Innovative Regelungen in Gebäuden können beachtliche Energieeinsparungen zur Folge haben. Besonderes Augenmerk ist hierbei auf Gebäude gelegt, die in einem gesteigerten Maße von ihrer Umwelt thermisch entkoppelt sind: dazu wird ein nach Passivhausstandard gebautes, real existierendes Bürogebäude modelliert, das Modell mit Monitoring-Daten validiert und simuliert. Anhand der Simulationen mit der Simulationsumgebung TRNSYS und der Hinzunahme von gemessenen Wetterdaten werden mögliche Energieeinsparpotentiale erkannt und ausgewertet. In dieser Betrachtung, die den Zeitraum eines kompletten Jahres (Zeitraum 2009/2010) beinhaltet, liegt der Fokus auf Energieeinsparungen, die durch intelligentes Heizen und Kühlen des Gebäudes erzielt werden können.

Potential for saving energy in a Passivhaus building, taking into account weather forecasts.
Innovative controls in buildings can lead to remarkable energy savings. The main focus of this paper is on buildings that are highly thermally insulated from their environment: the model is based on an existing building that was built to Passivhaus standard, and then validated with monitoring data and simulated. By adding actual, measured weather data in the simulations (which were done in the TRNSYS simulation environment) potential energy savings are identified and evaluated. In this analysis, which covers a full year (2009/2010), we concentrate on energy savings in the building’s heating and cooling systems.

Durch die Anwendung von prädiktiven Regelalgorithmen (Model Predictive Control MPC) für die Raumheizung versprechen sich Errichter und Betreiber eine nennenswerte Energieeinsparung. Mittels einer Simulation soll für einen ausgewählten Fall das Energieeinsparpotential eines prädiktiven Regelalgorithmus zur Raumtemperaturregelung unter Verwendung einer idealen Wettervorhersage im Vergleich zu gängigen Algorithmen wie z. B. PI-Regler oder Zweipunktregler abgeschätzt werden. Als Regelstrecke mit der Regelgröße Raumtemperatur dient ein Raum mit Fußbodenheizung, der in TRNSYS modelliert wurde. Mittels geeigneter Identifikationsmethoden wurde ein lineares Zustandsraummodell der Regelstrecke entworfen, welches vom prädiktiven Regelalgorithmus, der in MATLAB programmiert wurde, verwendet wird. Durch Einbindung eines Referenzwetterdatensatzes aus der TRNSYS-Bibliothek, welcher dem Regelalgorithmus zur Verfügung gestellt wird, sind alle relevanten Wetterdaten bereits im Voraus bekannt (ideale Wettervorhersage). Für die in diesem Beitrag betrachtete Konfiguration ergab sich ein Energieeinsparpotential von ca. 10 % pro Jahr bei der Verwendung eines MPCReglers, verglichen mit einem PI-Regler.

Simulation of a model predictive room temperature control by use of an ideal weather forecast.
Due to the use of MPC (Model Predictive Control) for room heating applications users and constructors expect nameable energy savings. By usage of a simulation for a special case the energy saving potential of predictive control algorithm for room temperature control in connection with an ideal weather forecast, in comparison to established algorithms (PI-control, two level controller) is estimated. The controlled system with the control variable room temperature is a room with floor heating which was modelled in TRNSYS. A linear state space model of the controlled system was derived with suitable identification methods. This model was used by the predictive control algorithm, which was programmed in MATLAB. The weather data was taken from the TRNSYS library and has been made available also for the control algorithm, so that an ideal weather forecast was established. For the example considered in this paper, the amount of energy saving was 10 % per year with the MPC-controller compared to a PI-controller.

Zunehmend wird wieder von Problemen des Schimmelpilzwachstums in Wohngebäuden berichtet. Die Baukonstruktion eines Wohngebäudes muss die Voraussetzung schaffen, dass bei üblicher, bestimmungsgemäßer Nutzung der Räume die Innenoberflächen der Bauteile so warm und trocken bleiben, dass Schimmelpilzwachstum vermieden wird. Gegebenenfalls sind entsprechende Wärmedämm- und anlagentechnische Sanierungsmaßnahmen erforderlich. Gleichzeitig muß das Nutzerverhalten den baukonstruktiven und nutzungsbedingten Gegebenheiten angepasst sein. Dazu gehört eine gleichmäßige Beheizung, eine ausreichende Belüftung, eine weitgehend ungehinderte Luftzirkulation durch entsprechende Möblierung, sowie eine nicht ungemessen hohe Feuchtefreisetzung. Der DIN-Fachbericht 4108-8 “Wärmeschutz und Energieeinsparung in Gebäuden  -  Teil 8: Vermeidung von Schimmelwachstum in Wohngebäuden” fasst die Einflussfaktoren Baukonstruktion, Heizung, Lüftung, Nutzung/Nutzerverhalten zu einer ganzheitlichen Betrachtung zusammen. Er hilft bei der Klärung von Ursachen und bei der Einleitung von Gegenmaßnahmen.

Avoiding mould growth in dwellings  -  the new report on DIN 4108-8.
Problems with mould growth in residential buildings are an increasing occurrence. The construction of a dwelling house should ensure that, provided rooms are used in accordance with the design purpose, the internal surfaces of the building components stay sufficiently warm and dry so that mould growth is avoid ed. Where this is not the case, remedial measures have to be undertaken, such as installing additional insulation and/or ventilation/ heating devices. But it is equally important that the behaviour of the users of a building is appropriate for the design of the building. This includes evenly distributed space heating, adequate ventilation, air circulation that is largely unobstructed by furniture, and that moisture release in the dwelling is not excessive. The report on DIN 4108-8 ‘Thermal insulation and conserving energy in buildings  -  Part 8: Avoiding mould growth in dwellings’ takes a comprehensive look at all relevant factors, such as construction details, heating and ventilation systems, and user behaviour. The report helps to clarify the causes of problems and makes suggestions for remedial actions.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Der Begriff “Nullenergiehaus” ist in den letzten Jahren national und international zum Inbegriff für die konsequente Zusammenführung von Maßnahmen zur drastischen Energieeinsparung und optimierter dezentraler Nutzung erneuerbarer Energien geworden. Dabei geht es nicht um energieautarke Gebäude und die dabei große Herausforderung der saisonalen Energiespeicherung. Grundidee ist, dass die von einem Gebäude in ein Netz eingespeiste Energiemenge in der Jahresbilanz mindestens dem Energiebezug entspricht. Plusenergiehäuser erzielen eine positive Bilanz. Trotz Verankerung in zahlreichen energiepolitischen Positionspapieren existiert aber bisher keine Definition oder normative Beschreibung. Der Beitrag erläutert in einem internationalen Kontext die Hintergründe und diskutiert die Einflussgrößen bei der Bilanzierung. Nach Darstellung der normativen Berechnungszusammenhänge wird eine abgestimmte Terminologie und nationale Vorgehensweise vorgeschlagen. Diese berücksichtigt neben der Energiebilanz die Energieeffizienz und die Eigenbedarfsdeckung.

From Low-Energy to Zero-Energy Building: Status and Perspectives.
”Net Zero Energy Building” has become a prominent wording to describe the synergy of energy efficient building and renewable energy utilization to reach a balanced energy budget over a yearly cycle. Taking into account the energy exchange with a grid infrastructure overcomes the limitations of energy autonomous buildings with the need for seasonal energy storage on-site. Even though the wording ”Net Zero Energy Building” occurs in many energy policy documents a harmonized definition or a balancing method is still missing. The paper reports on the background and the various effects influencing the energy balance approach. After discussing the national energy code framework in Germany a harmonized terminology and balancing procedure is suggested. Besides the energy balance the procedure takes load energy efficiency and matching into account.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Stadthaus mit Energie-Plus-Standard
Forschung in der Bauphysik für das Energiekonzept 2050
EnOB-Symposium auf der BAU 2011 “Gebäude der Zukunft”
Energieeffiziente Sanierung von Eigenheimen ENEF-Haus
Update der Energieberatersoftware EPASS-HELENA
Zeitschrift geotechnik ab 2011 bei Ernst & Sohn
Solarsiedlung mit 345 Wohnungen Köln-Niehl

Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Zur genauen Ermittlung der Wärmeverluste über die Hüllfläche eines Gebäudes unter stationären Randbedingungen ist  -  neben anderen Kennwerten  -  die möglichst exakte Bestimmung der Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Werte) der Fassadenflächen notwendig. Für Fassaden aus Stahlbeton-Sandwichelementen ist der U-Wert dabei aus den homogenen Einzelschichten in Verbindung mit den zusätzlichen Wärmeverlusten infolge der systembedingt vorhandenen Anker- und Fugensysteme zu bestimmen. üblicherweise werden dazu vereinfacht Pauschalzuschläge angenommen, die zwar das Berechnungsverfahren deutlich vereinfachen, jedoch zu verfälschten Ergebnissen und in der Regel darüber hinaus auch zu ökonomisch ungünstigen Ergebnisse führen. Vor diesem Hintergrund wird im Folgenden ein praxistaugliches Berechnungsverfahren vorgestellt, das die genaue Erfassung der Wärmeverluste aus Anker- und Fugensystemen sowohl für individuelle Elementkonfigurationen als auch für beliebig gestaltete Fassaden ermöglicht und damit zu exakten U-Werten führt.

Precise U-values of precast concrete sandwich panels.
For the exact determination of the heat losses over the building envelope with static boundary conditions it is necessary to determine  -  besides other parameters  -  the thermal transmittance (U-value) of the exterior walls as accurate as possible. The U-value of precast concrete sandwich panels is quantified on the one hand out of the homogeneous layering of the three sandwich components and on the other hand out of the additional thermal losses of different anchor and joint systems. Usually simplified additions are assumed, which obviously simplify the computation method but generally lead to economically unfavorable results. With this in mind, a practice-suited computation method is presented which enables the exact examination of additional heat losses for anchor and joint systems for individual element configurations as well as the whole facade system and therefore leads to accurate U-values.

Im dritten und abschließenden Teil dieser Aufsatzreihe werden die Messdaten aus hinterlüfteten und nicht hinterlüfteten flachgeneigten Metalldächern diskutiert. Diese wurden im Freilandversuch über 17 Monate unter besonnten und Vollzeit beschatteten Randbedingungen untersucht. Hierbei zeigt sich, dass bei besonnten Bedingungen in beiden Dachaufbauten die innenseitige Dampfbremsbahn durch eine OSB ersetzt werden kann, ohne dass sich kritische Klimabedingungen oder erhöhte Materialfeuchten im Gefach einstellen. Die verwendete Gleitbügelblecheindeckung beim nicht hinterlüfteten Dach ermöglicht einen diffusionsoffenen Aufbau. Das hinterlüftete Metalldach zeigt trotz geringen Luftvolumenstroms in der Hinterlüftungsebene das günstigste hygrische Verhalten aller untersuchten Dachauf bauten.

Measuring investigations of the hygrothermal behaviour of timber flat roofs  -  Part 3: Ventilated and non-ventilated metal roofs.
In the third and last part of this article serial the measuring values of ventilated and non-ventilated metal roofs are discussed. The roofs were investigated at a full scale test under sun-exposed and full-time shaded conditions. It was shown that at sun-exposed conditions the vapour retarder membrane in both metal sheeted roofs can be replaced by an OSB without critical climate or increased moisture content in the cavity. The used metal sheeting at the non-ventilated roofs enables a water vapour permeable construction. The ventilated metal roof showed in spite of the little airflow in the ventilation layer the best hygrical behavior of all investigated roofs.

Für die Berechnung des Energiebedarfs für Heizung und Kühlung können drei Verfahren gleichberechtigt eingesetzt werden: das ausführliche dynamische Simulationsverfahren, das vereinfachte dynamische Stundenverfahren und das quasi-stationäre Monatsverfahren. Diese verschiedenen Verfahren unterscheiden sich maßgeblich in ihrem Detaillierungsgrad und liefern daher Ergebnisse unterschiedlicher Qualität. Zum Vergleich dieser Ergebnisse werden in der Validierungsnorm EN 15265 die Differenzen der Jahreswerte für die Beurteilung verwendet, die Abweichungen der einzelnen Stunden- und Monatswerte bleiben jedoch unberücksichtigt. In diesem Artikel wird daher einerseits dargestellt, wie die Standardabweichung der Einzeldifferenzen in die Qualitätsbewertung der Verfahren aufgenommen werden könnte. Andererseits wird aufgezeigt, welche Auswirkungen die einzelnen Posten der Wärmebilanz auf die Qualität der Ergebnisse haben.

Influencing parameters on calculated heating and cooling energy demand in buildings in accordance to various methods of EN ISO 13790.
For calculation of energy use for space heating and cooling three methods can be deployed: detailed simulation method, simplified hourly method and simplified monthly method. The different methods differ significantly in terms of level of detail and therefore also in the quality of their results. For the comparison of the results of different models a standard for validation was established, which evaluates the quality of the models based on differences of the annual sums of energy use for heating and cooling. Differences of hourly or monthly values do not influence the validation. This article shows, how mean value and standard deviation can be integrated into the validation method. Furthermore it describes the influence of the elements of the heat balance on the quality of the results.

Keine Kurzfassung verfügbar.

In der modernen Welt ist der Mensch es z. B. vom Auto her gewohnt, das Innenraumklima selbst einzustellen, und zwar individuell für Fahrer und Beifahrer. Schwieriger wird dies in unseren Gebäuden, die im Normalfall nur beheizt werden können. Für den Sommer ist die Klimaanlage eine Ausnahme, auch wenn die Verbreitung immer weiter voranschreitet. Kommen mehrere Personen in einem Raum zusammen, ist ein individuelles Wohlfühlklima nicht möglich. Hier kommt es darauf an, den Anteil der unzufriedenen Nutzer möglichst gering zu halten. Im nachfolgenden Beitrag werden die Ursachen für die Beschwerden zweier Großraumbüros untersucht und Vorschläge zur Verbesserung vorgestellt.

Optimisation of thermal comfort in existing buildings.
In the modern world people are used to being able to adjust the interior climate, for example with individual settings for car drivers and passengers. The situation is more difficult in buildings which normally only have a heating system without provision for cooling. In moderate climates air-conditioning systems are an exception, although they are becoming increasingly popular. If several people come together in a room, it is impossible to adjust the conditions to the satisfaction of all occupants. The key is to keep the ratio of dissatisfied users to a minimum. This paper examines the reasons for complaints in two open-plan offices and offers suggestions for improvements.

Es wurden vergleichende Untersuchungen des Wärme- und Feuchtetransportes in unterschiedlichen Holzbaukonstruktionen unter freier Bewitterung durchgeführt. Insgesamt wurden fünf Konstruktionen an Versuchsbauten auf dem Gelände der ETH Zürich getestet. Neben einer verdübelten Massivholzkonstruktion wurden zwei Ständerkonstruktionen und zwei weitere Vollholzkonstruktionen untersucht. Aus den gewonnenen Daten wurden dynamische Parameter der Gebäudehüllen ermittelt. Zusätzlich wurden Messungen an drei realen Bauten (zwei verdübelte Massivholzkonstruktionen, eine Ständerkonstruktion) durchgeführt. Die gemessenen Daten der Versuchsbauten wurden mit den Daten der Messungen an realen Bauten verglichen. Die Ergebnisse zeigen unter anderem, dass die Vollholzkonstruktionen sehr ausgewogene, hygrothermische Eigenschaften aufweisen.

Heat and moisture transfer in wood-based constructions under natural weathering.
In this project comparative measurements of heat and moisture transfer in wood-based constructions were carried out under natural weathering conditions at the campus of ETH Zurich. Altogether, five different constructions designed as small test buildings were investigated. In the first observation, the solid wood construction connected with wooden dowels  -  without any further binders is compared to two conventional wood frame constructions with one and two insulation layers. In the second observation, the mentioned solid wood construction is compared to one log construction and one solid wood construction with slotted wood elements. From the data, the dynamic parameters of the heat and moisture transfer of these building envelopes were determined. Additionally, the heat and moisture data of three real used buildings (two solid wood constructions with wooden dowels and one conventional wood frame construction) were measured. These data were compared with the data measured on the small test buildings. The results, inter alia, are showing that the solid wood constructions achieve a good balance in hygrothermal properties.

Im Kontext einer nachhaltigen Entwicklung konnten in den letzten Jahren vor allem im Neubaubereich eine Reihe von Fortschritten erzielt werden. Besonders hervorzuheben ist die Weiterentwicklung von Technologien zur Nutzung regenerativer Energien und neuer Baustoffe mit besonders geringer Wärmeleitfähigkeit. Parallel wurden Konzepte für Niedrigheizenergie- bis hin zu Passiv- und sogar Plusenergiehäuser entwickelt und umgesetzt. Diese Gebäudestandards weisen einen geringen Heizenergiebedarf auf und ermöglichen so erhebliche Energieeinsparungen während der Gebäudenutzungsphase. Es stellt sich die Frage, ob sich durch die Verwendung von neuen Technologien und Baustoffen ein Teil des Gesamtprimärenergiebedarfs von der Nutzungs- in die Erstellungs- und Instandhaltungsphase verlagert. Fraglich ist dabei auch, welche Mehrinvestitionen den erwarteten Betriebskosteneinsparungen gegenüberstehen. Um dies zu untersuchen, wurden exemplarisch für ein freistehendes Einfamilienhauses mehrere Ausführungsvarianten geplant und eine Lebenszyklusanalyse mit dem Programmwerkzeug LEGEP durchgeführt. Auf dieser Grundlage können für das exemplarische Einfamilienhaus Aussagen hinsichtlich des lebenszyklusübergreifenden Primärenergiebedarfs sowie der Kostenentwicklung getroffen werden. Die Ergebnisse haben jedoch keinen allgemeingültigen Charakter. Sie machen deutlich, dass im Sinne eines nachhaltigen Ressourceneinsatzes für den Einzelfall nur eine ganzheitliche Betrachtung zielführend ist.

Analysis and comparison of energy standards based on a typical single-family house in terms of energy demand and costs over the entire life cycle.
Over recent years significant progress has been made with regard to sustainable development, particularly for new buildings. Particularly noteworthy are the advancement of renewable energy technologies and new building materials with very low thermal conductivity. In parallel, solutions for lowenergy, passive and even surplus-energy homes were developed and implemented. These building standards are characterised by low heating energy consumption and therefore enable significant energy savings during the building utilisation phase. The question is whether the application of new technologies and building materials results in a partial shift of the total primary energy demand from the utilisation phase to the construction and maintenance phase. It is also questionable, however, what additional investments are required to achieve the savings in operating costs. In order to answer this question a number of different design and construction options for a free-standing single-family house were examined and subjected to a life cycle analysis using the LEGEP software tool. Based on this analysis a number of statements regarding the primary energy demand over the life cycle of the exexemplary single-family house and also for the cost trend can be made. However, the results are not universally applicable. They indicate that a holistic analysis is required for each individual case in order to achieve sustainable resource use.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

• Pflicht zur CE-Kennzeichnung für Wärmedämmstoffe für Anlagen in der Industrie
• FVLR-Richtlinie 05 Planung automatischer Rauchmelder zur Auslösung von natürlichen Rauch- und Wärmeabzugsanlagen (RWA)
• Richtlinie zum sachgerechten Umgang mit Schimmelpilzschäden in Gebäuden von BVS und GTü
• Auslegungsfragen zur Energieeinsparverordnung EnEV 2009