Lüftungstechnik

Simulationsgestützte Automation zur energetischen Gebäudeoptimierung

Im Rahmen des Vorhabens simulieren die Projektpartner eine Optimierung des Gebäudebetriebs, um die zur Klimatisierung eingesetzte Energie zu reduzieren. Die entwickelten Methoden ermöglichen durch Anlagen- und Gebäudesimulation einen um teilweise 30 % verringerten Energieeinsatz für den Betrieb des Gebäudes. Ferner gelingt die Entwicklung und Erprobung eines Verfahrens zur prädiktiven Regelung der Bauteilaktivierung. 

 

Zusammenfassung

An das Raumklima in Gebäuden werden je nach Wetterlage und Jahreszeit unterschiedliche Anforderungen gestellt, wobei entsprechende Systeme die Anpassung des Raumklimas im Verhältnis zu den aktuellen Wetterverhältnissen erlauben. Allerdings ist die manuelle Einstellung durch den Benutzer dahingehend nachteilig, dass beim Auftreten bestimmter Wetterverhältnisse die notwendige Vorlaufzeit zur rechtzeitigen Kompensation nicht mehr berücksichtigt werden kann. 

Ziel des Vorhabens war es, den allgemeinen Gebäudebetrieb von Industrie- und Verwaltungsbauten, sowie von öffentlichen Gebäuden energetisch zu optimieren. Hier mangelt es derzeit an einer systemintegrierenden, intelligenten Betriebsführung für das optimale Zusammenspiel der Komponenten. Lösungsansätze bieten Simulationsmodelle, die bspw. zur automatisierten Anlagenüberwachung und optimierten Betriebsführung eingesetzt werden.

 

Ergebnisse:

  • Ein im Laborstatus befindliches System zur Gebäudekühlung durch aktive Nachtlüftung wurde zur Serienreife überführt. Das Gebäudemanagement-System ermöglicht die Anpassung an unterschiedliche Nutzungsweisen und die Belastung einzelner Zonen.
  • Anhand der entwickelten Methoden kann durch die Anlagen- und Gebäudesimulation der Energieeinsatz für den Gebäudebetrieb um z.T. mehr als 30 % reduziert werden.
  • Das entwickelte Verfahren zur prädiktiven Regelung der Bauteilaktivierung wurde erfolgreich getestet und reduziert den Strombedarf zur Ventilation um fast 40 %.
  • Im Bereich der Tageslichtnutzung und künstlichen Beleuchtung wurde ein Messkonzept entwickelt, das die detaillierte Bewertung des Nutzerverhaltens sowie der Anlagefunktionalität ermöglicht. Hierbei ist die Steuerung so angelegt, dass eine maximale Tageslichtausbeute bei durchgehendem Blendschutz gewährleistet ist.
  • Zur thermischen Analyse von Fassadensystemen wurde ein Prüfstand zur Sonnensimulation entwickelt, dessen Lampenfeld eine Strahlungshomogenität von +/- 10 % aufweist, was zur kalorimetrischen g-Wert-Bestimmung ausreichend ist.

Förderung

Fördernde Institution

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

Förderprogramm

Klimazwei

Weitere Projektdaten

Projekttitel: Verbundprojekt: Gebäudetechnik - Simulationsgestützte Automation für die nachhaltige sommerliche Klimatisierung von Gebäuden

Projektnummer: 01LS05064, 01LS05065

Projektzeitraum: 2006 - 2009

Projektort: Deutschland (Baden-Württemberg)

Projektansprechpartner:

Herr Prof. Dipl.-Ing. Bollin

+49 (0)781 / 205-126

Frau Prof. Dr. Eicker

+49 (0)711 / 8926 2831

+49 (0)711 / 8926 2698

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Quelle: Technische Informationsbibliothek Hannover (TIB)