Hall, Monika

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Enddatum: 2019 × Anfangsdatum: 2010 × Institut: Institut Nachhaltigkeit und Energie am Bau × Typ: 04B - Beitrag Konferenzschrift ×

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    Publikation
    Energetische Flexibilität durch Nutzung der thermischen Gebäudemasse
    (06.09.2018) Hall, Monika; Hoffmann, Caroline; Geissler, Achim [in: Proceedings of 20. Status-Seminar "Forschen für den Bau im Kontext von Energie und Umwelt"]
    Aufgrund der Preisentwicklung von Strom wird es immer attraktiver, den Stromertrag der lokalen Photovoltaikanlage direkt vor Ort zu nutzen. Hierzu eignen sich grosse Strombezüger, die während der Tagesstunden Strom beziehen können, wie z.B. Wärmepumpen. Ziel ist es, die Laufzeit der Wärmepumpe auf den Tag zu beschränken. Je geringer die notwendige Laufzeit ist, desto grösser wird die Flexibilität hinsichtlich der Wahl der Laufzeitfenster. Es werden ein Mehrfamilienhaus (Fussbodenheizung) und ein Bürogebäude (Betonkernaktivierung in der Decke) untersucht. Beide untersuchten Gebäudetypen zeigen, dass die thermische Gebäudemasse ein wichtiger Bestandteil im Rahmen der energetischen Flexibilität ist. Es lässt sich aus den durchgeführten Untersuchungen ableiten, dass diese Flexibilität im Wohnbereich besser als im Bürobau zu nutzen ist, da im Bürobau die internen Lasten eine sehr grosse Rolle spielen. Im Winter wirken sich hohe interne Lasten positiv auf die Flexibilität aus, es sind kürzere Laufzeiten der Wärmepumpe (Heizmodus) möglich. Im Sommer verlängern hohe interne Lasten die Laufzeiten der Wärmepumpe (Kühlmodus), da mehr bzw. länger gekühlt werden muss.
    04B - Beitrag Konferenzschrift
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    PVopti - stundenbasiertes Designtool zur Bestimmuzng des Eigenverbrauchs
    (Passivhaus Institut, 10.03.2018) Hall, Monika; Burger, Bastian; Feist, Wolfgang [in: Internationale Passivhaustagung]
    Für die Energiebilanz eines Gebäudes wird üblicher Weise die Jahressumme von Bedarf und Photovoltaikertrag bestimmt und gegenübergestellt. Die Zeitgleichheit von Bedarf und Ertrag wird nicht berücksichtigt. Immer stärker rückt jedoch der Eigenverbrauch in den Vordergrund. Zu dessen Bestimmung ist für die Designphase ein Tool notwendig. Ein einfaches Planungsinstrument "PVopti" für verschieden Gebäudetypen wurde auf Basis Schweizer Normen entwickelt, um den Eigenverbrauch auf Stundenbasis zu berechnen. Dies unterstützt den Planer schon früh bei der Bewertung und Optimierung. Um die Tag-/Nachtproblematik abbilden zu können, basiert das Tool auf Stundenwerten. Für eine gute Abschätzung reichen Stundenwerte aus.
    04B - Beitrag Konferenzschrift
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    Entwicklung eines Planungsinstruments zur Bestimmung der Netzinteraktion von Gebäuden
    (Brenet, 09/2016) Hall, Monika; Burger, Bastian; Geissler, Achim; Gaegauf, Christian [in: Tagungsband. 19. Status-Seminar, Forschen für den Bau im Kontext von Energie und Umwelt]
    Es wird ein Planungsinstrument entwickelt, welches auf Stundenbasis den Eigenverbrauch, die Eigendeckung sowie den Netzbezug und die Netzeinspeisung bestimmt. Zum grössten Teil bilden SIA-Normen und Merkblätter die Grundlage für Bedarfswerte und Lastprofile. Mit dem Instrument wird der Einfluss verschiedener Parameter auf die Eigenverbrauchs- und Netzbezugsrate untersucht. Bislang können Ein- und Mehrfamilienhäuser sowie Verwaltungen und Schulen damit abgebildet werden.
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    Sind Hochhäuser als Nullenergiegebäude machbar?
    (Passivhaus Institut, 2016) Hall, Monika; Geissler, Achim; Feist, Wolfgang [in: 20. Internationale Passivhaustagung]
    Für Einfamilienhäuser und kleine Mehrfamiliengebäude reicht in der Regel der Platz für eine entsprechend grosse Photovoltaikanlage auf dem Dach aus, um in der Jahresbilanz den Gesamtenergiebedarf durch den Photovoltaikertrag zu decken. Es stellt sich die Frage, ob grosse Gebäude, d.h. Gebäude bis zu 40 Stockwerken, mit langgestrecktem bzw. quadratischem Grundriss genügend Fläche für Photovoltaik zur Verfügung stellen können, so dass eine Nullbilanz für die gesamte Gebäudetechnik (HWLK-Nullbilanz "Nullwärmeenergiegebäude") oder den Gesamtenergiebedarf des Gebäudes (GEB-Nullbilanz "Nullenergiegebäude") im Jahr erreicht werden kann.
    04B - Beitrag Konferenzschrift
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    Publikation
    Optimization of concurrency of PV-generation and energy demand for a heat pump comparison of a monitored building and simulation data
    (2015) Hall, Monika; Geissler, Achim [in: CISBAT 2015. Future buildings & districts sustainability from nano to urban scale. Proceedings]
    Monitoring data of a small, well-insulated residential building shows that the electricity consumption of the heat pump amounts to approx. 30% of the total electricity consumption of the building. Shifting duty cycles of the heat pump into the daytime would therefore be a possible means to greatly increase the concurrency of electricity production and consumption and reduce the grid interaction without an expensiv e technical effort. Experimentally, the duty cycle of the heat pump is limited to daytime from 10 am through 7 pm. The monitored data shows this is sufficient to heat the building and the domestic hot water. Interesting questions that arise are e.g. if such run-time limitations can also be used with a heavy (concrete) and a lightweight (wood) construction and if further reduction of the run-time is possible. Reducing run-time even more would further increase self-consumption and reduce grid interaction. The impact of the thermal mass of the construction and the limiting of the run-time are investigated by transient thermal building simulation. The simulation model with constructions “as built” is calibrated based on measurement values from temperature sensors in the living rooms and the measured heating demand of all three apartments. Simulation results are evaluated based on thermal comfort criteria in the living rooms of each apartment. The results obtained show that for the construction types “as built” and “heavyweight” no differences in resulting thermal comfort are to be expected. Construction types “ as built” and “heavyweight” show good robustness in regard to the limitation of the run-time of the heat pump. The construction type “lightweight” cannot be used with limited run-times of the heat pump without a significant drop in thermal comfort as defined by the metrics used. The paper gives detailed results for the mentioned construction types and 4 different run-time scenarios.
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    One year Minergie-A - Switzerlands big step towards Net ZEB
    (20.08.2012) Hall, Monika
    The worldwide discussion concerning the reduction of energy consumption and of greenhouse gas emission in the building sector has led to the design of low (Passive house), nearly or net zero energy buildings. The first available label standardizing a zero-balanced type of building is the Swiss standard Minergie-A. Additionally, Minergie-A is the first standard worldwide which includes a requirement in regard to embodied energy. The common Minergie-A building is very well insulated, features a heat pump and generates renewable energy on-site by photovoltaic panels. The difference between Minergie-A and Net ZEB is that the net zero energy balance of Minergie-A excludes plug-loads and lighting. The comparison of life cycle energy shows that the life cycle energy of a Net ZEB is much lower than for Minergie-A. Concerning the life cycle energy, a Net ZEB is preferable.
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    Publikation
    Load Matching and Grid Interaction of Net Zero Energy Buildings
    (International Solar Energy Society, 2010) Hall, Monika [in: Proceedings of the EuroSun Conference 2010]
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