Gebäudeautomation – Simulationsgestützte Automation für die nachhaltige sommerliche Klimatisierung von Gebäuden

Hintergrund und Ziele

In dem Projekt werden Verfahren zur automatischen, wetterabhängigen Regelung der Gebäudetechnik entwickelt und erprobt. Die Ansatzpunkte in der Gebäudehülle sind beispielsweise Sonnenschutz und Lüftungsklappen und bei der Gebäudetechnik Lüftungs- und Klimaanlagen, thermische und elektrische Kühlung sowie Licht. Mit Hilfe von softwaregestützten Simulationen werden Strategien zu einer energetisch günstigen Klimatisierung von Gebäuden in den Sommermonaten entworfen und bewertet.

In das Vorhaben sind Hersteller von Gebäudeautomationssystemen und Gebäudemanagementinstrumenten integriert. Die erste Anwendung findet in gewerblichen Gebäuden statt.

Ziel des Verbundforschungsvorhabens ist die Entwicklung, Implementierung und Bewertung von regelungstechnischen Verfahren für haustechnische Anlagen und den Gebäudebetrieb. Dabei wird auf online verfügbare klimatische Randbedingungen und Vorhersagewerkzeuge zurückgegriffen und diese Informationen intelligent in die Verfahren eingearbeitet. Hierbei sollen zum einen die Regelungsmöglichkeiten in der Gebäudehülle und zum anderen die adaptive Regelung der Gebäudetechnik auf Energieeinsparpotentiale hin untersucht werden. Die hierfür entwickelten Softwaretools werden in standardisierten Bibliotheken für unterschiedlichste Simulationsplattformen zur Verfügung gestellt.

Laufzeit

bis

Untersuchungsregion/-raum

Land
  • Deutschland

Schritte im Prozess zur Anpassung an den Klimawandel

Schritt 1: Klimawandel verstehen und beschreiben

Ansatz und Ergebnisse 

Betrachung von Klimatrends und Extremwetter (keine Klimaszenarien)

Parameter (Klimasignale)
  • Hitzewellen
  • Höhere mittlere Temperaturen

Schritt 2a: Risiken erkennen und bewerten (Klimafolgen/-wirkungen)

Analyseansatz 

Durch die sommerlich auftretenden Extremtemperaturen sind vermehrt bauliche und anlagentechnische Aufrüstungen notwendig um die thermische Behaglichkeit im Sommer zu garantieren.Jedoch sind diese Nachrüstungen in vorhandenen Gebäuden oft problematisch und ungenügend. Die Einbindung in die Raumautomation erweist sich oft als wenig effizient. Mit den zu entwickelnden Softwaretools wird eine effiziente Einbindung der Nachrüstungen in die bestehende Regelungsumgebung gewährleistet. Dies sichert eine nachhaltige Reduzierung des Energieaufwandes für den Gebäudebetrieb, sowohl im Bestand als auch bei Neubauten.

Schritt 3: Maßnahmen entwickeln und vergleichen

Maßnahmen und/oder Strategien 

Die bisher nur zur Planung genutzten dynamischen Gebäudesimulationswerkzeuge werden im täglichen Gebäudebetrieb zum Einsatz kommen. Die Implementierung von Prognosewerkzeugen und Simulationen in die Gebäudeleittechnik führt zu einer intelligenten Betriebsführung mit einem optimalen Zusammenspiel der jeweiligen Gebäudetechnikkomponenten.

Wer war oder ist beteiligt?

Förderung / Finanzierung 

Das Projekt wird durch die ⁠BMBF⁠-Fördermaßnahme "klimazwei - Forschung für den ⁠Klimaschutz⁠ und Schutz vor Klimawirkungen" gefördert

Projektleitung 

Hochschule für Technik, Stuttgart

Beteiligte/Partner 

Festo AG & Co. KG

Elektror Karl W. Müller GmbH & Co. KG

Stadt Ostfildern

Ansprechpartner

Hochschule für Technik Stuttgart
Schellingstraße 24
70174 Stuttgart
Germany

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Handlungsfelder:
 Bauwesen