Geissler, Achim
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Comparison of flexibility factors and introduction of a flexibility classification using advanced heat pump control
With the increasing use of renewable energy, the energy flexibility of buildings becomes increasingly important regarding grid support. Therefore, there is a need to describe this flexibility in a concise manner. For the characterization of building energy flexibility, flexibility factors can be used. The comparison of a selection of existing flexibility factors shows that they are not easy to use or understand for designers and users. A simplification is necessary. The aim of this study is to introduce a flexibility classification that is easy to understand and shows in an easy way if a building already uses the lowest energy cost level or if further improvement is possible. The classification expresses the annual energy costs in colored classes: green (class A) for lowest up to red (class D) for highest level. Basically, the flexibility classes can be derived for any metric of interest, in this paper examples are shown for energy costs and CO2eq emissions. The results given are based on the simulation of load management scenarios with different penalty signals applied for the heat pump operation of a residential building.
Baumaterialien für Städte im Klimawandel – ein Materialkatalog mit Empfehlungen
Die 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.
FENLEG: Fensterlüfter in der etappierten Gebäudesanierung. Ist der Einsatz erfolgreich?
Der 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.
Smarte Gebäude - netzdienlich oder nicht?
Die Laststeuerung nach Strompreisen (Hoch-/Niedertarif, Spotmarktpreise), CO2-eq-Emissionen bzw. dem Eigenverbrauch wird für die Wärmepumpe eines kleinen Mehrfamilienhauses untersucht. Die Ergebnisse werden anhand von vier verschiedenen Flexibilitätskenngrössen dargestellt. Die Berechnungsmethodik der vorgestellten Kenngrössen GSCabs, RIP, FF und FI ist sehr unterschiedlich. Somit sind auch die Wertebereiche, die eine Kenngrösse annehmen kann bzw. Zielwerte, die eine hohe Flexibilität anzeigen, sehr verschieden. Dies macht die Vergleichbarkeit der Kenngrössen schwierig. Die vorgestellten Flexibilitätskenngrössen zeigen jedoch grundsätzlich dieselben Tendenzen an, so dass jede Kenngrösse genutzt werden kann. Die Ziele von Netz- und Gebäudebetreiber widersprechen sich nicht. Es muss jedoch entschieden werden, ob der Fokus auf einer Netzentlastung bei tiefen Stromkosten oder auf der Reduktion der CO2-eq- Emissionen liegt.
Baumaterialien für Städte im Klimawandel – ein Materialkatalog mit Empfehlungen
Die 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.
Die zerstörungsfreie Messung des U-Wertes von Aussenbauteilen. Eine Anwendungshilfe
U-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.
Load Control by Demand Side Management to Support Grid Stability in Building Clusters
Increasing numbers of photovoltaic systems and heat pumps in existing building clusters can lead to an overload of the associated substations of the electric grid. Based on a multi-agent-based simulation of three building cluster types the impact of building flexibility in regard to the residual substation load is studied. Each building announces its available flexibility, e.g. “heat pump can be switched off/on”. A cluster master coordinator evaluates the incoming offers and decides which offers are accepted in regard to the substation’s capacity utilization. The goal is to honour the substation’s limit by shifting the residual load. This paper presents results from three typical urban building clusters for different penetration scenarios in regard to heat pumps, photovoltaic systems, batteries and electric vehicles. It is shown that in the studied building clusters a high penetration of heat pumps and photovoltaic systems can violate the existing substation’s limits, regardless of the efforts by the master coordinator. Batteries of typical capacities cannot reduce the peak residual load. The load shifting options of the master coordinator are limited.
Comparison of flexibility factors for a residential building
Buildings that are able to shift their loads without comfort restraints are important for the ongoing transformation of the power supply. This flexibility potential can be expressed in flexibility factors. The usefulness of four factors is investigated based on load control for the heat pump of a small apartment building according to electricity prices (high/low tariffs, spot market prices), CO2eq emissions share in the grid and a restricted operation period during daytime. The calculation methodology of the presented flexibility factors GSC, RIP, FF and FI is very different. RIP and FF are preferable because they have defined valid ranges which makes them easier to understand. Current electricity prices force the heat pump operation mainly into the night. The optimization of CO2eq emissions encourages operation mainly during the day. The optimization goals costs or CO2eq emissions thus lead to opposing heat pump operation times and can currently therefore not both be met simultaneously.
Passive window ventilation openings in every-day use
The integration of passive window ventilation openings (PWVO, small air inlets integrated in the window frame) with additional exhaust fans in the kitchen and bathroom(s) can ensure a user-independent basic air change rate in dwellings. The project reported on herein is focused on how well buildings with PWVO work in real life.
U-Wert Messungen vor Ort mit drei unterschiedlichen Messgeräten
In diesem Beitrag geht es um in-situ U-Wert Messungen. Im Winter 2019/20 werden an zwei Mauerwerkswänden (M1 und M2) und einer Betonwand (B1) mit drei unterschiedlichen mobilen U-Wertmessgeräten insgesamt 11 Messungen durchgeführt. Die Veröffentlichung beschreibt das Vorgehen und die Ergebnisse.