Institut Nachhaltigkeit und Energie am Bau
Dauerhafte URI für die Sammlunghttps://irf.fhnw.ch/handle/11654/10
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Publikation U-Werte von Vorhangfassaden und geneigter Verglasung(AWEL Zürich, 10/2012) Hall, Monika; Geissler, AchimWorin unterscheiden sich Vorhangfassaden aus thermischer Sicht von normalen Fassaden? Ist es für die Berechnung des U-Werts relevant? Was sind die entscheidenden Kriterien? Ein weiteres Thema im Zusammenhang mit dem Nachweis der thermischen Qualität der Gebäudehülle sind geneigte Verglasungen – zum Beispiel grosse Dachfenster oder Atrien mit Glasdächern. Wie ändert sich der Glas-U-Wert (Ug-Wert) einer Isolierverglasung in Abhängigkeit vom Neigungswinkel? Welchen Einfluss hat dies auf die Heizwärmebedarfsrechnung?01B - Beitrag in Magazin oder ZeitungPublikation FlexiCluster – Energetische Flexibilität von Arealen(Bundesamt für Energie BFE, 06.09.2024) Hall, Monika; Geissler, AchimZiel des Projektes ist es, für Areale verbesserte Aussagen über das Zusammenspiel von Gebäudelast, Nutzung lokaler Strom-/Wärmeerzeugung, dem lokalen elektrischen Verteilnetz und der jeweiligen Trafostation zu machen. Insbesondere die Residuallast an der Trafostation ist für den Netzausbau ein wichtiger Parameter, weshalb sie detailliert betrachtet werden muss. Hierzu wird das System «Areal» in Verbindung mit dem System «elektrisches Netz» detailliert simuliert. Die komplexen Strukturen werden mit einer Multi-Agent Co-Simulations Umgebung abgebildet. Die System-Architektur setzt sich aus EnergyPlus (Gebäude inkl. Haustechnik), Mosaik (Multi-Agent Co-Simulation) und Pandapower (elektrisches Netz) zusammen. Mit der erstellten System-Architektur wird der Einfluss verschiedener Steuersignale auf verschieden Gebäude- und Arealparameter untersucht. Mit der erstellten System-Architektur wird ein Areal bestehend aus acht Einfamilienreihenhäusern mit unterschiedlichen Lastprofilen abgebildet. Aufgrund der Simulationen mit der erstellten System-Architektur kann gezeigt werden, dass das gewählte Lastmanagement (Day Ahead Preise, CO2äq-Emissionen, Trafoleistung und Trafotemperatur) für den netzdienlichen Betrieb des untersuchten Areals geeignet ist, ohne dass die thermische Behaglichkeit der Bewohnenden signifikant eingeschränkt wird. Es wird aber auch deutlich, dass die Netzeinspeisung eine grosse Rolle spielt. Ohne Berücksichtigung von Kurz- bzw. Langzeitspeicher kann das Areal gerade im Sommer nur eine sehr begrenzte Flexibilität aufweisen bzw. dem Lastmanagement nur bedingt Folge leisten.05 - Forschungs- oder ArbeitsberichtPublikation Potential-estimation of thermal micro-grids in urban areas based on heat load and building clustering(IOP Publishing, 2023) Hall, Monika; Bereuter, Pia; Geissler, AchimAs a result of climate change, fossil heating systems must be replaced with renewable systems. The question arises whether it makes sense for each building to have its own new heating system or whether a thermal micro-grid is possible. In this paper a model is presented which allows to aggregate buildings into thermal micro-grid clusters. All gas-heated residential buildings of Basel (Switzerland) are marked via geo-data. The heat demand of each building is determined depending on the year of construction and is then converted into the heat load. Each building then is grouped into thermal micro-grids according to a given grid load limit. The thermal micro-grids generated in this way are marked in color, so that the potential of any given city district can be easily and quickly identified. If the grid load limit is increased, the number of possible micro-grids increases, also.01A - Beitrag in wissenschaftlicher ZeitschriftPublikation Baumaterialien für Städte im Klimawandel – ein Materialkatalog mit Empfehlungen(25.11.2021) Hoffmann, Caroline; Geissler, Achim; Mutti, Miriam; Wicki, Andreas; Schwager, FranziskaDie gewählten Baumaterialien haben Auswirkungen auf das städtische Mikroklima. Zusätzlich beeinflussen die Materialisierung der Fassade und der Bodenbeläge des Gebäudeumfeldes die Umwelt z.B. im Hinblick auf die Versickerungsfähigkeit, die Akustik oder die Blendung. Der Vortrag gibt einen Einblick in den Katalog und Empfehlungen zur Materialienwahl.06 - PräsentationPublikation FENLEG: Fensterlüfter in der etappierten Gebäudesanierung. Ist der Einsatz erfolgreich?(Bundesamt für Energie BFE, 04.03.2021) Hoffmann, Caroline; Geissler, Achim; Hauri, Claudia; Huber, Heinrich; Primas, Alex; Niederberger, Sven; Jasari, JasinDer Einbau von Fensterlüftern (als passive Lüftungselemente, die in das Fenster integriert sind oder im direkten Zusammenhang mit dem Fenster stehen) zusammen mit einer permanenten oder zeitgesteuerten Lüftung über Abluftventilatoren in Küche und Bad kann eine nutzerunabhängige Grundlüftung sicherstellen. Soll diese Grundlüftung nur den Feuchteschutz (Vermeidung von Schimmel) sicherstellen, so sind die erforderlichen Luftmengen kleiner, als wenn der hygienische Luftwechsel angestrebt wird. Der Fokus der vorliegenden Forschungsarbeit ist die Schimmelfreiheit. Ziel ist es herauszufinden, wie sich Fensterlüfter in Wohngebäuden in der Praxis bewähren. Insgesamt werden vier neu errichtete und acht sanierte Gebäudetypen (28 Gebäude) mittels Gebäudebegehungen, einer Bewohnerbefragung und Messungen in acht Wohnungen untersucht.05 - Forschungs- oder ArbeitsberichtPublikation PRO380: Offene Fragen beim Einsatz der SIA 380/1 als Prognoseinstrument bei Bestandsgebäuden (Wohnbauten)(Bundesamt für Energie BFE, 28.03.2017) Hoffmann, Caroline; Geissler, Achim; Ménard, Martin; Carisch, LaraBei der Energieanalyse von unsanierten Bestandsgebäuden wird typischerweise eine Heizwärmebedarfsberechnung (meist mit unveränderten Standardwerten) gemäss SIA 380/1 zur energetischen Einordnung des Gebäudes verwendet. Zusätzlich wird die Heizwärmebedarfsberechnung auch als Prognoseinstrument für den Heizwärmebedarf (Nutzenergie) und die Bewertung möglicher Sanierungsmassnahmen eingesetzt. Liegt das Berechnungsresultat höher als die Verbrauchswerte, so kann dies dazu führen, dass unkorrekte Prognosen zur Einsparung gemacht werden. Das Forschungsprojekt klärt, ob bei Bestandsgebäuden die Abweichungen zwischen berechnetem Heizwärmebedarf und erfasstem Heizwärme- oder End-energieverbrauch aufgrund des Berechnungsverfahrens auftreten, oder auf eine mangelhafte Berücksichtigung von nutzungsbedingten oder verlustbedingten Einflussfaktoren zurückzuführen sind. Die Fragen nach den Ursachen der Abweichungen werden anhand von drei Gebäudegruppen mit insgesamt 33 realen Gebäuden beantwortet, für die mit unterschiedlich grossen Messdatenintervallen bzw. Ablesezeiträumen Verbrauchsdaten zur Verfügung stehen. Für jedes Gebäude gibt es eine Heizwärmebedarfsrechnung. Ergänzt wird die Untersuchung durch eine Literaturrecherche.05 - Forschungs- oder ArbeitsberichtPublikation Konditionierung von Kellerräumen in Wohngebäuden. Schlussbericht(EnergieSchweiz, 10.01.2020) Hauri, Claudia; Huber, Heinrich; Jasari, Jasin; Näf, Michael; Hoffmann, Caroline; Geissler, AchimDas Ziel des Projektes ist es technisch interessierten Bauherrschaften, Planern, ausführenden Betrieben, Verwaltungen und Bewirtschaftern unabhängige und frei zugängliche Informationen zur energetisch optimalen Konditionierung von Kellerraumen in Wohnbauten zur Verfügung zu stellen. Neben diesem Bericht werden daher Merkblätter in deutscher, französischer und italienischer Sprache erstellt und auf der Webseite von EnergieSchweiz publiziert. Im Projekt werden Kellerräumen bei Neubauten, bei sanierten und unsanierten Gebäuden behandelt. Hierfür werden mit thermisch dynamischen Simulationen vier Varianten zur Konditionierung bezüglich Schimmelrisiko und Energieverbrauch untersucht.05 - Forschungs- oder ArbeitsberichtPublikation Die zerstörungsfreie Messung des U-Wertes von Aussenbauteilen. Eine Anwendungshilfe(EnergieSchweiz, 01.10.2021) Hoffmann, Caroline; Geissler, AchimU-Wert Messungen vor Ort eigenen sich für Gebäude, bei denen die Konstruktion unbekannt ist und eine zerstörungsfreie, sichere Aussage zu den thermischen Eigenschaften getroffen werden soll. Die entsprechenden Messgeräte sind am Markt erhältlich und zielen auf eine breite Anwendung. Ziel des Projektes ist es, eine praxisorientierte Anwendungshilfe für die U-Wert Messung vor Ort zu erstellen. Als Basis dienen in-situ U-Wert Messungen und vergleichende Messungen im Labor, die mit drei unterschiedlichen Messgeräten durchgeführt werden. Ergänzend dazu werden Simulationen erstellt und Kontakt- und Haftmittel zur Befestigung der Sensoren an den zu messenden Bauteilen getestet. Untersucht werden schwere, homogene Bauteile, damit beziehen sich die Hinweise hauptsächlich auf diesen Bauteiltyp.05 - Forschungs- oder ArbeitsberichtPublikation Fensterlüfter. Literaturstudie, Marktstudie und thermische Simulationen. Schlussbericht(Stadt Zürich, Amt für Hochbauten, Fachstelle Energie- und Gebäudetechnik, 01.12.2014) Hoffmann, Caroline; Geissler, Achim; Huber, HeinrichIn diesem Projekt geht es um Fensterlüfter ohne Wärmerückgewinnung (WRG) in Wohnungen, in denen eine Querlüftung möglich ist. Das Projekt beinhaltet eine Literaturstudie, eine Marktstudie und thermische Simulationen. Der Bericht fasst die wichtigsten Erkenntnisse zusammen.05 - Forschungs- oder ArbeitsberichtPublikation Determine the heat demand of existing buildings with machine learning(IOP Publishing, 01.12.2023) Hofmann, Joachim Werner; Amoser, Christian; Geissler, Achim; Hall, MonikaThe renovation rate of existing buildings plays a major role in the Swiss Energy Strategy 2050+. To increase this rate, there must be a simple and cost-effective method to determine the heat demand of existing buildings. In this paper, the generation of such a method, based on the Swiss cantonal building energy certificate (GEAK) database with the help of machine learning (ML), is studied. The aim of the project was to develop a ML model which allows the heat demand of existing buildings to be determined quickly with a minimal set of parameters. The comparison of the GEAK building envelope class for single family houses calculated with the new ML model and the original GEAK classes shows that approximately 62 % have the same class, 32 % differ by one class and 6 % by two classes. The ML model is a good starting point for further refinements and developments.01A - Beitrag in wissenschaftlicher Zeitschrift