Forschung und Lehre im Bereich Energieeffizienz* an der Hochschule Rosenheim

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1 Energieeffiziente Gebäude und Technologien Forschung und Lehre im Bereich Energieeffizienz* an der Hochschule Rosenheim (* in Gebäuden) Prof. Dr. Harald Krause Fachgruppe Bauphysik & Gebäudetechnik Studiengang Energie- und Gebäudetechnologie (Weiter-) Bildung Bachelorstudiengänge Energie- und Gebäudetechnologie Holzbau und Ausbau Innenausbau Masterstudiengänge Master for Green Building, Energy and Management Holzbau für Architekten Fenster & Fassade Seminare, sonst. Weiterbildung Forschung Abteilung F&E Projektbeispiele: Nullenergiestadt smarttes Enerbuild Fassadenprüfstand Prof. Dr. Harald Krause / 1 Prof. Dr. Harald Krause / 2 Studie Energy Efficiency in Buildings Studie Energy Efficiency in Buildings Ausgangssituation: Ergebnisse: 40% der weltweiten CO 2 -Emissionen entstehen durch Gebäude. Energieeinsparung in Gebäuden kann bis 2050 soviel CO 2 einsparen wie der ganze Verkehrssektor derzeit verursacht. Heute gebaute oder sanierte Gebäude werden frühestens in 30 Jahren wieder saniert. Energieverbrauch in Gebäuden kann bezogen auf heute bis 2050 um 60% reduziert werden. Empfehlungen: deutlich strengere und transparente Anforderungen Monitoring Sichtbarmachen des Energieverbrauches finanzielle, steuerlich Anreize Integraler Ansatz bringt den besten Erfolg (Gebäudehülle plus Energieanwendungen im Gebäude) Bildungs- und Weiterbildungsoffensive nötig Prof. Dr. Harald Krause / 3 Prof. Dr. Harald Krause / 4

2 Energie- und Gebäudetechnologie Motivation/Zielsetzung des Studiengangs Wir brauchen Ingenieure (-innen), die verstehen, wie ein Gebäude gesamtheitlich funktioniert, und die wissen, wie Energie effizient bereitgestellt werden kann. Energie- und Gebäudetechnologie Schwerpunkte des Studiengangs Fachübergreifende Module Praxissemester, Organisation&Management, Projektarbeiten, Präsentation&Kommunikation, Bachelorarbeit Energiebereitstellung Energieträger Anlagentechnik Energiespeicher kommun. Energieversorgung Energieanwendungen im Gebäude Bauphysik Techn. Gebäudeausrüstung Gebäudeautomation Energieeffizientes Bauen Grundlagen Natur- Ingenieurswissenschaften und Mathematik Energietransport elektrische Netze Wärmenetze Messen, Steuern, Regeln Simulation Prof. Dr. Harald Krause / 5 Prof. Dr. Harald Krause / 6 Aktueller Stand Energieeffiziente Gebäude und Technologien Erster Start zum WS : Studierende sind jetzt im 4. Semester: 5. Semester = Praxissemester!! knapp über 50 Anfänger, ca. 45 noch dabei 2 Erasmus Studenten aus Frankreich Zweiter Start zum WS Bewerbungen 113 Einschreibungen Ausbau Labore Gelder für Labore Gebäudetechnik, Energietechnik und Solartechnik bewilligt Neuberufungen für EGT Bereich TGA zum SS 2012: Berufungsverfahren läuft Energietechnik (Anlagen, Netze) zum WS 2012/13, Berufungsverfahren läuft (Weiter-) Bildung Bachelorstudiengänge Energie- und Gebäudetechnologie Holzbau und Ausbau Innenausbau Masterstudiengänge Master for Green Building, Energy and Management Holzbau für Architekten Fenster & Fassade Seminare, sonst. Weiterbildung Forschung Abteilung F&E Projektbeispiele: Nullenergiestadt smarttes Enerbuild Fassadenprüfstand Prof. Dr. Harald Krause / 7 Prof. Dr. Harald Krause / 8

3 B&O Modellquartier in Bad Aibling Von der Militärbrache zur Nullenergiestadt B&O Modellquartier in Bad Aibling Bestand 52 Gebäudekomplexe m² Wohnfläche m² Büro- und Gewerbefläche m² Kindergarten, Schule, Krankenhaus m² Gastronomie ausgedehnte Sportfreiflächen Biomasse-Heizhaus Solarthermische Anlagen Photovoltaik-Anlagen Testfassaden Innovative Holzbauten Bebauungsplan Stad Bad Aibling Abriss einiger Gebäude (Sichtachsen) Gewerblicher Fremdenverkehr im Norden Sportpark im Süden Unklar Nutzung der Gewerbeflächen Grad der Nachverdichtung Quelle: B&O Mietraching Prof. Dr. Harald Krause / 9 Fachtagung Holzbau, Stuttgart, 25. November 2011 B&O Modellquartier in Bad Aibling Heizikone B&O Modellquartier in Bad Aibling Heizikone Foto: B&O Fotos: B&O Prof. Dr. Harald Krause / 11 Prof. Dr. Harald Krause / 12 12

4 B&O Modellquartier in Bad Aibling Holz 8: Achtstöckiges Holzhaus B&O Modellquartier in Bad Aibling Solar Decathlon Haus Foto: Huber & Sohn Foto: B&O Prof. Dr. Harald Krause / 13 Prof. Dr. Harald Krause / 14 Sanierungsfassade aus Holz Sanierungsfassade aus Holz Die Südfassade des Gebäudes 353 vor der Sanierung Montage der Fassadenelemente (mit integrierter Wandheizung, blaue Kapillarrohrmatten) Max. Elementgröße: 9,36 m x 3,28 m Prof. Dr. Harald Krause / 15 Prof. Dr. Harald Krause / 16

5 Sanierungsfassade aus Holz Sanierungsfassade aus Holz Fertig aufgestellte Fassadenelemente (vorne) im Vergleich zu unsanierten Gebäuden (im Hintergrund) Sanierte Südfassade am Gebäude 353 der Nullenergiestadt Prof. Dr. Harald Krause / 17 Prof. Dr. Harald Krause / 18 Sanierungsfassade aus Holz Nutzung von Solar- oder Abwärme Aktiv-Fassade smarttes Higher solar collector efficiency Der Aufbau der Fassade: 1-3 Bestandswand (420 mm) 4 Luftspalt (0 40 mm - Fassadenheizung) 5 Gipsfaserplatte 10 mm 6 Holzrahmen-Konstruktion (60/180 mm ) mit MW-Dämmung Holzfweichfaserplatte 22 mm 8 Windschutzfolie 9 Holzlattung (30/50 mm) 10 Holzbekleidung Temperature outside Exterior wall Temperature indoor Radiator Higher heat flow rate Temperature outside Lower flow temperature Bestandswand als Wärmespeicher Temperature indoor Radiator U-Wert vor der Sanierung: 1,0 W/(m²K) U-Wert nach der Sanierung: 0,15 W/(m²K) Gesamtfläche der Elemente: 385 m² Gesamtfläche Heizmatten: 132 m² Übliche Sanierung Waterheat storage tank smaller waterheat storage tank Wandheizung Prof. Dr. Harald Krause / 19 Prof. Dr. Harald Krause / 20

6 Monitoring des Quartiers Monitoring des Quartiers Messkonzept - Gebäude Energiebilanz des Gesamtgeländes Energiebilanz einzelner Gebäude Energiebilanz auf Nutzerebene Ergebnis für das Gebäude: Energiebilanz auf Geräteebene Weitere Ziele des Monitoring: Vergleich von Energieverbräuchen (Vorher/Nachher, Sanierungsvarianten) Einsparung / Kostenoptimierung 7 x WMZ 6 x E-Zähler 5 x TF 1 x Monitoring Reglermodul 1 x Kom.-Modul X Präsenzmelder (mobil / fest) Qualitätssicherung Inbetriebnahme!! Prof. Dr. Harald Krause / 21 Prof. Dr. Harald Krause / 22 EU Projekt ENERBUILD EU Projekt ENERBUILD Überblick Messtechnik 14 Partner, Abschluss 2012 Stromverbrauch Ziele: Konzepte für energieeffiziente Gebäude im alpinen Bereich Aus- und Weiterbildung CO 2 Volumenstrom Lüftung Monitoring von ausgewählten Projekten: Energie, Behaglichkeit, Nutzerverhalten Monitoringobjekte HS Rosenheim EF-Passivhaus Wolfratshausen (Wärmepumpe) Fensteröffnung Solarstrahlung pro Fassade Wärmemengen EF-Passivhaus Samerberg (Holzpellets) Sanierung Bruckmühl (Holzpellets) Temp./Feuchte Fotos: Fam. Prantl, H. Krause, M. Schaub Wetterdaten Prof. Dr. Harald Krause / 23 Prof. Dr. Harald Krause / 24

7 EU Projekt ENERBUILD Passivhaus Samerberg EU Projekt ENERBUILD Passivhaus Samerberg Energiebilanz - Endenergie Endenergiebilanz Einfamilienhaus Samerberg 714 m über NN Holzständerbau, Steinwolle- und Holzfaserdämmung Heizung: Holzpelletofen 13 m² Solaranlage für Heizung und Warmwasser, 4,32 + 4,95 kwp Fotovoltaik kwh pro Jahr Fotovoltaik Überschuss ca kwh: Strom reicht für km/a mit Elektrosmart Warmwasser Wärmeverluste Verluste Holzpellets int. Gewinne Solaranlage Solargewinne Fenster Gewinne Prof. Dr. Harald Krause / 25 Prof. Dr. Harald Krause / 26 EU Projekt ENERBUILD Passivhaus Samerberg Energiebilanz - Primärenergie Fassadenprüfstand auf dem Campus kwh pro Jahr Primärenergiebilanz Strom Holzpellets Verbrauch Solarstrom Erzeugung Prof. Dr. Harald Krause / 27 Prof. Dr. Harald Krause / 28

8 Fazit - Ausblick Bereich Energieeffizienz in Gebäuden wurde in den letzte Jahren systematisch ausgebaut Studiengang Energie- und Gebäudetechnologie liefert die Ingenieure für die Energiewende Energieeffizienz in der Produktion/Industrie Prof. Dr. Harald Krause / 29 Studiengänge Produktionstechnik, Mechatronik Projekte zu Energieeffizienten Antrieben Biomassenutzung ressourcenschonende Produktion von Kunststoffformteilen Mobilitätskonzepte Unterstützung für Ihre Projekte: Ansprechpartner Prof. Dr. Harald Krause / 31