sybrid: solar-hybride planungskonzepte für eine energiebasierte architektur

Transkript

1 sybrid: solar-hybride planungskonzepte für eine energiebasierte architektur prof. dr.-ing. jürgen ruth // professuren tragwerkslehre & massivbau II 1

2 Betriebsenergie Graue Energie Architektur zukunftsorientiert energie-basierte architektur // abb.: bert liebold, fogeb 2

3 Geometrie Technik Material 3

4 3 2,5 2 1,5 1 reale Sanierungsrate 0,5 notwendige Sanierungsrate Abb. 01_Jährliche Sanierungsrate (in Prozent des Bestandes); Datengrundlage: [BMVBS 2007]; [IWU 2010]; [DENA 2014] 4

5 1» nichts ist beständiger als die veränderung oder energieeffiziente gebäude sind wandelbare gebäude 5

6 solar-hybride planungskonzepte für eine energiebasierte architektur adaptive fassaden greenbox Photovoltaikmodul Solarthermiekollektor Fassadenelement Beispiel Wechselmodul adaptive fassade (wechselmodul) / / abb.: fraunhofer Eine reduzierte Einspeisevergütung für erneuerbare Energien entlastet die NiederDas Wechselmodul ermöglicht energetisch optimale Nutzungsformen für Solare Energie. In Kopplung an saisonale Speicher für thermische Energie wird der Eigenverbrauch solarer Gewinne unterstützt. sybridlab ein energieautarkes zukunftslabor // ramil gabdullin spannungsstromnetze und forciert den Eigenverbrauch. 6

7 adaptive fassaden energie-basierte architektur // abb.: r. knochenhauer avila 7

8 adaptive fassaden energie-basierte architektur // abb.: r. knochenhauer avila 8

9 adaptive fassaden energie-basierte architektur // abb.: alexander hollberg, fogeb 9

10 bimo intelligent adaptive façade system by ramil gabdullin rumbus // abb.: ramil gabdullin 10

11 bimo intelligent adaptive façade system by r. gabdullin rumbus // abb.: ramil gabdullin 11

12 2» lieber gut geklaut als schlecht erfunden oder die natur ist immer einen schritt voraus 12

13 plants & machines martin breuer, bastian bügler gbr plants & machines // abb.: martin breuer, bastian bügler gbr 13

14 plants & machines martin breuer, bastian bügler gbr plants & machines // abb.: martin breuer, bastian bügler gbr 14

15 plants & machines martin breuer, bastian bügler gbr plants & machines // abb.: martin breuer, bastian bügler gbr 15

16 3» wer im sommer sein gras frisst, hat im winter kein heu oder ohne saisonale speicher geht nichts 16

17 Screenhaus.SOLAR energie-basierte architektur // abb.: twl 17

18 energie-basierte architektur // abb.: twl 18

19 E nergie Terminal.SOLAR energie-basierte architektur // abb.: twl 19

20 energie-basierte architektur // abb.: twl 20

21 Lebenszyklusbetrachtung // abb.: fogeb 21

22 versuchsspeicher TRT Lastfall Entladen: Schieber RL 2 offen Schieber RL 1 geschlossen Lastfall Heizen: Schieber RL 1 offen Schieber RL 2 geschlossen FOGEB- Versuchsspeicher versuchsspeicher // abb.: fogeb 22

23 Bodenbelag Estrich Dämmung thermisch aktiviertes Bauteil Erdspeicher mit max. 35 c Erdspeicher energieautarker wohnpark // abb.: greenkon 3, sofie radon 23

24 Erzeugung PV hausinterner Verbrauch Einspeisung Smart-Grid Smart-Grid Smart-Grid: Gebäudeintern und Siedlungsübergeifend energieautarker wohnpark // abb.: greenkon 3, sofie radon 24

25 4» der frühe vogel fängt den wurm oder mehr energieeffizienz durch digitale planungsmethoden in den frühen projektphasen 25

26 Planung Benutzung Errichtung Rückbau Baustoffe Grundstoffe Entsorgung Recycling Lebenszyklus von Gebäuden 26

27 warum frühe entwurfsphase? Entscheidungsrelevanz in der frühen Entwurfsphase angelehnt an: Hegger, M., Fuchs, M., Stark, T., & Zeumer, M., 2007, Energie Atlas, Birkhäuser.

28 Lebenszyklusbetrachtung // abb.: fogeb 28

29 parametrische planungstools 1 Lösung in 10 Stunden durch den planer 10 Lösungen in 1 Stunde durch den computer energie-basierte architektur // abb.: fogeb infar 29

30 Lebenszyklusbetrachtung // abb.: fogeb 30

31 evaluierung der hülle

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33 optimierung der hülle

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35 evaluierung der gebäudetechnik

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37 Lebenszyklusbetrachtung // abb.: fogeb 37

38 optimierung der dämmstoffstärke Pareto front and selection of variants according to invest costs compared to GWP lc Klüber N., Hollberg A., Ruth J. Life cycle optimized application of renewable raw materials for retrofitting measures. World Sustainable Building, Barcelona, 2014

39 5» probieren geht über studieren oder erst die erprobung einer anlage zeigt deren wahren wert 39

40 sybridlab das sybridlab ist ein energieautarkes zukunftslabor wandelbarer technologieträger nutzerbetriebener erprobungsraum und damit ein... knoten im zentrum für nachhaltigkeits-transfer NATRA öffenlichkeitswirksamer demonstrator im maßstab 1:1 sybridlab ein energieautarkes zukunftslabor // abb.: ramil gabdullin 40

41 sybridlab Monitoring Interaktion Speicherung sybridlab ein energieautarkes zukunftslabor // abb.: fogeb 41

42 solar-hybride planungskonzepte für eine energiebasierte architektur sybridlab sybridlab ein energieautarkes zukunftslabor // ramil gabdullin sybridlab ein energieautarkes zukunftslabor // ramil gabdullin 42

43 solar-hybride planungskonzepte für eine energiebasierte architektur sybridlab sybridlab ein energieautarkes zukunftslabor // ramil gabdullin 43

44 konzeptentwicklung für ein zentrum für nachhaltigkeits-transfer NATRA Future Driven Architecture Forscher & Entwickler Sustainable Energy Systems Architekten & Ingenieure Politik & Kultur Smart Resilience Engineering Industrie & Bauwirtschaft Investoren & Betreiber Blue Efficient Materials Ecological, Cultural & Social Transformational Processes Partner & Themenfelder