BauphysikPub Date : 2024-06-21DOI: 10.1002/bapi.202400013
Prof. Dr.-Ing. Justus Medgenberg, Prof. Dr. Andreas Makowski, Prof. Dr.-Ing. Normen Langner
{"title":"Anwendung von mathematischer Optimierung für eine effiziente energetische Sanierungsplanung","authors":"Prof. Dr.-Ing. Justus Medgenberg, Prof. Dr. Andreas Makowski, Prof. Dr.-Ing. Normen Langner","doi":"10.1002/bapi.202400013","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/bapi.202400013","url":null,"abstract":"<p>Die energetische Bestandssanierung hat für die Dekarbonisierung des Gebäudesektors eine entscheidende Funktion. Um Ressourcen bestmöglich einzusetzen, ist die ganzheitliche Quantifizierung und Optimierung von Sanierungsentscheidungen sinnvoll. Die Anwendung von mathematischen Optimierungsverfahren bietet Potenzial, das bisher vor allem im deutschsprachigen Raum kaum genutzt wird. Vorgestellt wird eine neue Methodik, die mittels eines mathematischen Ersatzmodells die Optimierung variabler Zielfunktionen erlaubt. Das Modell wird anhand von punktuellen Gebäudesimulationen kalibriert. Die Stärke der vorgestellten Methode liegt in der Analyse einer sehr großen Zahl von Sanierungskombinationen bei minimalem Rechenaufwand. Die Anwendbarkeit auf reale Objekte wird anhand von zwei unterschiedlichen exemplarischen Wohngebäudetypen demonstriert. Resultierende Sanierungsstrategien aus der Analyse werden beispielhaft für drei verschiedene Zielfunktionen mit Investitions- und Betriebskosten sowie CO<sub>2</sub>-Ausstoß bei unterschiedlichen Restriktionen dargestellt. Derzeit ist die vorgestellte Methode für die Bewertung und Optimierung des Heizwärmebedarfs von Wohngebäuden anwendbar. Es sind verschiedene Erweiterungen der Methodik angedacht.</p>","PeriodicalId":55397,"journal":{"name":"Bauphysik","volume":"46 3","pages":"142-153"},"PeriodicalIF":0.2,"publicationDate":"2024-06-21","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"141439731","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"工程技术","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
BauphysikPub Date : 2024-06-21DOI: 10.1002/bapi.202400017
Dr.-Ing. Najmeh Sadat Dokhanchi, Dr.-Ing. Albert Vogel, Prof. Dr.-Ing. Conrad Völker
{"title":"Acoustic travel time tomography for simultaneous indoor air temperature and airflow measurements","authors":"Dr.-Ing. Najmeh Sadat Dokhanchi, Dr.-Ing. Albert Vogel, Prof. Dr.-Ing. Conrad Völker","doi":"10.1002/bapi.202400017","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/bapi.202400017","url":null,"abstract":"<p>Developing the technique of Acoustic travel time TOMography (ATOM) for monitoring the indoor air temperature and airflow measurements represents a significant breakthrough for modern buildings especially those prioritizing thermal comfort. While conventional measurement methods are limited to individual measuring points, ATOM technique can measure the climatic parameters’ distribution across the entire room with high spatial resolution utilizing sound velocity measurements along various propagation sound paths. This research outlines the ongoing development of the ATOM technique for simultaneous measuring the indoor air temperature and airflow velocity at the Department of Building Physics at the Bauhaus-University Weimar. It presents both the challenges confronted and the solutions developed in establishing a straightforward measuring system that can optimally fulfil the requirements of the indoor climate projects.</p>","PeriodicalId":55397,"journal":{"name":"Bauphysik","volume":"46 3","pages":"154-160"},"PeriodicalIF":0.2,"publicationDate":"2024-06-21","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"141439590","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"工程技术","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
BauphysikPub Date : 2024-04-16DOI: 10.1002/bapi.202400004
M.Sc. Felix Döring, Dr.-Ing. Torsten Richter
{"title":"Auswirkungen des Austausches einer Gasheizung gegen eine Außenluft-Wärmepumpe im EFH","authors":"M.Sc. Felix Döring, Dr.-Ing. Torsten Richter","doi":"10.1002/bapi.202400004","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/bapi.202400004","url":null,"abstract":"<p>Der Gebäudebestand benötigt rund 30 % des gesamten Endenergiebedarfes in Deutschland. Der Erfolg der Wärmewende hängt daher maßgeblich vom Einsparpotenzial im Gebäudebestand ab. Dazu gehört neben der Sanierung der Gebäudehülle auch der Einsatz einer klimaneutralen Wärmebereitstellung. Für dieses Ziel ist es vorteilhaft und notwendig, die Anlagentechnik von fossilen auf erneuerbare Energieträger umzurüsten. Derzeit gilt zu Recht die Wärmepumpe als Schlüsseltechnologie für das Gelingen der Wärmewende. Dieser Beitrag untersucht den Autarkiegrad der Kombination Wärmepumpe mit Photovoltaikanlage genauer. Um den Autarkiegrad bestimmen zu können, wird für ein konkretes Praxisbeispiel eine Simulationsrechnung mit dem Programm PV*SOL erstellt. Als maßgebend für die Auswertung wird der lastgerechte Autarkiegrad in Abhängigkeit der damit verbundenen Investitionskosten bestimmt und dargestellt.</p>","PeriodicalId":55397,"journal":{"name":"Bauphysik","volume":"46 2","pages":"61-73"},"PeriodicalIF":0.3,"publicationDate":"2024-04-16","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"140559570","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"工程技术","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
BauphysikPub Date : 2024-04-16DOI: 10.1002/bapi.202480201
{"title":"Titelbild: Bauphysik 2/2024","authors":"","doi":"10.1002/bapi.202480201","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/bapi.202480201","url":null,"abstract":"<p><b>Zum Titelbild</b>: High-Tech und Nachhaltigkeit in Form gebracht – Der 100 m lange Flügel – ein geschwungener dynamischer Gebäudekörper – zieht in Herford (NRW) alle Blicke auf sich. Es handelt sich um den markanten Flagshipstore von BORA, der nicht nur optisch für einen Wow-Effekt sorgt. Er erreicht zudem einen hohen Energieeffizienz-Standard, auch dank eines Umkehrdachs mit JACKODUR® Dämmung. Neben der herausragenden Architektur zählte Nachhaltigkeit zu den entscheidenden Leitplanken. Circa 1.900 m² JACKODUR® KF 500 Wärmedämmplatten mit einer Dicke von 200 mm wurden auf den Parkflächen verarbeitet. Dank einfacher Verlegung, hoher Druckfestigkeit und Dämmleistung sowie einem geringen Eigengewicht brachten die JACKODUR®-Platten aus XPS bei diesem Parkdeckaufbau ihre Vorteile voll zur Geltung und trugen somit zum Erreichen des nZEB-Standards bei.</p><p>(Foto: JACKON) Bericht siehe S. A4f</p>","PeriodicalId":55397,"journal":{"name":"Bauphysik","volume":"46 2","pages":""},"PeriodicalIF":0.3,"publicationDate":"2024-04-16","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/bapi.202480201","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"140559568","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"工程技术","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"OA","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
BauphysikPub Date : 2024-04-16DOI: 10.1002/bapi.202400010
Prof. Dr.-Ing. Martin Krus, Michael Thomas Peuser
{"title":"Kombinierte Kapillartransportfunktion für Saugen und Weiterverteilen","authors":"Prof. Dr.-Ing. Martin Krus, Michael Thomas Peuser","doi":"10.1002/bapi.202400010","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/bapi.202400010","url":null,"abstract":"<p>Mit der Software-Familie WUFI und ihrer weltweit hohen Anzahl von Anwendern wurde ein validiertes hygrothermisches Simulationssystem entwickelt. Insbesondere die Verwendung unterschiedlicher Feuchtetransportkoeffizienten für Saugen und Weiterverteilen hat einen großen Einfluss auf die Berechnungsergebnisse. Um den Aufwand zu begrenzen, wird derzeit ein einfacher Ansatz gewählt. Immer wenn die Fassade befeuchtet ist, werden die Transportkoeffizienten für das Saugen für die gesamte Konstruktion und ohne Befeuchtung die für das Weiterverteilen verwendet. Da die Regenzeiten in Deutschland weniger als 4 % ausmachen, ergibt sich daraus in der Regel nur ein relativ kleiner Fehler. Dies ändert sich, wenn Berechnungen für Regionen mit deutlich höheren Niederschlagszeiten durchgeführt werden. Unser Ansatz besteht in einer einzigen Kapillartransportfunktion, bei der die Transportkoeffizienten im unteren Feuchtebereich denen der Weiterverteilung entsprechen und im oberen Bereich an das kapillare Aufnahmevermögen (hauptsächlich über den w-Wert) angepasst sind. Die Eignung dieses Ansatzes wurde anhand eindimensionaler hygrothermischer Berechnungen für verschiedene Wandkonstruktionen und unterschiedliche Innen- und Außenklimate untersucht und bewertet. Es konnte gezeigt werden, dass dieser Ansatz im Allgemeinen eine gute Übereinstimmung mit den Ergebnissen des bisherigen Ansatzes aufweist. Außerdem erfolgte zusätzlich eine Validierung mit Messergebnissen aus einer Freilanduntersuchung.</p>","PeriodicalId":55397,"journal":{"name":"Bauphysik","volume":"46 2","pages":"95-102"},"PeriodicalIF":0.3,"publicationDate":"2024-04-16","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"140559592","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"工程技术","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}