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Software und Tools

Für die Planung und die Optimierung von energieeffizienten Gebäuden – sei es im Neubau, in der Sanierung oder im Gebäudebetrieb – braucht man geeignete Planungsmethoden, Daten und Werkzeuge. Selbstverständlich arbeiten Architekten, Planer und Gebäudebetreiber schon längst mit computergestützten Planungswerkzeugen. Doch die Herausforderungen bei der Planung besonders energieeffizienter Gebäuden sind vielfältig: Neben der marktverfügbaren Planungssoftware gibt es spezialisierte Software und Tools sowie innovative Ansätze für die Gebäude- und Anlagensimulation, die im Rahmen von Forschungsprojekten entwickelt und erprobt wurden.

Wir stellen hier eine Reihe verschiedener Planungswerkzeuge und Tools aus der EnOB-Forschung vor.
 

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Lebenszykluskosten für Planung und Betriebsoptimierung von Gebäuden und TGA: In dem Forschungsprojekt wurden Software-Module entwickelt, mit denen eine energetische Inspektion, die Lebenszykluskostenanalyse und die Optimierung verschiedener Komponenten

Software analysiert Lebenszykluskosten

Die Berechnung der Lebenszykluskosten für Gebäude oder Anlagentechnik kann helfen, eine wirtschaftliche Balance zwischen anfänglichen Bau- und späteren Nutzungskosten zu finden. Die Methode ist gerade für die frühen Planungsphasen interessant, in denen sich viele Entscheidungen deutlich auf den Energieverbrauch und die weiteren Nutzungskosten auswirken. In diesem Forschungsprojekt wurde eine Software als Planungs- und Entscheidungshilfe für Architekten, Fachplaner und Energieberater entwickelt.

Coolplan: Auslegung und Bewertung von Kühlsystemen: Mit der Software Coolplan sollen Kühltechnologien berechenbarer werden. Eine Simulation zeigt das zu erwartende Verhalten der Kältemaschine in Abhängigkeit von Kälteanforderungen des Gebäudes.

Auslegung und Bewertung von Kühlsystemen

Mit diesem Forschungsprojekt wird ein Werkzeug zur Bewertung konventioneller und innovativer Kühltechnologien entwickelt. Damit können Systeme zur solaren Kühlung, zur Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung und zur aktiven wie passiven Kühlung mittels reversibler Wärmepumpen bewertet und mit konventionellen Kühlsystemen hinsichtlich ihrer Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit verglichen werden.

EnBeKA-Software:

Energieoptimierte Betriebsführung von gewerblichen Kälteanlagen

Mit diesem Forschungsprojekt werden Methoden und Werkzeuge entwickelt und getestet, mit denen die Energieeffizienz von Kälteanlagen im laufenden Betrieb bestimmt werden kann. Zur Erfassung und Analyse von Anlagenbetriebsdaten sollen spezielle Algorithmen entwickelt und prototypisch in einer Software für die Energieeffizienz-Bewertung implementiert werden. Eine Struktur- und Zustandsmodellierung für Kälteanlagen ist die dabei Basis für eine Automatisierung von Prognose- und Diagnoseprozessen.

Betriebsanalyse und Systemoptimierung für Kälteanlagen: Kältemaschine im Gebäude der Tierärztlichen Hochschule Hannover. Das im Forschungsprojekt entwickelte Excel-Tool liefert als Resultat einen Steckbrief des Kältesystems.

Betriebsanalyse und Systemoptimierung für Kälteanlagen

Die in Büro- und Produktionsgebäuden eingesetzten Kälteanlagen bzw. Kältesysteme brauchen oft unnötig viel Energie. Bisher fehlen geeignete Werkzeuge, um Optimierungs- und Einsparpotenziale im laufenden Betrieb einfach und zuverlässig identifizieren zu können. In diesem Forschungsprojekt wird nun eine softwaregestützte Methodik für die Betriebsanalyse und Systemoptimierung von Kältesystemen entwickelt, die in Kürze in Form eines Excel-Tools genutzt werden kann.

Entwurfsverfahren für Gebäude-Energiemanagement-Systeme: Für die Visualisierung des Energiemanagementsystems verwenden die Projektpartner bei „enerMAT“ das System „ViciOne“.

Entwurfsverfahren für Gebäude-Energiemanagement-Systeme

Energiemanagement-Systeme sollen den Energieverbrauch von Gebäuden senken. Die Entwurfsumgebung enerMAT setzt bereits in der Projektierungsphase derartiger Systeme an. Dadurch können schon frühzeitig fundierte Entscheidungen über Investitions- und Betriebskosten, Energieeinsparungen und Komfort getroffen werden. Mit Hilfe von simulationsbasierten Verifkations- und Optimierungsverfahren wird der komplexe Entwurfsprozess für ein gewerkeübergreifendes Energiemanagement drastisch vereinfacht.

Netzreaktive Gebäude: Wärme- und Kälte-Verteilsystem in einem größeren Labor- und Bürogebäude: Mit einer gezielten Verschiebung der Betriebszeiten kann das Wärmespeichervermögen von Gebäuden und dem Erdreich genutzt werden, um die Stromnetze zu

Netzreaktive Gebäude entlasten dynamische regenerative Stromnetze

Der Anteil der erneuerbaren Energien an der Stromversorgung wird weiter zunehmen. Wegen der im Tages- und Jahresverlauf unsteten Leistung einer erneuerbaren Stromversorgung wird für Gebäude künftig nicht allein die Höhe sondern auch der Zeitpunkt des Strombedarfs eine immer wichtigere Rolle spielen. Wenn es gelingt, das Wärmespeichervermögen von Gebäuden und dem darunter liegenden Erdreich zu nutzen, um den Strombezug zur Wärme- und Kältebereitstellung zeitlich zu verschieben, dann können Gebäude einen Beitrag zur Flexibilisierung und Entlastung der Stromnetze leisten.

ModQS – Modellbasierte Qualitätssicherung für den Gebäudebetrieb: Mit ModQS werden modellbasierte Methoden für die kontinuierliche Überwachung des Gebäudebetriebs genutzt.

ModQS – Modellbasierte Qualitätssicherung für den Gebäudebetrieb

ModQS ist ein neu entwickeltes System zur Qualitätssicherung beim Betrieb von Gebäuden. Mit modellbasierten Verfahren zur Fehlererkennung, zur Fehlerdiagnose und zur Anlagenoptimierung sollen soll der Gebäudebetrieb effizienter werden. Das neue System wurde in mehreren Nichtwohngebäuden für die kontinuierliche Überwachung und Optimierung der heizungstechnischen Anlagen eingesetzt. Bei minimalem Energieaufwand und möglichst geringen Betriebskosten sollte ein möglichst hoher Nutzerkomfort erreicht werden.

Automatische Überwachung im Betrieb mit dem Tool "Energie-Navigator", eine webbasierte Plattform, mit der Architekten, Ingenieure, Bauherren und Facility Manager die Performance Ihres Gebäudes gemeinsam planen und überwachen können.

Energie-Navigator – Werkzeug für den energieoptimierten Gebäudebetrieb

Die Internet-basierte Arbeitsplattform "Energie-Navigator" ermöglicht die Erstellung von Funktionsbeschreibungen, automatische Analysen von Betriebsdaten und Reporting-Funktionen für Bauherren, Gebäudeeigentümer und Nutzer. Durch innovative Web 2.0-Technologien kann die Arbeitsplattform im Internet über den gesamten Lebenszyklus von allen Projektbeteiligten genutzt werden. Mit dem Energie-Navigator kann die Planung und die Betriebsführung von Gebäuden systematisch überstützt werden.

MoniSoft ist mit einer Java-Umgebung auf jedem Betriebssystem sowohl über die Kommandozeile als auch über eine grafische Nutzeroberfläche (GUI) nutzbar. Der gleichzeitige Zugriff mehrerer Nutzer auf eine Datenbank ist problemlos möglich.

MoniSoft – Software für Monitoring und energetische Betriebsoptimierung

Mit MoniSoft, einer Java-basierten und plattformunabhängig verwendbaren Software, wird das Monitoring und die Betriebsanalyse von Gebäuden vereinfacht. Eine stringente Messdatenverarbeitung mit Qualitätssicherungsfunktionen und vielfältigen Möglichkeiten der kontextbezogenen Datenvisualisierung unterstützt eine kontinuierliche Betriebsoptimierung von Gebäuden im Rahmen des Energiemanagements.

Therakles – Schnelle Einzelzonen-Simulation von Wärmeströmen

Die Simulationssoftware Therakles berechnet das dynamische Verhalten einzelner thermischer Zonen in Gebäuden. Die Simulation berücksichtigt detailliert die Wirkung des Außenklimas, die Nutzungscharakteristik, die Besonderheiten von Lüftung, Kühlung und Beheizung sowie den Einfluss angrenzender Zonen. Die Software ist intuitiv nutzbar und berechnet aufgrund des optimierten Rechenkerns die Ergebnisse sehr schnell und genau.