Arbeitsgruppe Gebäudesystemlösungen

Diese Arbeitsgruppe erforscht energieeffiziente Systeme, Konzepte und Technologien, die das Raumklima ressourcenschonend nutzer- und nutzungsorientiert gestalten. Ein nachhaltiges, effizientes Raumklima wird nur durch ein ideal aufeinander abgestimmtes Gesamtsystem aus Architektur und Anlagentechnik erreicht. Es werden daher Lösungen entwickelt, die die Nutzungsanforderungen, wie z. B. Behaglichkeit, Energieeffizienz, Arbeits- oder Betriebssicherheit, optimal erfüllen. Ganzheitliche Planungsansätze für Neubau- oder Bestandsvorhaben werden erstellt, die mit einem Minimum an Energie ein Maximum an Behaglichkeit bieten.

Die Arbeitsgruppe bearbeitet darüber hinaus schwerpunktmäßig die Integration baulicher, anlagentechnischer und nutzungsspezifischer Maßnahmen im Bereich der Gebäudeleittechnik und -automation. Um auch bei komplexen Bauten eine hohe Energieeffizienz zu erreichen und den Betrieb zu optimieren, müssen die unterschiedlichen anlagentechnischen Systeme, wie Heizung, Lüftung, Kühlung oder auch Licht- und Sonnenschutzsysteme, aufeinander abgestimmt und als Gesamtsystem integriert werden. Hierzu entwickelt die Gruppe Komponenten und Regelungsalgorithmen. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Durchgängigkeit der Kommunikation auf Bussystemen und deren Implementierung, sodass die Komponenten schon im virtuellen Test sowie im Labor in ihrer Integration mit »fremden« Systemen getestet werden können. Dies ermöglicht die Erarbeitung von Verfahren zur Fehlererkennung und Diagnose im Gebäudebetrieb.

Im Rahmen einer Fördermaßnahme des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie wurde von der Arbeitsgruppe aktuell eine einzigartige Testumgebung zur Untersuchung und Weiterentwicklung von Anlagensystemverbünden der technischen Gebäudeausrüstung geschaffen. Um im Sinne eines Hardware-in-the-loop-Ansatzes flexibel unterschiedliche Systemkombinationen untersuchen zu können besteht die Plattform aus Wärme- und Kälteerzeugern (BHKW mit gekoppelter Absorptionskälteanlage, Gasbrennwertkessel, Kompressionskälteanlage, Wärmepumpe), die über ein Nahwärmenetz mit unterschiedlichen Gebäuden als Verbraucher vernetzt sind. Als erste Anwendungsumsetzung werden derzeit Projekte zur validierten Ermittlung der Systemeffizienz von Systemkombinationen für die Umsetzung der ErP-Richtlinie gestartet. In enger Kooperation mit Industrieunternehmen und Verbänden werden hierbei einfache Beurteilungsmodelle für effiziente Anlagenkombinationen auf der Grundlage von umfangreichen Messreihen und gekoppelten Simulationsmodellen erarbeitet.  

© Foto Fraunhofer IBP

Raumklimasysteme

In diesem Arbeitsbereich werden energieeffiziente Systeme, Konzepte und Technologien, die das Raumklima ressourcenschonend nutzer- und nutzungsorientiert gestalten erforscht. Ein nachhaltiges, effizientes Raumklima wird nur durch ein ideal aufeinander abgestimmtes Gesamtsystem aus Architektur und Anlagentechnik erreicht. Es werden daher Lösungen entwickelt, die die Nutzungsanforderungen, wie z. B. Behaglichkeit, Energieeffizienz, Arbeits- oder Betriebssicherheit, optimal erfüllen. Ganzheitliche Planungsansätze für Neubau- oder Bestandsvorhaben werden erstellt, die mit einem Minimum an Energie ein Maximum an Behaglichkeit bieten – auch in mobilen Räumen, wie Flugzeug, Bahn oder Auto.

© Foto Fraunhofer IBP

Systemintegration

Die Arbeitsgruppe bearbeitet die Integration baulicher, anlagentechnischer und nutzungsspezifischer Maßnahmen im Bereich der Gebäudeleittechnik und -automation. Um auch bei komplexen Bauten eine hohe Energieeffizienz zu erreichen und den Betrieb zu optimieren, müssen die unterschiedlichen anlagentechnischen Systeme, wie Heizung, Lüftung, Kühlung oder auch Licht- und Sonnenschutzsysteme, aufeinander abgestimmt und als Gesamtsystem integriert werden. Hierzu entwickelt die Gruppe Komponenten und Regelungsalgorithmen. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Durchgängigkeit der Kommunikation auf Bussystemen und deren Implementierung, sodass die Komponenten schon im virtuellen Test sowie im Labor in ihrer Integration mit »fremden« Systemen getestet werden können. Dies ermöglicht die Erarbeitung von Verfahren zur Fehlererkennung und Diagnose im Gebäudebetrieb.

 

 

Eine Aktivität auf dem Energie Campus Nürnberg

www.encn.de

Projekte der Arbeitsgruppe:

 

BIMiD –
BIM Referenzobjekt in Deutschland

 

Anhand zweier konkreter Bauprojekte wird die Building-Information-Modeling (BIM)-Methode idealtypisch demonstriert und wissenschaftlich evaluiert. Die Erkenntnisse dienen dazu, BIM in der mittelständisch geprägten deutschen Bau- und Immobilienbranche bekannter zu machen, sowie Ent­scheidungshilfen und Empfehlungen für die Einführung zu geben.

 

Bauen mit Weitblick –

Sytembaukasten für den industrialisierten sozialen Wohnungsbau

 

Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer Konzeption zur Erstellung von standardisierten mehrgeschossigen Wohngebäuden durch seriell vorgefertigte Elemente (Flächenelemente / Module) mit hoher Vorfertigungstiefe inklusiv der technischen Gebäudeausrüstung.

 

Hightech-Membranen zur energiesparenden und hygienischen Raumluftbefeuchtung

In diesem Projekt ist beabsichtigt, energieeffiziente und hygien­ische Luftbefeuchter unter Anwendung von High-Tech-Membranen zu entwickeln. Neben der Auswahl von geeigneten Materialien und der Zuordnung von Kenn­werten zur Raumluftbefeuchtung werden – gemeinsam mit der Industrie – Funktionsmuster entwickelt, gebaut und vermessen.

 

VASE

Verbund-Anlagen: validierte Ermittlung der System-Effizienz von Systemkombinationen für die Umsetzung der ErP-Richtlinie

 

Wesentliches Ziel des VASE-Forschungsvor­habens ist die Etablierung einer Testumge­bung für die energetische Bewertung von Verbundanlagen unter realen Lastbeding­ungen. Im Kontext der ErP-Richtlinie sollen Anlagen hinsichtlich ihrer Gesamteffizienz beurteilt werden und einfache Methoden zu dessen Ermittlung erarbeitet werden.