Energieeffizienz und Raumklima

Fraunhofer-Institut für Bauphysik

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Kompetenzen


Die Abteilung Energieeffizienz und Raumklima forscht und entwickelt im Bereich des energieeffizienten Wohnens, Arbeitens und Bauens an ihren Standorten Stuttgart, Holzkirchen, Kassel und Nürnberg. Im Fokus stehen energetische Fragestellungen zu Gebäuden und Siedlungen, die Entwicklung von effizienten Energieversorgungskonzepten, sowie Maßnahmen zur Bedarfsminimierung unter Einbeziehung von erneuerbaren Energien. Dies geht einher mit den Kriterien für ein nutzer- und nutzungsgerechtes Raumklima – nicht nur im Gebäude, sondern auch in Innenräumen von Fahr-und Flugzeugen. Im Fokus steht zum einen der Zusammenhang zwischen Klimawirkung und Behaglichkeitsempfinden und zum anderen, wie mit möglichst geringem Ressourcenaufwand ein optimales Innenraumklima für die schadens- und störungsfreie Nutzung hergestellt werden kann.

So planen, betreuen und beurteilen die Wissenschaftler Niedrigstenergie-, Null Emissions- und Plusenergiehäuser – sowohl für den Neubau, als auch den Gebäudebestand. Zudem steht die Erarbeitung von Konzepten für energieeffiziente – bis hin zu CO2-neutralen Städten und Gemeinden im Blickpunkt der Forscher. Auf der Ebene ganzer Siedlungen werden innovative Energiekonzepte entwickelt (im Plusenergiebereich und darunter), die die Implementierung von Energieeffizienzmaßnahmen im Zusammenspiel mit der Integration erneuerbarer Energien zur Wärme-, Kälte- und Stromerzeugung umfassen. Hierbei wird für die Optimierung der Energienutzung auch auf die Anwendung exergetischer Prinzipien und die entsprechende Bewertung von Energieanwendungen zurückgegriffen.

Auch Themenstellungen zur Stadtklimatologie, wie etwa die Vermeidung sogenannter Wärmeinseln und die ausreichende Tageslicht- und Frischluftversorgung, sowie zur Straßenbeleuchtung widmen sich die Forscher der Abteilung.

Ein weiterer Schwerpunkt ist die Evaluierung und Demonstration von innovativen Entwicklungen, Konzepten und Technologien. Hierbei reicht das Spektrum von Labor- und Freilanduntersuchungen bis hin zur Begleitung von in-situ Demonstrationsvorhaben und Pilotanwendungen. Dies umfasst sowohl eigene Entwicklungen, als auch die Bewertung derer unserer Partner und Kunden.

Die Wissenschaftler entwickeln innovative Beleuchtungs- und Gebäudesystemlösungen für den Innen- und Außenraum, beraten Kunden im Hinblick auf ihre spezifischen Fragestellungen und führen Begutachtungen durch. Hierbei stehen Verfahren zur Auslegung und Steuerung der Anlagentechnik sowie von Sonnenschutz- und Beleuchtungssystemen im Vordergrund. Zu dem umfangreichen Analysespektrum der Abteilung zählen Labormessungen in diversen einmaligen Mess- und Prüfeinrichtungen (beispielsweise VERU, MEGA, Fluglabor, IATC, DressMAN, Test-Schulhaus, Goniophotometer), Probandenstudien zur thermischen und visuellen Behaglichkeit und Gebäudesimulationen. Baukonstruktionen, Bauteile, Baustoffe und Anlagekomponenten für Heizung, Lüftung, Klimatisierung, Beleuchtung und Energiesysteme können am Standort Holzkirchen unter realen Klimabedingungen und in realistischen Nutzungsszenarien mit einmaligen Versuchseinrichtungen im 1:1-Maßstab untersucht werden.

Darüber hinaus erstellen die Wissenschaftler Bewertungs- und Berechnungswerkzeuge zur energetischen Gebäudeplanung, Raumklimatisierung und Beleuchtung in Gebäuden sowie Fahrzeuginnenräumen. Computergestützte Planungsinstrumente und Informationssysteme werden für Endanwender sowie Rechenkerne für Softwarehäuser entwickelt und gepflegt.

Die in der Abteilung verwendeten Vorhersagemodelle basieren auf experimentellen Ergebnissen und werden am Fraunhofer IBP entwickelt. Sie unterstützen u. a. die Strömungssimulation sowie die Analyse der thermischen Behaglichkeit. Die Gebäudesimulation erlaubt neben energetischen Analysen auch Aussagen zur Schadensfreiheit der raumumschließenden Bausysteme. Im Fokus stehen auch die Luftströmungen in Räumen und großen Hallen sowie das Temperaturverhalten von Gebäuden im Sommer.

Die Abteilung koordiniert nationale und internationale Demonstrations- und Normungsvorhaben sowie Richtlinienkomitees. Die Mitarbeiter konzipieren und betreuen nationale und internationale Studien und Transferprojekte der Internationalen Energie-Agentur IEA, der Europäischen Union, von Bund, Ländern und Kommunen sowie der Industrie. Seminare sowie die Evaluation von Forschungs-, Förder- und Transferprogrammen öffentlicher und privater Projektträger runden das Portfolio ab.

Zu den Kunden der Abteilung gehören internationale Herstellerunternehmen sowie Planer oder Entwickler aus dem öffentlichen, gewerblichen wie auch privaten Bereich. Ständiges Ziel ist eine gemeinsame Umsetzung gewonnener Ergebnisse in marktfähige Innovationen, Produkte und Dienstleistungen. 

 

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