne nachträgliche Dämmung der Verteilleitungen deutlich erhöht werden kann.
Technologiestatus: Phase 5
Rahmenprojekt EnSan

Kompensation von Wärmeverteilverlusten in Mehrfamilienhäusern

Die Wärmeverteilung in Mehrfamilienhäusern ist verlustbehaftet, dies gilt insbesondere für Heizungs- und Warmwassernetze im Gebäudebestand, weil diese oft ungenügend gedämmt sind. Diese ungeregelten Wärmeverluste verringern die Einspareffekte durch Wärmedämmmaßnahmen an der Gebäudefassade. Denn die aus ungenügend gedämmten Leitungen resultierende Erwärmung der Gebäude ist oftmals nicht erwünscht oder nicht nutzbar. In diesem Forschungsprojekt wurden die Wärmeverluste mit Simulationsverfahren genauer untersucht und zudem zwei Strategien entwickelt, womit der Energieaufwand auch ohne nachträgliche Dämmung der Verteilleitungen begrenzt werden kann.


Zusätzliche Informationen:

Projektberichte

Projektschlussberichte zu Forschungsprojekten zur Entwicklung von neuen Materialien, Komponenten und Systeme für die Gebäudekonstruktion und die Gebäudetechnik finden Sie hier:

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