Bauen mit Energie- und Umwelteffizienz im Mittelpunkt muss immer der Mensch stehen

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1 Bauen mit Energie- und Umwelteffizienz im Mittelpunkt muss immer der Mensch stehen Prof. Dr. Klaus Peter Sedlbauer Lehrstuhl für Bauphysik Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt Technische Universität München Institutsleiter Fraunhofer-Institut für Bauphysik Stuttgart, Holzkirchen, Nürnberg, Rosenheim

2 Forschung und Innovationen in verschiedenen Bereichen Von der Schallplatte Vom analogen Telefon Von der Glühbirne Vom Altbau zum MP3-Player zur digitalen Vermittlungstechnik zur Leuchtdiode zum sanierten Altbau

3 Bauphysik im Überblick Hochbau Aviation Automotive

4 Meilensteine des energiesparenden Bauens

5 Aus dem Solarhaus der 1. Generation.

6 ... wird last but not least das Plus-Energiehaus (2011 )

7 Beispiel Plusenergiehaus : Uhlandschule in Stuttgart- Zuffenhausen Grund- und Hauptschule 443 Schüler Alter: 6 bis 16 Jahre

8 Plusenergieschule Stuttgart Konzept zur Steigerung der Energieeffizienz Winter

9 Plusenergieschule Stuttgart Konzept zur Steigerung der Energieeffizienz Sommer

10 Bedeutung der Ökobilanz Ökobilanz

11 Zukunftsthema für den Baubereich Ressourceneffizienz und Recyclingfähigkeit Wolfgang Staudt

12 Strategische Überlegungen Gebäudeplanung Gebäudebetrieb klimagerecht Energieoptimierte Gebäudehülle dicht, gedämmt, verschattet energieeffiziente Anlagentechnik erneuerbare Energien nutzen Technologie bedarfsgerecht Schutzklima hygienisch, materialverträglich Stand-by Klima z.b. Nachtabsenkung Komfortklima Prozessqualität

13 Planung Beeinflussbarkeit vs. Aufwand im Bauprozess

14 Systemlösungen Einrichtung einer virtuellen Entwicklungsplattform Analogie Fahrzeug

15 Entwicklung eines Systembaukastens Nutzung vollständig digitalisierter Prozesse über den gesamten Lösungsweg Leistungsanforderungen Nutzer Technik Gestaltung Planungsbaukasten Grundrissentwicklung Systementwicklung TGA Bauphysik Konzeptentwicklung generisches Gebäudemodell Abgleich mit Lebenszykluskosten, Ökobilanz und sozialen Kriterien Modellierung im digitalen Gebäudemodell BIM

16 Technologische Herausforderungen Building Information Modeling

17 Mehrwert Simulation Nutzungsphase Virtuelle Systemlandschaft Fraunhofer IBP HYGROTHERMIK - WUFI GANZHEITLICHE BILANZIERUNG RAUMKLIMA - VEPZO AKUSTIK LICHT/EnEV CHEMIE/BIOLOGIE

18 Bauphysik im Überblick Energie Ökologie Gebäude als Kraftwerke Mensch

19 Forschungsschwerpunkt»Menschen in Räumen«Physikalische Umgebung Mediierende Prozesse Leistung und Verhalten Implementierung Klima Licht Geruch Akustik Umwelt Technologie Physiologische Prozesse Psychologische Prozesse Kognition Motivation Affekt Moderatoren wie Alter, Geschlecht, Kultur Persönlichkeitseigenschaften Einstellungen Wirkung auf Produktivität Gesundheit und Wohlbefinden Personenwahrnehmung Soziale Interaktion Konsumentenverhalten Patente Produktentwicklung Beratung

20 Menschen in Räumen 90 % der Zeit verbringen wir in Innenräumen Ziel: Schaffung eines optimalen Raumklimas Einfluss des Raumklimas auf: persönliches Befinden Leistungsvermögen Paradigmenwechsel: Integraler Komfort

21 Raumluftentfeuchtung und -klimatisierung Klimabrunnen

22 Leistung (z-transformierte Werte, je höher, desto besser) Licht Logisches Denken Kreativität (lux) 500 (lux) 150 (lux) Hell Kontrollgruppe Dunkel Interaktion: F(2, 138) = 9.45, p <.01, η p 2 =.20 Logisches Denken: F(2, 137) = 3.21, p <.05, η p 2 =.05, Kreativität: F(2, 137) = 7.21, p <.01, η p 2 =.09

23 Leistung (z-transformierte Werte, je höher, desto besser) Licht Logisches Denken Kreativität (lux) 500 (lux) 150 (lux) Hell Kontrollgruppe Dunkel Interaktion: F(2, 138) = 9.45, p <.01, η p 2 =.20 Logisches Denken: F(2, 137) = 3.21, p <.05, η p 2 =.05, Kreativität: F(2, 137) = 7.21, p <.01, η p 2 =.09

24 Noten abhängig vom Klassenraum? Problem: Folge: Schallharte Flächen Sprachverständlichkeit zu gering Nachhallzeit zu groß

25 Dilemma bei schlechter Raumakustik Ursache / Wirkung - Spirale, + 10 db (A) Hoher Grund-Pegel Schlechteres Hören Lauteres Reden Fremd-Geräusche Schüler, Lehrer Raum-Einfluss Lauteres Reden Höhere Hörschwelle

26 richtig (von 16) Auswirkung der Nachhallzeiten in Klassenräumen Chronische Wirkungen unterschiedlich langer Nachhallzeiten auf kognitive Grundfunktionen 12 Leistung von Zweitklässlern beim Kategorisieren von Lauten Nachhallzeit <=0,65s Nachhallzeit 0,66s - 0,95s Nachhallzeit <=0,95s (Test unter gleichen Nachhallbedingungen) N1 = 103 N2 = 168 N3 = 92

27 Raumausstattungskonzepte für Call Center neu herkömmlich BKA BKA Etwa gleicher Preis pro Arbeitsplatz 6-8 m 2 pro AP Flächenbenchmarking m 2 pro AP

28 Akustische Wirkungsforschung, z.b. Sprachmaskierung Konzentration Sprachmaskierung Kommunikation Verständliche Sprache = Leistungsbremse Nr. 1

29 Zentrale Botschaften Ganzheitliche Prozessoptimierung ist Grundlage für modulares Bauen! Effizienz wagen: Kosten, Qualität und Nutzeranforderungen adressieren! Konzertierte Aktionen sind jetzt anzustoßen!

30 »Die reinste Form des Wahnsinns ist es, alles beim Alten zu lassen und gleichzeitig zu hoffen, dass sich etwas ändert.«albert Einstein