Foto: Frontansicht des sozialen Wohnbaus Utendorfgasse Wien

IEA-EBC Annex 58: Zuverlässige Charakterisierung der Gebäudeenergieeffizienz mit Hilfe dynamischer Messungen in Originalgröße

Einfache und robuste Prognosemodelle für das dynamische thermische Verhalten von Gebäuden werden für die Bewertung von Energieeffizienzmaßnahmen und für die Anbindung an Smart Grids benötigt. Dieses Projekt liefert die wissenschaftlichen Grundlagen und die ersten Lösungsansätze für die energetische Charakterisierung von Gebäuden mit Hilfe von dynamischen Messungen. Diese sollen in Zukunft möglichst während der Gebäudenutzung und mit bereits vorhandener Infrastruktur ermöglicht werden.

Status

Abgeschlossen

  • November 2013 - März 2016

Kurzbeschreibung

Kurzfassung

Problematik und Ausgangssituation

Es werden möglichst einfache Charakterisierungsmethoden benötigt, um das energetische Verhalten von realen Gebäuden zu beschreiben. Diese sollen zum einen für die Qualitätssicherung bei der Umsetzung von effizienzsteigernden Maßnahmen und zum anderen für die Prognose des Lastverhaltens im Hinblick an eine Smart Grid Anbindung eingesetzt werden können.

Ziele und gewählte Methode

Darum verfolgte das IEA EBC Annex 58 Projekt folgende Ziele:

  • Entwicklung von einheitlichen Qualitätsstandards für die dynamische Vermessung von Gebäuden oder Gebäudekomponenten in Echtgröße.
  • Identifikation bzw. Entwicklung von möglichst einfachen Gebäudemodellen, um eine effektive Charakterisierung realer Gebäude auf Basis von Messdaten zu ermöglichen bzw. um das transiente thermische Verhalten von Gebäuden oder Bauteilen mit Hilfe dieser Charakterisierungsgrößen prognostizieren zu können.

Im Rahmen der Subtasks 1-5 wurden die notwendigen Schritte zur Optimierung und Analyse und Auswertung dieser Full-Scale-Messungen bis hin zum Aufbau eines Kompetenznetzwerks erarbeitet. Ziel der Arbeiten war es sowohl die notwendigen Methoden und die Infrastruktur für die Messungen festzulegen, als auch die geeigneten Auswertungs- und Analysemethoden zu entwickeln bzw. anzupassen.

Im Rahmen des österreichischen Teilprojektes wurde die messtechnische Validierung der Simulationsmodelle sowie die Kopplung mit mathematischen Optimierungsroutinen vorgenommen, sowie die Möglichkeiten und Grenzen der Verwendung bereits im Gebäude vorhandener Mess- und Automations-Infrastruktur ausgelotet.

Ergebnisse und Erkenntnisse

Subtask 1 machte eine Bestandsaufnahme über die derzeit vorhandenen Prüfeinrichtungen für dynamische Tests in Echtgröße auf der ganzen Welt. Auch auf österreichische Einrichtungen wird eingegangen.

Subtask 2 entwickelte eine Hilfestellung in Form eines „Decision Trees" für die Auswahl geeigneter Testumgebungen und Versuchsaufbauten für die in-situ Vermessung von Bauteilen bzw. ganzen Gebäuden.

Subtask 3 konzentrierte sich auf statistische Verfahren für die dynamische Datenanalyse und auf die Frage, wie Bauteile bzw. gesamte Gebäude auf Basis einer dynamischen Vermessung in Echtgröße energetisch charakterisiert werden können.

Subtask 4 befasste sich mit Anwendungsbeispielen in Bezug auf die hier entwickelten Mess- und Charakterisierungskonzepten. Die Relevanz von dynamischen Tests in Echtgröße wurde dargestellt. Dabei wurde umfangreich auf die Validierung von gängigen energetischen Gebäudesimulationsprogrammen eingegangen. Des Weiteren befasste sich dieser Subtask mit den Anwendungsbeispielen „Gebäudecharakterisierung mit Hilfe von in situ Tests und Smart Meter Daten" (Subtask 4.2) und „Dynamische Gebäudecharakterisierung für die Optimierung von Smart Grids" (Subtask 4.3).

Diesem Subtask ist der Großteil der österreichischen Beiträge zuzuordnen. Man beteiligte sich mit umfangreicher Modellierungs-, Simulations- und Analysearbeit an den Validierungsaufgaben mit dem Gebäudesimulationsprogram Dynbil. Des Weiteren wurde die Nutzung von verfügbaren Optimierungsroutinen für die Kalibrierung des Gebäudeenergiemodells und für die Charakterisierung von Bauteilen untersucht. Für Subtask 4.2 wurde erste Beiträge zu der Frage geliefert, ob und wie Daten aus gebäude-eigener Infrastruktur (Gebäudeautomation, Smart Meters, etc.) für die oben genannten Anwendungsbeispiele genutzt werden können.

Publikationen

IEA Energie in Gebäuden und Kommunen Annex 58: Zuverlässige Charakterisierung der Gebäudeenergieeffizienz mit Hilfe dynamischer Messungen in Echtgröße

Schriftenreihe 02/2017
R. Pfluger, G. Rojas, S. Metzger, W. Kastner, Herausgeber: bmvit
Deutsch, 75 Seiten

Downloads zur Publikation

Kurzvorstellung des "IEA-EBC Annex 58: Dynamische Messung der Gebäudeenergieeffizienz" im "Pecha-Kucha-Format" von G. Rojas-Kopeinig im Rahmen des IEA-Vernetzungstreffens 2014

zum NachhaltigWirtschaften YouTube ChannelWeitere Kurzvorträge des IEA-Vernetzungstreffen 2014 finden Sie im NachhaltigWirtschaften YouTube Channel.

Teilnehmende Staaten

Belgien, China, Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Griechen­land, Italien, Japan, Niederlande, Norwegen, Österreich, Polen, Spanien, Tschechische Republik, UK, USA

Kontaktadresse

Rainer Pfluger Universität Innsbruck
Institut für Konstruktion und Materialwissenschaften
Arbeitsbereich Energieeffizientes Bauen
Technikerstr. 13
A-6020 Innsbruck
E-Mail: rainer.pfluger@uibk.ac.at

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