Well-Being und Gebäude-Monitoring bei Hocheffizienten Wohngebäuden

Projektteam: DGJ Architekten, TU Braunschweig, Universität Stuttgart, Humboldt Universität, AktivPlus e.V., Berliner Institut für Sozialforschung, Beibob Medienfreunde, VELUX Group

gefördert durch: BBSR - Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung

Zeitraum: 2014 - 2017

Abstract: Gebäude sind nicht nur technische Einrichtungen, sondern das Lebensumfeld von Menschen. Die Interaktion zwischen den Gebäuden und den Menschen lassen sich deswegen nicht allein über quantitative, bauphysikalische Merkmale beschreiben. Ziel dieses Projekts ist es, objektive und subjektive Methoden zur Beschreibung von Nutzerkomforts, Behaglichkeit und energetischer Performance von Gebäuden zu vergleichen und zu verbinden. Zu diesem Zweck wird ein allgemein anwendbares Messinstrument zur Beschreibung und Bewertung des Nutzerkomforts in Wohngebäuden (well-being) entwickelt. Hierzu werden drei Datenquellen erhoben und verglichen: 1. Prognosen und Simulationen 2. Messung von physikalischen Werten 3. Befragung von Nutzern

AktivPlus Entwicklungsstandard

Projektteam: Prof. Joost Hartwig, Hans Drexler, Prof. Dr. Natalie Eßig, Caroline Fafflok, Dr. Rolf-Michael Lüking, Dr.-Ing. Boris Mahler, Astrid Unger, Thomas Wilken

gefördert durch: AktivPlus e.V. - Walter-Kolb-Strasse 22 - 60594 Frankfurt

Zeitraum: 01.07.2013 - 31.12.2016

Abstract: “AktivPlus e.V.” entwickelt einen zukunftsfähigen Standard für Gebäude und Quartiere in der Bau- und Immobilienwirtschaft. Dieser soll sich dadurch auszeichnen, dass AktivPlus Gebäude Energiebedarf, Energieerzeugung sowie Wohnkomfort und Interaktion mit dem Nutzer optimieren und dadurch Infrastruktur und Umwelt entlasten.

Aktivplus Informationsbroschüre

BUILDING MONITOR

Projektteam: DGJ, VELUX Group, Technical University of Denmark (DK), AktivPlus e.V. (DE), Humboldt University, Berlin (DE), NetAtmo (FR), Beibob Medienfreunde Darmstadt (DE)

gefördert durch: Climate-KIC | The EU's main climate innovation initiative; www.climate-kic.org

Zeitraum: 2015 - 2016

Abstract: Die Interaktion zwischen Gebäude und Mensch lässt sich deswegen nicht allein über quantitative, bauphysikalische Merkmale beschreiben. Dieses Projekt soll ein sogenanntes ‚Building Monitor’ System entwickeln, um Komfort, Well-Being und Energieeffizienz im Zusammenhang miteinander zu verstehen und zu verbessern. Energieverbräuche und CO2-Emissionen werden durch das Verhalten des Nutzers wesentlich beeinflusst. Somit ist das besseres Verständnis von Nutzerkomfort und Nutzerverhalten vom zentralen Interesse für die Energieeffizienz. Mit ‚Building Monitor’ soll ein Monitoring System für Wohngebäude entwickelt werden, welches - Einfach zu installieren, zu verwenden und zu verstehen. - Optimiert den Energieverbrauch durch ein besseres Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Bedienkomfort und Energieeffizienz von Gebäuden. - Sammelt Informationen über den Energieverbrauch und Raumklima.

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Monitoring Effizienzhaus Plus - Internatsschule Schloss Hansenberg

Projektteam:

gefördert durch: BBSR für das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS)

Zeitraum: 12/2012 - 08/2015

Abstract: Im Bereich der Plus-Energie-Gebäude gibt noch wenig Erfahrungen über das Verhalten der Gebäude im Betrieb. Am Beispiel des Wohngebäudes für Schüler soll ein Monitoring-Konzept entwickelt werden, das mit einfachen Mitteln und unter Mitwirkung der Nutzer (mit geringem Zeitaufwand) implementiert werden kann. Das halb-manuelle Monitoring basiert darauf, dass bereits mit einer kleinen Anzahl von Messpunkten und unter Nutzung ohnehin verfügbarer Verbrauchswerte eine reletiv genaue Aussage über Energieerzeugung, Energieverbrauch und die Verteilung dieser Verbräuche im Gebäuden gemacht werden kann.

Erweiterung eLCA - Ökobilanzierung für Bestandsgebäude

Projektteam:

gefördert durch: BBSR - Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung

Zeitraum: 01/2014 - 10/2014

Abstract: Mithilfe des seit September 2012 vom BBSR entwickelten Online-Bilanzierungstools „eLCA“ können Ökobilanzen für Büro- und Verwaltungsgebäude auf Grundlage der vom BBSR herausgegebenen Baustoffdatenbank Ökobau.dat erstellt werden. Eine Bilanzierung von Gebäuden in eLCA war bis dahin nur für Neubauten, nicht aber für Modernisierungsmaßnahmen an Bestandsgebäuden möglich. Die Erfassung und Berechnung von Ökobilanzen für Bestandsgebäude und Sanierungsmaßnahmen ist ein Schwerpunkt des Projekts. Ebenso wurde die Möglichkeiten der Berücksichtigung und Unterstützung für die Bilanzierung von regenerativ erzeugter Energien erforscht.

eLCA - Ökobilanzierung für Bestandsgebäude

Monitoring Haus Böhrer, Betrieb eines Effizienzhaus Plus

Projektteam: DGJ Architekten

gefördert durch: BBSR - Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung

Zeitraum: 01/2013 - 10/2014

Abstract: Intelligente Mess- und Regeltechnik ist die Zukunftstechnologie im Bereich des Monitorings von Gebäuden. Der Einsatz dieser Technologie im Rahmen eines Effizienzhaus-Plus birgt besondere Effizienz-Potentiale, weil durch die intelligente Koordination von Energieangebot und Energieverbrauch der direkte Eigenverbrauch der selbsterzeugten Energie maximiert werden kann. Dadurch können Verluste für Speicherung, Transport und Umwandlung der Energie vermieden werden. Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer intelligenten Mess- und Regelungstechnik.

MSA: Sustainable Prototype

Projektteam: studentisches Selbstbauprojekt

gefördert durch: MSA Münster School of Architecture

Zeitraum: 2012 - 2014

Abstract: Ziel des Projektes ist es, ein Bausystem aus hochdämmenden Massivholz zu entwickeln, die zukünftigen bauphysikalischen Ansprüchen genügen und leichter zu trennen und zu recyceln sind. Mit dem Forschungsprojekt wurde untersucht, wie aus dem Baustoff Holz Baukonstruktionen entwickelt werden können, die durch die Form und Fügung der einzelnen Elemente die wichtigen Funktionen an moderne Baukonstruktionen insbesondere Tragfähigkeit und Wärmeschutz erfüllen und gleichzeitig leichter zu trennen und zu rezyklieren sind.

res009_Timberprototype_Booklet_XS

ArchLand Architecture with Landscape Methods: PhD 1st year report

Projektteam: Daniel Jauslin, Begleiter: Prof. Dr. C.M. Steenbergen, Ass. Prof. S. Nijhuis

gefördert durch: TU Delft Chair of Landscape Architecture

Zeitraum: 01.09.2008 - 01.09.2013

Abstract: Nur in English: Contemporary architecture has been strongly influenced by the concept of landscape in recent times. A new mindset evolves that changes the core of the architectural discipline: the organization and composition of architectural space as a landscape. The scope of this thesis is to investigate and understand architecture that has been designed like a landscape. In proiects of OMA, MVRDV, Peter Eisenman, Foreign Office or Diller+Scofidio the building inside and landscape outside do not merely interact, but the building is designed as an artificial landscape on its own. Landscape constitutes the inside. The landscape to architecture relation is turned inside-out. The analysis of the Rolex Learning Center by SANAA is surely an important part of our discovery of landscape methods for architectural design. Landscape is developing here as the aesthetic mediator between nature and human.

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Zentraler Fachlehrgang für Referendarinnen und Referendare des höheren technischen Verwaltungsdienstes der Fachrichtung Hochbau

Projektteam: Ganztägiger Workshop mit Prof. Hansruedi Preisig, Zürich

gefördert durch: Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung Ausbildungsleiter für den höheren bautechnischen Verwaltungsdienst

Zeitraum: 27.05.2013 - 27.05.2013

Abstract: Zwei Vorträgen : -Strategien und Methoden des nachhaltigen Bauens - Strategien für nachhaltige Wohngebäude - Zertifizierungsmethoden im Bauwesen.

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EcoEasy EcoEasy: Entwicklung eines Ökobilanzierungstools

Projektteam: BEIBOB Medienfreunde Lode, Mathes, Möller GBR, Fachgebiet Entwerfen und Energieeffizientes Bauen, TU Darmstadt

gefördert durch: BMVBS Bundesministerium für Verkehr- Bau und Stadtentwicklung

Zeitraum: 01.10.2010 - 01.10.2011

Abstract: Entwicklung eines anwenderfreundlichen und in den Planungsprozess integrierten Werkzeugs zur Ökobilanzierung in Kooperatin mit BEIBOB Medienfreunde Lode, Mathes, Möller GBR und dem Fachgebiet Entwerfen und Energieeffizientes Bauen, TU Darmstadt

Vortragsreihe "Sustainable by Design"

Projektteam:

Zeitraum: 09/2010 - 09/2011

Abstract: Symposienreihe mit anschließender Vorlesungsreihe und Buchveröffentlichung zur ganzheitlichen und verständlichen Darstellung der Zusammenhänge des nachhaltigen Bauens an der Münster School of Architecture mit internationaler Beteiligung.

Quartiersarchitekten Mathildenviertel Offenbach

Projektteam:

Zeitraum: 09/2010 - 09/2011

Abstract: Mit dem Angebot einer kostenlosen Beratung durch DGJ Frankfurt und den Auftrag als Quartiersarchitekten zu fungieren intensiviert die Stadt Offenbach die Ansprache von Hauseigentümern im Mathildenviertel und setzt wichtige Impulse zur Aufwertung des Quartiers.

res071.001 Minimum Impact House - Prototyp für nachhaltiges Bauen

Projektteam: Hans Drexler, Esther Götz, Kristina Klenner, Marcella Lantelme, Susanne Sauter, Jörg Thöne, Eva Zellmann.

gefördert durch: DBU Deutsche Bundesstiftung Umwelt.

Zeitraum: 01.06.2006 - 30.08.2008

Abstract: Das Projekt Minimum Impact House ist eine Prototypenentwicklung für nachhaltigen Wohnungsbau in der Stadt. Nachhaltigkeit und Ökologie erfordern eine ganzheitliche Optimierung des Bauens. Beim Minihaus wurden Herstellung des Gebäudes, Betrieb und Standortfaktoren wie Urbanität und Mobilität zusammen betrachtet. Dabei stellte sich heraus, dass eine innerstädtische Nachverdichtung eine ganze Reihe ökologischer Vorteile hat. Zersiedlung der Landschaft wird verhindert, der Verkehr verringert, die Nutzung der vorhandenen Infrastruktur intensiviert und das soziale Gefüge in der Stadt gestärkt. Zur Erschließung der innerstädtischen Nischen ist die Entwicklung neuer Bautypologien und Baukonstruktionen für die Schaffung von nachhaltigem Wohnraum in der Stadt nötig. Ziel des Projektes war es, einen neuen Ausdruck für das nachhaltige Bauen zu finden, der dem urbanen Standort der Nachverdichtung angemessen und zeitgemäß ist. Dringend notwendig ist eine Imageaufwertung des nachhaltigen und ökologischen Bauens, die über die aktuelle Diskussion um Energiekosten und Klimawandel hinausgeht und aus der Nachhaltigkeit architektonische und städtebauliche Qualitäten entwickelt. Das Minihaus ist ein Schritt in Richtung eines neuen Ausdrucks nachhaltiger und ökologischer Architektur. Das Projekt Minihaus, das begleitet wird von einem Forschungsprojekt für nachhaltiges Bauen in der Stadt, versucht, die Nachhaltigkeit einer innerstädtischen Wohngebäude zu optimieren.

res2009.071_Minimum_Impact_House_Forschungsbericht.pdf (13,9 MB)

res071.002 Leitfaden Entwicklung eines Prototypen

Projektteam: Hans Drexler, Esther Götz, Kristina Klenner, Marcella Lantelme, Susanne Sauter, Jörg Thöne, Eva Zellmann.

gefördert durch: DBU Deutsche Bundesstiftung Umwelt.

Zeitraum: 01.06.2006 - 30.08.2008

Abstract: Das Forschungsprojekt sucht nach nachhaltigen Lösungen für den Wohnraum in Innenstadtlagen. Hierzu wurde eine neue Bautypologie innerstädtischer Nachverdichtungen entwickelt. Die These des Forschungsvorhabens ist, dass innerstädtische Nachverdichtungen viele Vorteile bieten: Der Verbrauch von Naturräumen und die Zersiedlung der Landschaft wird reduziert, die vorhandene Infrastruktur wird besser ausgelastet und im Gegenzug der Bau von neuer Infrastruktur, wie Strassen, öffentliche Gebäude und Leistungsnetze vermieden; durch kompaktere Siedlungsräume wird der Pendelverkehr reduziert, das soziale und kulturelle Gefüge der Städte wird gestärkt. Diese Standortvorteile werden in dem Vorhaben mit neuen Gebäudetypologien und Bautechniken verbunden, um gleichzeitig die umweltschädlichen Einwirkungen durch den Bau und den Betrieb der Gebäude zu optimieren. Durch eine Minimierung der Betriebsenergie und der Primärenergieinhalte der Baukonstruktion wird das Klima und Ressourcen geschont, sowie die Betriebskosten dauerhaft gesenkt. Es wurde ein Prototyp entwickelt und gebaut, der durch einen ganzheitlichen, nachhaltigen Ansatz neue Lösungswege des innerstädtischen Wohnungsbaus aufzeigt. Davon ausgehend wird eine Planungsmethodik beschrieben, die am Beispiel des Prototypen die Abhängigkeiten und Verknüpfungen aufzeigt und so dem Praktikern Orientierungshilfen im Planungsprozess gibt, um neuen Bauformen und Konstruktionen im Planungsprozess zu berücksichtigen. Im Umgang mit Behörden, Baubeteiligten und Nutzern sind Umsetzungsstrategien notwendig, die zum einen die technischen, rechtlichen und finanziellen Probleme adressieren, zum anderen einen Bewusstseinswandel bei den Entscheidungsträgern in Politik, Verwaltung und der Privatwirtschaft bewirken, deren Zusammenarbeit oder Zustimmung für die Bauvorhaben erforderlich ist.

res2009.071_Leitfaden-Entwicklung_des_Prototypen_2008.08.18.pdf (22,4 MB)

tud002 Energetische Bewertung und Sanierung der Schulgebäude der Stadt Offenbach am Main

Projektteam: Fachgebiet Entwerfen und Energie-effizientes Bauen der TU Darmstadt Prof. M. Sc. Econ. Manfred Hegger, Projektleitung Dipl. Ing. Hans Drexler Dipl. Ing. Michael Keller, Dipl. Ing. Tanja Klippert, Dipl. Ing. Ingo Lenz

gefördert durch: Stadt Offenbach am Main

Zeitraum: 01.09.2005 - 03.03.2006

Abstract: Die nachfolgende Dokumentation ist der Abschlussbericht zur Bestandssanierung der Schulen Offenbach durch die TU Darmstadt, Fachgebiet Entwerfen und Energieeffizientes Bauen. Gegenstand des Auftrages sind Bestandsaufnahme- und Beratungsleistungen zur Entwicklung einer Strategie für die Sanierung und den Betrieb der Liegenschaften Schule der Stadt Offenbach. Es werden 28 Schulen betrachtet und in ihren maßgeblichen Eigenschaften erfasst. Zur Aufnahme der Schulgebäude haben wir einen Fragebogen zur Bestandsaufnahme vor Ort entwickelt. Durch die Vor-Ort Begehung wurde der Fragebogen stetig modifiziert und speziell auf den Typus Schule angepasst, dies ist im Zwischenbericht ausführlich dokumentiert. Das zusammengetragene Datenmaterial erlaubt eine qualitative Analyse der energetischen Schwächen und Potentiale der Gebäude untereinander im Vergleich. Resultierend aus dem Fragebogen wurde neben der Massenermittlung und U-Wert Bestimmung für jede Schule eine Energie-Bedarfsrechnung durchgeführt. Diese Bedarfsberechung wurde individuell für den Standort Offenbach entwickelt. Grundlage für das Berechnungsverfahren bilden dabei der für Wohnneubauten zu führende öffentlich rechtliche Nachweis nach der Energieeinsparverordnung und das Berechnungsverfahren des Passivhaus-Vorprojektierungsprojektes. Ergebnisse, die unter Normbedingungen erzielt wurden, spiegeln dabei die Berechnungesmethodik nach EnEV wider und wurden durch Einflussfaktoren, die direkt auf den Schulbau abgestimmt sind, modifizierit. Hierdurch gelingt es individulle Gegebenheiten und vor Ort aufgenommene schulspezifische Besonderheiten mit in die Rechnung einfließen zu lassen. Die genauen Grundlagen, Rahmenbediungungen und Annahmen im Hinblick auf die Berechnung sind den Erläuterungen zu entnehmen.

tud002_school_evaluation_offenbach.pdf (21,3 MB)

P121_BASF Material Innovations: Forschungs- und Entwicklungsprojekt zu den Möglichkeiten und Chancen transluzenter Polyurenthane-Schäume

Projektteam: Fachgebiet Entwerfen und Energieeffizientes Bauen der Technischen Universität Darmstadt Prof. M. Hegger Projektleitung: Dipl. Arch. ETH Hans Drexler M. Arch Dipl.-Ing. TU Sebastian El khouli, Dipl.-Ing. TU Tanja Klippert, cand. arch. Veronika Kraljic, cand. arch. Marcella Lantelme, cand. arch. Franziska Swoboda

gefördert durch: BASF SE Ludwigshafen

Zeitraum: 01.02.2005 - 20.11.2005

Abstract: Ausgangspunkt für das Forschungsprojekt ist ein Rohmaterial, das von der BASF SE entwickelt wurde und das derzeit in Laborform vorliegt. Die Grundlage für die Projektentwicklung war der Wunsch, der seitens der Architekten und Planer an die BASF herangetragen wurde, ein transluzentes Wärmedämm-Material zu entwickeln. In Anlehnung an die Produktentwicklung eines Wettbewerbers, der Heidelberger Zement AG, entwickelte die Forschungsabteilung der BASF SE ein transluzentes Polyurethan, in welches Fasern aus PMMA eingelegt wurden. Durch die parallele Anordnung der PMMA-Fasern ergab sich eine Lichtdurchlässigkeit des ansonsten lichtundurchlässigen Polyurethan-Schaumes. Von der BASF SE wurden verschiedene Proben hergestellt, die sich zum einen durch Anordnung und Stärke der PMMA-Fasern, zum anderen durch die Einstellung des Polyurethan-Schaumes, der entweder als Hart- oder als Weichschaum eingesetzt wurde, unterschieden. Ziel des Forschungsprojektes, das durch die BASF SE beim Fachgebiet Entwerfen und Energieeffizientes Bauen der Technischen Universität Darmstadt beauftragt wurde, war es, herauszufinden, für welchen Einsatz das Rohmaterial geeignet scheint und ob sich daraus Baumaterialien und Bauprodukte entwickeln ließen. In einer ersten Phase des Projektes wurde deshalb ein Studentenwettbewerb ausgeschrieben, bei dem den Studierenden ergebnisoffen das Material vorgestellt wurde. Im Mittelpunkt stand die Aufgabe, Bauteile oder Bauprodukte aus diesem Rohmaterial zu entwerfen. Die Ergebnisse des Wettbewerbs waren vielfältig. Unter den prämierten Arbeiten fanden sich u.a. mehrere Fassadensysteme, die den Einsatz des Materials in Kombination einer konventionellen Pfosten-Riegel-Konstruktion vorschlugen. Desweiteren fanden sich Vorschläge zum Einsatz des Materials im Bereich Produktdesign. Hier wurde ein Vorschlag für einen Straßenpoller mit dem ersten Preis ausgezeichnet, ein weiterer Vorschlag entwickelte ein Sitzmöbel, an dessen Unterseite Lichtquellen und Displays anzubringen wären, um an der Oberfläche Lichtspiele zu erzeugen.

P121_Material_InnovationsII_BASF/P121_Material_InnovationsII_BASF.pdf (11,8MB)


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