Solar optimiertes Bauen - Teilkonzept 3: Neubau der Fachhochschule Rhein-Sieg in Sankt Augustin, Begleitforschung und Meßprogramm (04.02.

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1 Solar optimiertes Bauen - Teilkonzept 3: Neubau der Fachhochschule Rhein-Sieg in Sankt Augustin, Begleitforschung und Meßprogramm ( ) Auszug aus JAHRESBERICHT 2000 Solar optimiertes Bauen - Teilkonzept 3: Neubau der Fachhochschule Rhein-Sieg in Sankt Augustin, Begleitforschung und Meßprogramm Förderkennzeichen M

2 2 Fachinformationszentrum Karlsruhe Fachinformationszentrum Karlsruhe Hermann von Helmholtz-Platz Eggenstein Leopoldshafen Telefon: Hotline: Telefax: Internet: fizka@fiz-karlsruhe.de Büro Bonn Mechenstraße Bonn Telefon: Hotline: dd@fiz-karlsruhe.de Internet: Fachinformationszentrum Karlsruhe. Alle Rechte vorbehalten. Insbesondere ist die Vervielfältigung, die Überführung in maschinenlesbare Form sowie das Speichern in Informationssystemen, auch auszugsweise, nur mit schriftlicher Einwilligung des Herausgebers gestattet. Projekt-Nr.: M Jahresbericht 2000 LPS: E24118 Thema: Durchführung: SOLAR OPTIMIERTES BAUEN - TEILKONZEPT 3: NEUBAU DER FACHHOCHSCHULE RHEIN- SIEG IN SANKT AUGUSTIN, BEGLEITFORSCHUNG UND MEßPROGRAMM FACHHOCHSCHULE BONN-RHEIN-SIEG GRANTHAM-ALLEE SANKT AUGUSTIN Projektleitung: STENDER, HANS Laufzeit: Gesamtkosten: ,00 DM Förderanteil des Bundes 100,00 %

3 Fachinformationszentrum Karlsruhe 3 Zielsetzung Die Effizienz der verschiedenen Maßnahmen zum energetischen und ökologischen Bauen, die beim Neubau der Fachhochschule Rhein-Sieg Sankt Augustin eingebaut werden, soll durch Messungen belegt werden. Es werden folgende Messungen durchgeführt: Messung des Heizenergieverbrauch bzw. Heizwärme getrennt nach Quellen und nach Zonen innerhalb des Gebäudes vor und nach der Umwandlung. Elektrizitätsverbrauch für Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungszwecke und die Beleuchtung des Gesamtgebäudes. Für Behaglichkeitsdaten (z.t. temporär mit mobilem Messgerät) werden Raumtemperaturen in typischen Bereichen, Oberflächentemperaturen, relative Luftfeuchte, Luftqualität und Beleuchtungsstärke gemessen. Wetterdaten: Globalstrahlung und diffuse Strahlung auf eine horizontale Fläche, Außenlufttemperaturen und relative Luftfeuchte. Benutzerspezifische Daten z.b. Öffnungszeiten von Fenstern, Anzahl der Personen im Gebäude, Schaltzustände der Raumlufttechnischen Anlagen oder Einschaltzeiten der Beleuchtung in Einzelbereichen gehören ebenso zum Messprogramm. Arbeitsprogramm Das Arbeitsprogramm umfasst die Dokumentation der bisherigen Planungs- und Optimierungsschritte, Planungs- und Baubegleitung der Neubaumaßnahme, Aufstellen von Energiebilanzen und Wirtschaftlichkeitsberechnungen. Ebenso die Messung sämtlicher über die Systemhülle ein- und ausfließender Energieströme. Luftqualität, Luftwechsel, -feuchte und -temperaturen sowie Komfortbedingungen werden im großen Hörsaal und in 3 Seminarräumen erfasst. In den Seminarräumen werden weiterhin Tageslichtlenkung und Nutzung, Nachtauskühlung, Heizungsregelung und Fensteröffnung untersucht. Die Auswertung der Messergebnisse, die Visualisierung und die Nutzerinformation und -motivation gehören gleichfalls zum Arbeitsprogramm. Aktueller Stand der Arbeiten Seit dem 01. Januar 2000 werden die im Messprogramm beschriebenen Daten kontinuierlich von zwei Messanlagen aufgezeichnet. Die Daten werden monatlich zur Universität Dortmund übertragen und ausgewertet. Zusätzlich erfolgt eine Aufzeichnung relevanter Daten aus der Gebäudeleittechnik, vor allem im Bereich der Heizenergie- und Stromverbräuche sowie der Anlagensteuerung. Nach nunmehr einem vollen Jahr Messung konnten zahlreiche Aussagen zu Effektivität der eingesetzten Maßnahmen des ökologischen Bauens sowie zum Gesamtenergieverbrauch des Gebäudes getroffen werden. Vor allem im Bereich der Anlagensteuerung sind durch die Messungen verschiedene Mängel und unwirtschaftliche Betriebsweisen aufgedeckt worden, die zum großen Teil behoben bzw. verbessert werden konnten. Es kann so gewährleistet werden, dass das Gebäude in der zweiten Messkampagne mit der gewünschten Effizienz betrieben werden kann. Im Folgenden soll auf die untersuchten Systeme kurz im einzelnen eingegangen werden:

4 4 Fachinformationszentrum Karlsruhe Erdkanal Die Außenluft wird durch den Erdkanal im Winter bis zu ca. 8 K vorgewärmt, im Sommer um bis zu ca.6 K abgekühlt. Durch eine nicht optimale Steuerung der Kanal- und Bypassklappen wurde das Potential des Erdkanals im Bezug auf die Summe der Heizund Kühlenergie noch nicht erreicht. Durch die inzwischen verbesserte Klappensteuerung wird ein besserer Ertrag für 2001 erwartet. RLT1 Die detailliert untersuchte adiabate Kühlung erreichte bei günstigen Bedingungen sehr effektive Kühlleistungen. Bei ungünstigen klimatischen Verhältnissen führte die bisherige Regelstrategie zu unwirtschaftlichen Betriebsweisen. Durch Nachrüstung einer Regelung, die in Abhängigkeit des Luftzustand arbeitet, soll die Effizienz in der Messkampagne 2001 weiter gesteigert werden. Zur genaueren Erfassung des Energieverbrauches wird ein zusätzlicher Stromzähler eingesetzt. Hörsaalklima Es konnte gezeigt werden, dass die Kombination von Erdkanal und adiabater Kühlung im Sommer ein angenehmes Raumklima innerhalb der geforderten Temperaturgrenzen ermöglicht. Aufgrund des Verzichts auf eine Luftbefeuchtung sinkt die Luftfeuchtigkeit im Winter stark ab. Dieser Effekt wurde durch einen zu hohen Luftwechsel der Räume noch verstärkt. Eine Verringerung des bisher zu hoch eingestellten Luftdurchsatzes wird diesen Effekt zukünftig mindern. Nachtlüftung Durch die passive Nachtlüftung der Seminarbereiche konnte ein akzeptables Raumklima im Sommer geschaffen werden. Vor allem an ungünstigen Tagen mit geringer Differenz mit Tages- und Nachttemperatur soll durch eine verlängerte Lüftungszeit die Effektivität verbessert werden. Tageslicht Zum Januar 2001 wurden die noch bestehenden Defizite in der Bauausführung nunmehr komplett behoben; die vorgesehene Tageslichtabhängige Beleuchtung in den Seminarräumen ist damit mängelfrei installiert. Hierdurch wird es möglich sein, einen Vergleich des Energieverbrauches zwischen konventioneller Beleuchtung, wie sie im Jahr 2000 gemessen worden ist und der Tageslichtabhängigen Regelung zu ziehen.

5 Fachinformationszentrum Karlsruhe 5 Weiterhin soll der Einfluß der TWD-Oberlichter auf die Tageslichtsituation und den Energieverbrauch der ergänzenden Beleuchtung überprüft werden. Zu diesem Zweck wird aktuell ein befristeter Ersatz der TWD-Oberlichter in den Messräumen durch eine konventionelle klare Verglasung vorgenommen. Gesamtenergieverbrauch Die im Förderprogramm Solar optimiertes Bauen, Teilkonzept 3 geforderten Energieverbräuche im Bezug auf Heizenergie und Strom wurden im Jahr 2000 nur teilweise erfüllt. Der Heizenergieverbrauch lag um 15% über dem geforderten Höchstwert. Grund hierfür waren vor allem zu Beginn des Jahres noch nicht optimal eingestellte Regelparameter, die inzwischen bereinigt wurden. Auch die Programmierung der stundenplanabhängigen Raumheizung wurde zwischenzeitlich vorgenommen. Der Stromverbrauch, im Jahr 2000 bezogen auf einen repräsentativen Gebäudeteil, lag trotz Einbeziehung nutzungsbedingter Verbraucher wie Computer etc. deutlich unter den geforderten Werten. Visualisierung Im Foyer der Fachhochschule wurde ein Computer installiert, mit dem das Begleitforschungs- und Messprogramm erläutert und visualisiert wird. Interessierten Besuchern und Angehörigen der Fachhochschule wird so die Möglichkeit geboten, sich über solares Bauen und das ökologische Konzept zu informieren sowie aktuelle Gebäudedaten, Energieverbräuche etc. abzurufen. Der Computer verfügt über einen online-zugriff auf die Daten der Gebäudeleittechnik mit entsprechenden Erläuterungen. Schlussbericht Teil 1 Der Schlussbericht Teil 1 Konzeption, Planung, Baudurchführung- wurde im April 2000 vorgelegt. Projekt im Internet zur Zeit vorbereitet) Ein Zwischenbericht des Projektpartners R&K Stuttgart findet sich unter