Geissler, Achim

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Geissler
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Achim
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Geissler, Achim

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Institut: Institut Nachhaltigkeit und Energie am Bau ×

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    Publikation
    FlexiCluster – Energetische Flexibilität von Arealen
    (Bundesamt für Energie BFE, 06.09.2024) Hall, Monika; Geissler, Achim
    Ziel 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 Arbeitsbericht
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    Publikation
    Gravity ventilation for interior bathrooms
    (IOP Publishing, 01.12.2023) Hall, Monika; Gerber, Vincent; Geissler, Achim [in: Journal of Physics: Conference Series]
    Based on the extensive experience of a building cooperative with interior bathroom gravity (shaft) ventilation in existing apartment buildings, the replacement buildings constructed at the same location are also equipped with gravity ventilation. The aim of the project described here is to demonstrate the possibilities and limitations of gravity ventilation in one of the new replacement buildings by means of monitoring. Detailed monitoring over a complete year recorded the behaviour and effectiveness of the gravity ventilation in all seasons. In winter, gravity ventilation leads to higher air change rates in interior bathrooms than in summer. In general, humidity can be removed with gravity ventilation except in summer, when after a shower the bathroom door stays closed for 24 h. In summer when the indoor and ambient temperature is the same the gravity ventilation does not work. In this case, the interior bathroom should be ventilated by the main apartment ventilation, e.g., while the bathroom door and other room doors and windows are open at the same time. In summer, doors and windows are often open and the gravity ventilation summer problem can be viewed as negligible. Therefore, gravity ventilation is a good alternative to other ventilation systems in interior bathrooms.
    01A - Beitrag in wissenschaftlicher Zeitschrift
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    Publikation
    Determine the heat demand of existing buildings with machine learning
    (IOP Publishing, 01.12.2023) Hofmann, Joachim Werner; Amoser, Christian; Geissler, Achim; Hall, Monika [in: Journal of Physics: Conference Series]
    The 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
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    Publikation
    Prebound, Rebound, Performance Gap. Was stimmt nicht zwischen dem Energiebedarf und dem Energieverbrauch von Wohngebäuden?
    (14.03.2023) Hoffmann, Caroline; Geissler, Achim
    - Gemessener Verbrauch und berechneter Heizwärmebedarf bei 33 unsanierten Bestandsgebäuden - Anwendung SIA 380/1 für unsanierte Bestandsgebäude - Vorschläge zur Anpassung einzelner Faktoren in der Berechnung
    06 - Präsentation
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    Publikation
    In‐situ U‐Wert‐Messung – Teil 1: Vergleich von Verfahren und Einflüsse in Heizkammerversuchen
    (Ernst & Sohn, 07.02.2023) Anders, Steffen; Iravani, Ahmad; Hoffmann, Caroline; Geissler, Achim; Voss, Karsten [in: Bauphysik]
    U-Wert-Messungen vor Ort eigenen sich für opake Bauteile unbekannter Konstruktion, bei denen eine zerstörungsfreie Aussage zu den thermischen Eigenschaften, z. B. für Sanierungsmaßnahmen erforderlich ist. In-situ U-Wert-Messungen sind Gegenstand zweier abgeschlossener Forschungsprojekte aus Deutschland und der Schweiz. Im vorliegenden Teil 1 werden die Ergebnisse des Projektes „LivingLab – Gebäudeperformance“ an der Bergischen Universität Wuppertal vorgestellt.
    01B - Beitrag in Magazin oder Zeitung
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    Publikation
    In‐situ U‐Wert‐Messung – Teil 2: Vergleich von Messgeräten und Anwendung vor Ort
    (Ernst & Sohn, 07.02.2023) Hoffmann, Caroline; Geissler, Achim; Anders, Steffen [in: Bauphysik]
    U-Wert-Messungen vor Ort (in situ) eignen sich für Gebäude, bei denen die Konstruktion unbekannt ist und eine zerstörungsfreie, sichere Aussage zu den thermischen Eigenschaften getroffen werden soll. Diese Veröffentlichung berichtet von einem Forschungsprojekt aus der Schweiz, in dessen Rahmen eine Anwendungshilfe für die in situ U-Wert-Messung erstellt wird. Grundlage sind U-Wert-Messungen mit am Markt erhältlichen Messgeräten, die auf eine breite Anwendung zielen. Die In-situ-Messungen werden durch vergleichende Messungen im Labor und Simulationen ergänzt.
    01B - Beitrag in Magazin oder Zeitung
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    Publikation
    Potential-estimation of thermal micro-grids in urban areas based on heat load and building clustering
    (IOP Publishing, 2023) Hall, Monika; Bereuter, Pia; Geissler, Achim [in: Journal of Physics: Conference Series]
    As 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 Zeitschrift
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    Publikation
    Development of a Multi-Criteria Decision-Making model to assist building designers in the choice of superficial construction systems in urban areas
    (SAGE, 22.12.2022) Dürr, Jonas; Geissler, Achim; Hoffmann, Caroline [in: Journal of Building Physics]
    An enormous range of building materials that is almost impossible to keep track of is available. The trend toward building densification in cities continues apace. Coupled with climate change, a situation is emerging that poses ecological as well as economic risks in terms of living comfort in public, urban spaces. Building designers need help (tools) to be able to address a wide range of requirements within their planning. The development of the Multi-Criteria Decision-Making (MCDM) model BASK (engl. “Construction Materials for Cities in Climate Change”) is presented. The goal of the model is to assist building designers in determining surface materials for wall, ground and roof construction and help determine the best compromise between environmental, economic, and building practice criteria. Currently available criteria are heat stress, visual reflectance, CO equivalents, electricity production, retrofitability, sound absorption, construction costs, and life span. The criteria can be weighted by the designer, resulting in a customized ranking of construction systems that best meets the designer’s prioritized criteria. The design of BASK basically allows for an extension of the criteria. The version of BASK described in this paper includes 10 construction systems covering a wide range of construction types focused on walls. The tool requires technical data for materials considered in construction systems included, which are made available via a data base. The scope of construction systems can also be extended in the future. Based on the restricted set of construction systems the results of a sensitivity analysis and initial validation are given.
    01A - Beitrag in wissenschaftlicher Zeitschrift
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    Publikation
    Schwerkraftlüftung – Low-tech Lüftung für innenliegende Bäder in einem Mehrfamilienhaus
    (Brenet, 12.09.2022) Hall, Monika; Geissler, Achim; Gerber, Vincent; Sattler, Michael; Bichsel, Jürg; Rudel, Roman; Steiger, Olivier; Tillenkamp, Frank [in: SustainDesign user friendly and resilient design with appropriate technology]
    Über ein detailliertes Monitoring wird die Wirksamkeit der Schwerkraftlüftung in acht innenliegenden Bädern in einem Mehrfamilien Neubau bestimmt. Jeweils vier Bäder liegen übereinander. Jedes Bad verfügt über ein eigenes Zu- und Abluftrohr. Frischluft wird auf Kellerhöhe gefasst und die Fortluft auf Firsthöhe abgegeben. Weil bei der Schwerkraftlüftung der Luftaustausch auf Grund von Druckunterschieden am Gebäude erfolgt, ist er nicht bzw. kaum steuerbar und saisonal unterschiedlich. Daher erfolgt das Monitoring über ein komplettes Jahr, um das Verhalten in allen Jahreszeiten zu erfassen. Die Messungen zwischen März und Juli 2022 zeigen, dass sich die rel. Luftfeuchtigkeit der Bäder im Mittel zwischen ca. 45-65 % bewegt. Fallbetrachtungen zeigen, dass kurzzeitige hohe Feuchtebelastungen (bis ~98 % bei einem Duschvorgang) nach ca. 30 min bei offener Badezimmertüre und mindestens einem geöffneten Fenster und entsprechender, geöffneter Zimmertüre wieder auf ca. 60 % reduziert sind (manuelle Fensterlüftung, Juni). Bei einer geschlossenen Badezimmertüre dauert es infolge der Schwerkraftlüftung ca. 2.5 Stunden, um nach zwei Duschvorgängen auf 60 % rel. Luftfeuchtigkeit zu sinken (März). Letztgenannter Fall zeigt, dass durch die Schwerkraftlüftung eine ausreichende Feuchteabfuhr erfolgt.
    04B - Beitrag Konferenzschrift
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    Publikation
    Baumaterialien für Städte im Klimawandel. Materialkatalog mit Empfehlungen
    (Bundesamt für Wohnungswesen (BWO), 16.06.2022) Hoffmann, Caroline; Geissler, Achim
    Städte erwärmen sich stärker als ländliche Gegenden. Dieser Materialkatalog zeigt auf, mit welchen Baumaterialien sich die Umwelt weniger erwärmt. Das Nachschlagewerk richtet sich an Planerinnen und Planer sowie Bauträgerschaften, die Gebäude im urbanen Raum erstellen oder sanieren.
    05 - Forschungs- oder Arbeitsbericht