Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP
Zwillingshäuser am Fraunhofer IBP Holzkirchen.
Zwillingshäuser
Energieeffizienz und Raumklima
Energieeffizienz von Wohngebäuden im Vergleich
Um innovative Versorgungskonzepte für Wohngebäude, Wärmeerzeuger (mit / ohne Solarthermie oder Photovoltaik), deren Speicher, Lüftungssysteme und Regelungskonzepte vor dem Praxiseinsatz unter realitätsnahen Bedingungen zu untersuchen und weiterzuentwickeln, befinden sich am Freilandversuchsgelände des Fraunhofer IBP die beiden Zwillingshäuser.
Diese sind zwei baugleiche Wohnhäuser in typischer Einfamilienhausgröße. Mit den Zwillingshäusern werden in-situ-Vergleichsmessungen von unterschiedlichen Gebäude- und Versorgungssystemen unter identischen Klimarandbedingungen und unterschiedlichen Nutzerszenarien ermöglicht. Der Nutzereinfluss wird hierbei nachgebildet. Zeitgesteuerte Wärmequellen (optional Feuchte und CO2) bilden dabei den Wärmeeintrag der Nutzer inkl. deren Haushaltsgeräte ab, um eine realitätsnahe Versuchsumgebung sicherzustellen. Untersuchungsziele sind alle Fragestellungen zum Thema energieeffizientes Bauen im Wohnbereich.
Die Anfang der 80er-Jahre errichteten Gebäude wurden stetig modernisiert und entsprechen den aktuellen Anforderungen an ein saniertes Bestandsgebäude. Die einzelnen Bauteile können entsprechend den Erfordernissen des jeweiligen Untersuchungsziels angepasst werden.
Die technische Gebäudeausstattung besteht aus einer Wärmepumpe, einer Gasbrennwerttherme, Radiatoren- und Fußbodenheizung, Trinkwarmwasserbereitung, Lüftungs- und Kühlanlagen sowie automatischen Rollläden. Zudem ist eine umfangreiche Mess- und Regelungstechnik im Gebäude vorhanden.
| Messgröße | Vergleichsmessung unterschiedlicher gebäudetechnischer und anlagentechnischer Systeme unter realer Witterung mit dem Fokus auf Wohnobjekte |
| Messobjekte | HLK-Systeme v.a. für Wohngebäude, Regelungs- und Steuerungskonzepte (im Smart Grid), Flächen- und Radiatorheizungen, Speicherkonzepte, Bauteilaktivierung, bedarfsgeführte Lüftungssysteme, Sonnenschutzkonzepte, Bauteilaufbauten (Dämmsysteme, Wandaufbauten, Fensteraufbauten und Dachaufbauten)Hardware-in-the-Loop (Kopplung von Realversuch und Simulation), |
Technische Daten
| Grundfläche | Ca. 80 m² (je Etage) |
| Raumaufteilung | 6 Räume im Erdgeschoss, 2 Räume im Dachgeschoss |
| Dachneigung | 30° (Süd-/ Norddachfläche) |
Besonderheiten
| Praxisnahe Untersuchung im 1:1-Maßstab unter realer Witterung | Zwei identisch ausgestattete Einfamilienhäuser zur vergleichenden, praxisnahen Untersuchung unterschiedlichster Wohnkonzepte hinsichtlich Energieeffizienz, thermischer und visueller Behaglichkeit. |
| Flexible Fassadengestaltung | Die Statik der Häuser erlaubt einen vollständigen Austausch der Außenbauteile im Erdgeschoss. |
Umfangreiche Basisausstattung an Anlagetechnik, Mess- und Regelungssystemen:
- Frei programmierbare, zeitgesteuerte Lüftungsanlage mit frei definierbarer Wärmerückgewinnung
- Gasbrennwerttherme, Außenluft-Wärmepumpe
- Radiatoren- und Fußbodenheizung
- Frei programmierbare, zeitgesteuerte interne Wärmequellen und Feuchtequellen zur Abbildung von Nutzerprofilen
- Zeitgesteuerte Rollläden
- Umfangreiche mess- und regelungstechnische Grundausstattung im Keller des Gebäudes
Messungen und Prüfungen sind ein wesentlicher Bestandteil unserer Forschungsarbeit. Sie liefern belastbare Daten über die Eigenschaften und das Verhalten von Materialien, Bauteilen und Systemen. Die gewonnenen Erkenntnisse aus den Versuchen sind der Ausgangspunkt zur Bearbeitung von Forschungsfragen. Basierend auf Messdaten werden neue Entwicklungen validiert und bestehende Lösungen weiterentwickelt. Damit fließen sie unmittelbar in Forschungs- und Entwicklungsvorhaben sowie in den Wissens- und Technologietransfer ein.