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Autor(en)TitelZeitschriftAusgabeSeiteRubrik
Fahrion, Marc-Steffen; Sinn, Michel; Altinisik, Leman; Draeger, Susan; Sobek, WernerAKTIVkrankenhaus - Modernisierungsstrategie für ein klimaneutrales KrankenhausarealBauphysik4/2018169-179Fachthemen

Kurzfassung

Die Waldkliniken im thüringischen Eisenberg haben als erstes Krankenhaus das Ziel, ihren Gebäudebestand sowie die geplanten Neubauten durch den Zubau erneuerbarer Energien und eine intelligente Verbrauchssteuerung in naher Zukunft klimaneutral zu versorgen und somit den von Werner Sobek entwickelten Aktivhaus-Standard für ein gesamtes Krankenhausareal zu erfüllen. Im Rahmen einer durch das Thüringer Ministerium für Umwelt, Energie und Naturschutz sowie den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) geförderten Studie wurde eine entsprechende Modernisierungsstrategie entwickelt. Infolge des aktuell noch sehr hohen Energieverbrauchs wurden zunächst Effizienzpotenziale im Bestand analysiert. Im Anschluss fand eine Untersuchung der am Standort erschließbaren regenerativen Energiequellen statt. Darauf aufbauend wurden ein kurzfristig umsetzbares Energiekonzept sowie eine mittelfristige Modernisierungsstrategie entwickelt. Diese erlaubt es, bis zum Ende der 2040er Jahre ein AKTIVkrankenhaus zu realisieren und darüber hinaus sogar am Regelenergiemarkt teilzunehmen und somit die Energiewende überregional zu unterstützen.

Modernization strategy for a carbon-neutral hospital.
The Waldkliniken (“Forest Hospital Clinics”) in the East German town Eisenberg are planning to increase their use of renewable energy and implement intelligent consumption control in order to achieve their short-term goal of becoming the first hospital facility to provide climate-neutral power for all of its existing and future buildings. In so doing, the Clinics also aspire to create the very first complete hospital site to comply with the Aktivhaus standard developed by Werner Sobek. An appropriate modernisation strategy for the Waldkliniken was accordingly drawn up as part of a study funded by the Thuringian Ministry for the Environment, Energy and Nature Conservation and the European Regional Development Fund (ERDF). Due to the very high levels of energy currently consumed by the Clinics, the study's first step was to analyse the efficiency potentials in the existing structures before examining the sources of renewable energy that might be accessed on site. This research was used as the basis for developing both a short-term energy concept and a medium-term modernisation strategy which will allow the Waldkliniken to attain the “AktivHospital” standard by the end of the 2040s and even participate in a balancing energy market, thus supporting the transition to renewable energy on a supraregional level.

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Wärmeschutz und Blendwirkung - Energieeffizienz bei DachoberlichternBauphysik4/2018179Aktuell

Kurzfassung

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Lung, ThomasZur Validierung von prognostizierten Verschattungszeiten im Umfeld städtischer BebauungBauphysik4/2018180-186Fachthemen

Kurzfassung

Es wird ein Prognosemodell zur Berechnung von Verschattungszeiten für komplexe Bebauungsstrukturen vorgestellt, das ausschließlich auf mathematisch-physikalischen Gesetzmäßigkeiten beruht und keine Konventionswerte, Normvorgaben oder Hypothesen verwendet. Eine Überprüfung der prognostizierten Verschattungszeiten durch Beobachtungen der Schattenperioden im Umfeld von vier Berliner Hochbauten ergab gute Übereinstimmungen innerhalb der zu erwartenden Fehlermargen, die in der Hauptsache durch Koordinatenrundung der Gebäudekubatur und des Beobachterortes auf ganze Meter bedingt sind. Dabei dient das hier vorgestellte Berechnungsmodell nicht der Visualisierung von Gebäudeschatten für Verschattungsstudien, sondern der präzisen und validierten Errechnung von Verschattungszeiten an vorgegebenen Aufpunkten auf der Grundlage eines möglichst einfach und schnell zu erstellenden digitalen dreidimensionalen Gebäudemodells. Es ist sowohl für Bestandssituationen als auch für bauvorhabenbezogene Neu- oder Umbauten nutzbar. Das Prognosemodell ProShad wird auch dazu eingesetzt, Verschattungszeiten im Umfeld von Gebäudekomplexen als dreidimensionale Matrix zu berechnen, so dass Horizontal- und Vertikalschnitte durch den Schatten(stunden)raum z. B. als Bodenschattenkarten oder Fassadenverschattungen in Isoflächendarstellung von Intervallen der Verschattungsstunden eine flächendeckende Übersicht geben.

On validating predicted shading duration in built-up areas:
We present a prediction model of shading duration in complex building structures. The model is based purely on the laws of maths and physics, with no conventional values, standard figures or hypotheses. We checked the predicted shading times by observing the shading periods in the areas surrounding four high-rise buildings in Berlin: our figures were in line with predictions, within the expected margin of error. This margin arises mainly from rounding the coordinates for both the building's cubature and the position of the observer to the nearest whole metre. Hence the calculation model presented here is not used to visualise building shadows for shading studies, but instead for a precise, validated calculation of shading duration at specific reference points based on a 3-D building model which is as quick and easy as possible to generate. This can be used in existing scenarios, as well as in planning new builds and renovations. The ProShad prediction model is also used to calculate shading duration around building complexes as a three-dimensional matrix, so that horizontal and vertical sections through the shading (duration) area can provide a comprehensive overview, for example as ground shading maps or with façade shading shown as isosurfaces at intervals during the shading period.

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Das DIBt feierte sein 50-jähriges Bestehen: ein ErfolgsprojektBauphysik4/2018186Aktuell

Kurzfassung

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Schmidt, Christoph; Altgeld, Horst; Groß, Bodo; Luther, Gerhard; Maas, Stefan; Scholzen, Frank"Außenliegende Wandtemperierung" - Praktische Umsetzung anhand eines Demonstrationsgebäudes und Ermittlung der SystemkostenBauphysik4/2018187-202Fachthemen

Kurzfassung

Im Rahmen der Forschungsprojekte “LEXU” und “LEXU II” der IZES gGmbH wurde eine außenliegende Wandtemperierung (aWT) entwickelt und erprobt. Bei der außenliegenden Wandtemperierung handelt es sich um eine niederexergetische Flächentemperierung, die zwischen Bestandswand und neuem Wärmedämmverbundsystem (WDVS) aufgebracht wird. Es ist somit ein Sonderfall eines thermoaktiven Bauteilsystems (TABS), mit Fokus auf dem niederexergetischen Ansatz und mit der Möglichkeit einer minimalinvasiven thermischen Sanierung “von außen”. Erweitert man den Wandaufbau um einen Luftspalt zwischen dem Temperierungssystem und dem WDVS, so kann die aWT zu einer außenliegenden Lufttemperierung (aLT) erweitert werden. Neben der Erarbeitung der theoretischen Grundlagen und von Simulationsmöglichkeiten, werden beide Systeme aktuell anhand eines Demonstrationsobjektes umgesetzt. Der Fokus der Veröffentlichung liegt auf der Umsetzung der Feldtestfläche für die aWT. Inhaltlich baut diese Veröffentlichung auf den theoretischen Betrachtungen und den Kennwerten aus dem ersten Teil zu der Thematik in der Ausgabe Bauphysik 4/2017 auf.

Outlying wall tempering - LowEx-Utlisation for building refurbishment and thermal activation of the existing wall: Practical application based on a demonstration building and determination of system costs:
As part of the research projects “LEXU” and “LEXU II” of IZES gGmbH, an outlying wall tempering (aWT) was developed and tested. The aWT is a low-exergy panel heating system that is installed between the existing wall and the new thermal insulation composite system (ETICS). It is therefore a special case of a thermoactive building component system (TABS), with a focus on the low-exergy approach and with the possibility of minimally invasive thermal renovation “from the outside”. If an air gap is added to the wall structure between the temperature control system and the ETICS, the aWT can be expanded to an outlying air tempering (aLT). In addition to the development of theoretical principles and simulation possibilities, both systems are currently being implemented on the basis of a demonstration object. The focus of the publication is on the implementation of the field test area for aWT. The content of this publication is based on the theoretical considerations and the characteristic values from the first publication to this topic in issue 4/2017.

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Schröder, Franz; Seeberg, Axel; Novotny, Dieter; Johannsen, Frank; Cerny, RalphStatistische Energiekennzahlen für Deutschland: Heizenergie-Verbrauchsentwicklung im Wohnungsbestand seit 2004Bauphysik4/2018203-213Fachthemen

Kurzfassung

Es werden repräsentative Trends der Energiekennzahlen für den Deutschen Wohngebäudebestand von 2004 bis 2016 präsentiert. Dabei basiert die statistische Gesamtheit auf 1,6 Mio. Gebäudeenergieabrechnungen und erfasst damit ca. 1,2 Mrd. m2 Wohnfläche, 180 TWh Energie, 200 Mio. m3 Trinkwasser und differenziert nach Heizanlagentyp und Gebäudegröße. Beobachtet wird im Mittel eine Reduktion des reinen Energieverbrauchs für Raumheizung von 11 bis12 %. Gegenläufig hingegen zeigt sich der Trend beim Energieeinsatz für Trinkwassererwärmung (TWE), nämlich ansteigend um 5 bis 6 % sowie eine effektive Steigerung des TWE-Anteils am Energieeinsatz um 2 % von etwa 22 auf 24 %. Die effektive Heizenergiereduktion ist zudem im Abnehmen begriffen, denn zwei Drittel entfallen bereits auf den Zeitraum bis 2010 und nur ein Drittel auf die Periode danach. Der hochgerechnete relative Reduktionstrend für Einfamilienhäuser fällt insgesamt um knapp ein Drittel geringer aus, d. h. der reine Heizenergieverbrauch von 2013 bis 2016 liegt nur etwa 8 bis 8,5 % unter dem der Jahre 2004 bis 2008. Die beobachteten Reduktionen des Heizenergieverbrauchs durch energetische Sanierung oder Neubau fallen demnach deutlich geringer aus als gemäß EnEV veranschlagt. In Umfang und Kontext durchaus repräsentativ für den deutschen Wohnungsbestand belegt diese Statistik belastbar die bestehende Diskrepanz zu den EU Klimazielen 20 - 20 - 20. Im Hinblick auf klimawirksame CO2-Minderung hat sich die Bedeutung der kostenintensiven, rein bauphysikalischen Maßnahmen im Wohngebäudebestand daher stark relativiert. Möglicherweise stößt eine isoliert via EnEV erreichbare Minderung des Endenergieverbrauchs an Grenzen, dergestalt, dass Investitionen entschlossener auf Verringerung des Primärenergiebedarfs, d. h. auf forcierten Austausch der Energieträger, effiziente Sektorenkopplung unter Verkehrsvermeidung sowie auf den Ausbau digitaler Assistenzsysteme zur Energieeffizienzsteigerung und Personenversorgung in den Wohnumgebungen zugeschnitten werden sollten.

Statistic energy ratings for Germany: Heat energy consumption trends of the dwelling stock since 2004
Representative energy ratings for the German dwelling stock between 2004 and 2016 are reported. The statistical base comprises 1,6 million building billings, 1,2 billion m2 living area, 180 TWh energy and 200 million m3 drinking water, all differentiated by building size and heating system type. We observe an average reduction of room-heating by 11-12 %. Contrary and at the same time an increase of water-heating-energy (TWE) of about 5-6 % takes place, as well as an effective increase of the TWE-fraction by 2 %, from 22 to 24 %. The effective heat energy reduction is apparently levelling out: Already 2/3rd of reduction was achieved during the time interval before 2010, only 1/3rd during the following years. Calculating similar energy ratings for the 19 million German flats in single or double houses leads to about 1/3rd less relative energy-reduction, thus the heat-energy-consumption within years 2013-2016 was only 8-8, 5 % lower compared to years 2004-2008. The misgivings not fulfilling the expectations as postulated by the EnEV have again proved true; indeed, the statistics document a continuous discrepancy to the EU 20-20-20 climate goals. With respect to effective CO2-reduction, EnEV- claims concerning living flats have become much less convincing. Instead, the focus should resolutely turn to reduction of the primary energy factor, namely on the systematic change to regenerative energy, more efficient coupling of energy sectors in order to achieve effective traffic reduction as well as investments into digital infrastructure within flats raising their energy efficiency and supporting Ambient Assisted Living.

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Fernstudium zum Masterabschluss in der BauphysikBauphysik4/2018213Aktuell

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Feneis, Charlotte; Steinbach, SvenUntersuchungen zur Lichtschädigung an mineralischen Pigmenten - Farben im Laufe der ZeitBauphysik4/2018214-219Fachthemen

Kurzfassung

Die hier vorgestellte Forschungsarbeit befasst sich mit dem Thema der Lichtschädigung an anorganischen Pigmenten in Bindemittelmatrizen im Besonderen von Zellulose. Auf phänomenologischer Ebene wird die schädigende Wirkung des Lichtes durch die Bestimmung der farblichen Veränderung quantifiziert. Diese phänomenologischen Ergebnisse lassen sich mittels spektroskopischer Analysemethoden mit den damit einhergehenden molekularen Veränderungen korrelieren. Durch die erzielte Datenmatrix können Aussagen über die Wirkung von Strahlung in Abhängigkeit vom Wellenlängenbereich und Spektralverteilung sowie über den Einfluss des Bindemittels auf die Lichtbeständigkeit der Pigmente getroffen werden.

Investigations on the light damage to mineral pigments - Colors in time
This presented research deals with the topic of light damage of inorganic pigments in binder matrices focused on cellulosic binder. Considering the phenomenological investigation, the damaging effect of light is quantified by determining the colour change of pigments by means of intensity change (fading/darkening) or even the change of hue like yellowing. The additional application of spectroscopic analysis methods leads to a correlation between colour change and its causal molecular changes. Through the data matrix obtained, statements can be made about the effect of light as a function of the wavelength range and spectral distribution. Further the influence of binders on the light resistance of pigments can be determined.

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Fenstermontage in hochwärmedämmendem ZiegelmauerwerkBauphysik4/2018219Aktuell

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Krechting, AndreasBilanzierung des baulichen Schallschutzes nach DIN 4109:2016-07 für Wohnbauten aus LeichtbetonBauphysik4/2018220-224Berichte

Kurzfassung

Für die zuverlässige Umsetzung von Schallschutzzielen ist eine möglichst genaue Bilanzierung nötig. Gerade im Wohnbau ist dies von höchster Priorität. Die Anpassung der DIN 4109:2016 ist dabei ein Schritt in die richtige Richtung. Die Berücksichtigung der Schallnebenwege zur Berechnung trennender Bauteile - speziell auch in Mehrfamilienhäusern - ermöglicht genauere Prognosen der Schalldämmung als zuvor. Dies erleichtert vor allem die Planung sensibler Wohnbereiche. Mauerwerk aus KLB-Leichtbeton kann hier durch seine spezielle Struktur einen wichtigen Beitrag leisten.

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Grollmisch, IngoErmittlung von Biegezugspannungen an einem doppelt entkoppelten Estrich-Plattenbelag-SystemBauphysik4/2018225-232Berichte

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Tomlow, JosShort, C. Alan: The Recovery of Natural Environments in Architecture: Air, Comfort and Climate.Bauphysik4/2018233-236Buchbesprechung

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Veranstaltungen: Bauphysik 4/2018Bauphysik4/2018237-238Veranstaltungen

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Fritz-Leonhardt-Preis für Jürg ConzettBauphysik4/2018237Persönliches

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Inhalt: Bauphysik 3/2018Bauphysik3/2018Inhalt

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Vorschau 4/2018Bauphysik3/2018Vorschau

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René Tatarin, Barbara Leydolph, Ulrich Palzer: Schallschutz mit innovativen Leichtbeton-Resonatoren
Charlotte Feneis, Sven Steinbach: Untersuchungen zur Lichtschädigung an mineralischen Pigmenten - Farben im Laufe der Zeit
Ingo Grollmisch: Zur rechnerischen Ermittlung von Biegezugspannungen des Gesamtsystems Plattenbelag auf Estrich

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Titelbild: Bauphysik 3/2018Bauphysik3/2018Titelbild

Kurzfassung

Die parallel geführten Längsseiten, die Satteldachform und die spitz zulaufenden Schmalseiten verleihen dem Wohnhaus E20 in Pliezhausen eine klare und kompakte Gebäudeform. Durch die monolithische Bauweise mit Liapor-Leichtbeton ließ sich der kristalline Charakter des Gebäudes optimal realisieren. Das äußere Erscheinungsbild wird durch die besondere Fassade unterstrichen: Die Sichtbetonflächen der Außenwände wurden unter Verwendung einer horizontalen, sägerauen Brettholzschalung umgesetzt. Das Ergebnis ist ein sich deutlich abzeichnendes Schalbild, das perfekt zum materialbetonten, archaischen Charakter des Hauses passt. Seit seiner Fertigstellung stößt das Wohnhaus E20 allseits auf große Anerkennung und wurde bereits mehrfach mit namhaften Architekturpreisen ausgezeichnet. (Foto: Brigida Gonzalez)

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Hollands, Jutta; Tudiwer, David; Korjenic, Azra; Bretschneider, Betül BetülGreening Aspang - Messtechnische Untersuchungen zur ganzheitlichen Betrachtung mikroklimatischer Wechselwirkungen in einem Straßenzug einer urbanen HitzeinselBauphysik3/2018105-119Fachthemen

Kurzfassung

Diese Arbeit zeigt, wie sich unterschiedliche Gebäude und deren unmittelbare Umgebung auf das Mikroklima in der Stadt auswirken und das Innenraumklima beeinflussen. Dafür wurden im Rahmen eines Forschungsprojektes Oberflächentemperaturen an Gebäuden, die Lufttemperaturen sowie die Luftfeuchtigkeit in Innenräumen, im Außenraum vor Fassaden und im Straßenraum gemessen. Der Niederschlag, die Sonneneinstrahlung und die Windgeschwindigkeit wurden ebenso über einen langen Zeitraum im Versuchsgebiet untersucht. Aus den Messdaten werden Auswirkungen der unterschiedlichen Gebäude auf das Innen- und Außenraumklima an Hitzetagen abgeleitet. Der Sockelbereich und die Fassaden der Gebäude wurden in Abhängigkeit von Farbe, Aufbau, Struktur und Dämmung analysiert. Die messtechnischen Ergebnisse dieser Arbeit bieten die Basis zur Entwicklung von Maßnahmen zur Umgestaltung und Begrünung des Straßenraumes samt angrenzenden Gebäudefassaden am Beispiel des vom UHI (Urban Heat Island)-Effekt betroffenen Pilotgebietes Aspangstraße.

Greening Aspang - Measurement Evaluation for a holistic view of microclimatic interactions in a street affected by urban heat island (UHI)
This work shows how different buildings and their immediate surroundings affect the microclimate in the city and influence the indoor climate. As part of a research project, surface temperatures on buildings as well as air temperatures and humidity were measured indoors, in front of facades and in the street canyon. Precipitation, solar radiation and wind speed were also investigated over a long period of time in the test area. From the measurement data, the effects of the different buildings on the indoor and outdoor climate on hot days are derived. The pedestal area and the facades of the buildings were analyzed depending on color, construction, structure and insulation. Parallel to the measurements, residents were interviewed and their satisfaction with the living situation evaluated with regard to climatic conditions. The measurement results of this work provide the basis for the development of measures for redesigning areas affected by the UHI-effect using the example of the pilot area Aspangstraße.

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Standardisierte Begriffe für Building Information Modeling mit VDI 2552 Blatt 2Bauphysik3/2018119Technische Regelsetzung

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Tudiwer, David; Höckner, Vera; Korjenic, AzraGreening Aspang - Hygrothermische Gebäudesimulation zur Bestandsanalyse und Bewertung unterschiedlicher Szenarien bezogen auf das InnenraumklimaBauphysik3/2018120-130Fachthemen

Kurzfassung

Zu den durchgeführten hygrothermischen Messungen in Wohngebäuden im Zuge des Forschungsprojektes Greening Aspang [1] wurden Simulationen mit dem Berechnungsprogramm WUFI Plus 3.0 durchgeführt. Die Messungen aus dem Forschungsprojekt dienen dabei als Basis für die Gebäudesimulation. Um die gemessenen und die simulierten Daten abgleichen zu können, erfolgte eine detaillierte Darstellung der einzelnen Wohneinheiten. Nach Prüfung der realitätsgetreuen Abbildung durch das Simulationsmodell wurde dieses jeweils auf das gesamte Gebäude erweitert und der Einfluss verschiedener Maßnahmen auf die sommerliche Überwärmung überprüft. Die hygrothermische Behaglichkeit in den Innenräumen wurde untersucht und bewertet mit dem Ergebnis, dass für keines der untersuchten Gebäude die Sommernorm ÖNORM B 8110-3 [2] eingehalten werden konnte.
Es konnte gezeigt werden, dass die Simulationswerte mit den Messwerten übereinstimmen. Sie unterscheiden sich jedoch in ihrer Schwankungsbreite. Die Messwerte schwanken in einem größeren Bereich als die Simulationswerte.
Anhand einer Variantenstudie wurden anschließend Auswirkungen unterschiedlicher baulicher Maßnahmen auf das hygrothermische Innenraumklima während einer Hitzewelle untersucht. Zu den untersuchten Maßnahmen zählen unter anderem zusätzliche Außenverschattung, erhöhte Nachtlüftung, veränderte Fassadenfarbe sowie Fassaden- und Loggienbegrünung. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass die effektivste Einzelmaßnahme sommerliche Überwärmung im Innenraum zu reduzieren die Außenverschattung ist. Eine Kombination aus mehreren unterschiedlichen Maßnahmen führt zu den besten Ergebnissen.

Greening Aspang - Hygrothermal building simulation for analysis and evaluation of various scenarios related to indoor climate.
In the research project Greening Aspang [1] measurements were taken from different buildings concerning summery overheating. In the present paper simulations were taken with by “WUFI plus 3.0 dynamic building simulations”. The investigations of the research project serve as a basic for the simulations. The different buildings and its sample flats are explained in detail. The data of the simulation is validated by the measurements and extended to the entire building. The hydrothermal comfort inside the buildings has been investigated and evaluated. It turned out that none of the investigated objects, neither flats nor whole buildings, could satisfy the ÖNORM B 8110-3 [2].
A comparison between the values of measurements and simulations shows that the simulations are very close to the measured reality. The main difference between this values is, that the measurement values vary in a larger area than the values of the simulation.
By means of a variant study the effects of different methods structural measures on the hydrothermal indoor climate during a heatwave is investigated. The different structural measures are exterior shading, airing during the night, change of the colour of the façade, façadegreening and loggiagreening. Each of this structural measures reduce the summery overheating. The most effective one is exterior shading, but the more measures are combined, the better it is. A combination of all leads to the best results.

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Moren, Maria Soledad Penaranda; Korjenic, AzraUntersuchungen zum ganzjährigen Wärmeschutz an Varianten eines kombinierten Dachaufbaus mit Photovoltaik und BegrünungBauphysik3/2018131-142Fachthemen

Kurzfassung

Bereits vor einem Jahrzehnt wurden Versuchsprojekte über mögliche Synergien der Kombination Photovoltaik (PV) und Dachbegrünung (Gründach) durchgeführt. Heute ist diese Kombination aufgrund ihrer Vorteile, wie z. B. Erhöhung der PV-Erträge aufgrund der Kühlung durch die Pflanzen, uneingeschränkte Nutzung der Vorteile der Dachbegrünung und gute thermische Eigenschaften, gut bekannt. Alle bisherigen Untersuchungen an Kombinationen PV+Gründach in der Literatur konzentrieren sich auf den Bereich der PV-Erträge, -Leistung und -Betriebstemperaturen. Im Rahmen des Forschungsprojektes “GrünPlusSchule@Ballungszentrum” in Wien wurden im Projektteil “PV+Grün” unterschiedliche Varianten der Kombination PV+Gründach und PV+Grünfassade untersucht. Dieser Aufsatz präsentiert die Ergebnisse der Temperaturmessungen an der Schnittstelle zwischen der Dachabdichtung und dem Substrat bei der Kombination PV+Gründach sowie an mehreren Stellen mit einem gewöhnlichen, extensiven Gründach (GD). Spannende Ergebnisse konnten festgestellt werden: das PV+Gründach-System funktioniert als Wärmepuffer über das ganze Jahr hinweg.

Investigation of the year-round thermal buffering effect of a combined green roof with photovoltaics.
Research projects on the possible synergies of green roof (GR) and photovoltaics (PV) carried out a decade ago. Today, this combination is well known for its advantages to achieve better yields, through the cooling process of evapotranspiration of the plants, the simultaneous use of the GR's advantages and very good thermal properties. All previous studies on combinations PV+green-roof in the literature focus on PV optimization, PV yield and PV temperatures. Within the scope of the research project “GrünPlusSchule@Ballungsezentrum” in Vienna, different combinations of PV+greening (façade and/or roof) were tested. This article presents temperature measurement results of PV+green-roofs and its comparison to a normal extensive GR. Exciting results were founded: the combination PV+GR works as a year-round thermal buffer.

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Weller, Bernhard; Horn, Sebastian; Bagda, Engin; Seibel, Michael; Loewenstein, Thomas; Brandau, KaiEinfluss der Bauwerkintegrierten Photovoltaik in Fassaden bei der energetischen Bilanzierung von Gebäuden (Teil 2) - Betriebsverhalten Bauwerkintegrierter Photovoltaik in Fassaden in der Praxis - FreilandmessungenBauphysik3/2018143-150Fachthemen

Kurzfassung

Im Rahmen der Umsetzung des Pariser Klimaschutzabkommens gibt die Bundesregierung als Ziel einen nahezu klimaneutralen Gebäudebestand bis zum Jahr 2050 vor. Neben der Verminderung von Energieverlusten spielen dabei die Erzeugung und Verbrauch von Energien aus erneuerbaren Quellen, die in unmittelbarer Umgebung zum Gebäude erzeugt werden, eine große Rolle. Photovoltaik (PV) hat dabei ein großes Potenzial, indem sie einen Teil der Sonnenenergie in elektrische Energie umwandelt. Bei der Deckung des Primärenergiebedarfes eines Gebäudes mit erneuerbarer Energie aus PV reicht die bisher bevorzugte Orientierung auf Dachflächen nicht aus. Hier bieten Fassaden ein großes Flächenpotenzial.
In Teil 1 des Beitrages (siehe Bauphysik 2/2018) wurden die konstruktiven, normativen und energetischen Besonderheiten der Energieerzeugung an Fassaden mit Bauwerkintegrierter Photovoltaik beschrieben und diese in Verbindung mit der Eigennutzung diskutiert. In diesem zweiten Teil wird das Betriebsverhalten Bauwerkintegrierter PV-Module an Fassaden anhand von Monitoringmaßnahmen an zwei Standorten über einen längeren Zeitraum untersucht.

Influence of Building Integrated Photovoltaic in Facades for the Energetic Evaluation of Buildings. Part 2: Operating Performance of Building Integrated Photovoltaic in Facades in the Field - Free-Field Measurements
In the framework of the realization of the Paris Agreement, the Federal Government aims for a nearly climate-neutral building stock by 2050. Apart from the prevention of energy loss, the production and consumption of energy from renewables in the close proximity to the building are immensely important. Photovoltaics (PV) offer a considerable potential by converting a part of solar power into electrical energy. The so far preferred orientation of PV on the surface of roofs does not generate enough energy to cover the primary energy demand of a building. Facades offer a great capacity potential. In part 1 of this contribution constructional, normative and energetic features for energy production on facades with Building Integrated Photovoltaics are described and discussed in the scope of own consumption. In this second part, the operating performance of Building Integrated Photovoltaics on facades is investigated by means of two Free-Field measurements on different locations under a longer period.

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Schröder, Franz; Gill, Bernhard; Güth, Martin; Teich, Tobias; Wolff, AnnaEntwicklung saisonaler Raumtemperaturverteilungen von klassischen zu modernen Gebäudestandards - Sind Rebound-Effekte unvermeidbar?Bauphysik3/2018151-160Fachthemen

Kurzfassung

Diese Studie beschreibt Temperatur- und Temperaturvariabilitätstrends im Zuge von Modernisierungen deutscher Wohnumgebungen basierend auf mehreren Millionen empirischen Messungen. Mediane und Mittelwerte der Raumtemperaturen im Winter sind typisch um 4 K angestiegen, von 18 °C in der Baualtersklasse vor 1978 (OLD_77) bis hin zu etwa 22 °C in Passivhäusern (PAH). Kühlere Raumtemperaturen, unter etwa 18 °C, scheinen dagegen in Gebäuden bis EnEV-Standard 2009 und PAH zunehmend zu verschwinden. Letztere sind - im Unterschied zu den meisten Bestandsbauten - homogener und die Heizperiode hindurch konstant hoch beheizt, ihre interne Gebäudemasse wird systematisch wärmer als in Bestandsbauten und fungiert als zusätzlicher Pufferenergiespeicher. Daher führen systematische Energieleckagen durch geöffnete Fenster und Türen wohl kaum noch zu wahrnehmbarem Komfortverlust und bestehen dauerhaft. Andererseits bewirken zusätzliche, nicht geregelte und saisonal ungünstig eingetragene Energiegewinne - hauptsächlich durch Solarstrahlung und mittelbar auch durch Warmwasserverbrauch - zu zügigem Raumtemperaturanstieg, überwärmen ggf. häufig den Wohnraum, was subsequent erst zur Herstellung des Temperaturkomforts durch Fensteröffnung, d. h. das Ablüften von Wärme, führt. In modernen EnEV-2009 Gebäuden werden Fensteröffnungsraten beobachtet, die ohne weiteres und dauerhaft 10 % übersteigen können, auch im Hochwinter. Gegenwärtig werden entsprechende Zusammenhänge und Wechselwirkungen mit den Wohnungsnutzern durch weitere soziologische Begleituntersuchungen detaillierter und methodisch nachvollzogen. Diese Studie soll dafür sensibilisieren, dass die forcierte Durchsetzung der neuen Baustandards über EnEV-2002 hinaus und im breiten Bestand fragwürdig erscheint, solange sich das physiologische Wohlbefinden in neuen Wohnumgebungen nicht deutlich mit technisch-energetischen Optimierungskonzepten in Übereinstimmung bringen lässt.

Development trend of seasonal indoor temperature distribution introducing modern building standards - Are rebound effects unavoidable?
This study describes the temperature and temperature variability trend accompanied with introducing modern building insulation standards in Germany, ranging from classical buildings before 1978 to EnEV-2009 and passive house standards (PAH). Data sets comprise far about 10 million field measurements covering room temperatures and manual ventilation activities as well as an exemplary case study within six modern EnEV-2009 buildings. We find winter indoor temperatures increased by 4 K, from initially 18 °C in buildings built prior to 1978 up to about 22 °C within passive houses and modern EnEV-2009 standard, and, at the same time, room temperatures become more homogenous while the lower temperatures are almost vanishing. Furthermore, almost 10 % of the windows are kept open even during the mid-winter heating season. We argue that modern buildings experience frequent, unexpected and unrequested inner energy gains and subsequently larger heat storing effects during the entire season, which lead to discomfort and a reflex to open windows. The “bio-feedback” of residents changes: they may quickly feel a sense of “overheating”, but practically never more experience freezing events. Additional research in interdisciplinary best practice labs, aiming at an enhanced understanding of individual feelings of thermal comfort and the development of adapted assisting systems, is recommended. This study emphasizes, that enforced application of building standards beyond EnEV-2002 appears questionable, as long as physiological wellness in modern living environment does not harmonize with technical concepts of energy use optimization and should only be introduced on a voluntary basis.

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Grüske-Weißenbach, NilsDer Einsatz von Frischbetonverbundsystemen bei wasserundurchlässigen BetonkonstruktionenBauphysik3/2018161-165Berichte

Kurzfassung

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TGA-Fachverbände: Positive Bewertung der neuen EU-RichtlinieBauphysik3/2018165Aktuell

Kurzfassung

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