Laufende Forschungsvorhaben

 

HeatMap: Visualisierung von Heizenergieverschwendungen in öffentlichen Gebäuden

Eine HeatMap ist eine webbasierte interaktive Plattform, um Raumtemperaturen zu visualisieren und somit den Nutzer in den Energieeinsparungsprozessen aktiv einzubeziehen. Heatmaps eignen sich besonders für schlecht gedämmte Gebäude, in denen das Nutzerverhalten zu großen Mengen an Energieverschwendung führen kann. Dies wurde sowohl durch Untersuchungen und durch praktische Erfahrungen von Energie-Contractoren gezeigt. Ausgereifte Heatmaps werden in der Lage sein, eine leichte und zugängliche Vorgehensweise für die  Vermeidung von Energieverschwendung in Gebäuden zu ermöglichen. Ferner können Sie als Geschäftsmodell für die Vermarktung dienen. Außerdem könnten Heatmaps konsolidierte Daten zur weiteren Auswertung und Untersuchungen liefern.

HeatMap: Visualizing the Waste of Heating Energy in Public Buildings

A HeatMap is a web based interactive graphic visualizing room temperatures in order to involve users in energy saving efforts. Heatmaps particularly aimed at poorly insulated buildings in which userbehaviour can lead to large amounts of wasted energy. This has been shown both by investigation and by practical experience of performance contractors. Fully developed heatmaps will be able to contribute to avoidance of energy waste in a way which can be easily adopted over a wide range and scale of buildings and may serve as a business model for commercialisation. Moreover heatmaps could deliver consolidated data for further evaluation such as new KPIs for waste profiles and waste potentials.

Solar-PVT

Im Rahmen dieses Forschungsfeldes werden die Synergieeffekte der Photovoltaik untersucht und ausgewertet. Es geht hauptsächlich um die Kombination von Fotovoltaik und Solarthermie, sowie die mögliche effiziente Nutzung der gewonnenen Energie in einem Gebäude. Dabei sind die Gebäudephysik, die Wetterdaten, die Gebäudeautomatisierung, sowie das Nutzerverhalten wichtige Faktoren für die Ermittlung eines integralen Konzepts. Die Gewonnene Kenntnisse sollen benutzt werden um u.a. eine Normung der PVT-Module (Hybrid-Module) zu entwerfen und somit der Weg zur Standardisierung dieser Module frei stellen. Im Labor EMR der Beuth Hochschule für Technik wird gerade eine Pilotanlage gebaut.

Solar-PVT

In this field of research, the synergy of photovoltaic are examined and evaluated. It mainly involves the combination of photovoltaic and solar thermal systems, and the possible efficient use of the gained energy in a building. The building physics, weather data, building automation and user behavior are important factors for the determination of an integral approach. The obtained knowledge will be used to design standardization for PVT modules (hybrid modules). In the lab EMR of the Beuth University of Applied Sciences a pilot installation is being built.

Chiller*SOLAR

Im Verbundforschungsvorhaben Chiller*SOLAR soll die Nutzung von Sonnenenergie zur Kühlung des Gebäudes mit einem neuartigen, innovativen Funktionsprinzip vereinfacht werden. Der zu entwickelnde Kaltwassersatz kann mit Solarwärme betrieben werden und harmloses, umweltverträgliches Salzwasser dient als Kältemittel. Die wichtigsten Bauteile des Kaltwassersatzes sind speziell zu entwickelnde Luft-Wasser-Wärmeübertrager, die aus mehreren Kunststoff-Kapillarrohrmatten aufgebaut sind. Die Beuth Hochschule als Projektpartner ist hierbei für die Regelung und für Leistungsmessungen am Prototypen verantwortlich.

COP100-SemanticController

In COP100 sollen die Grundlagen für eine neue Generationen Heiz- und Kühlsystemen für Gebäude geschaffen werden. Kühlung und Heizung erfolgt  über den größten Teil des Jahres im Wechselspiel aus Wärmequellen und -senken statt, das Sonnenenergie und einen antizyklischen Temperaturausgleich mit der Umgebung nutzt und so nur noch Förderenergie benötigt. Quellen und Senken werden mit sog. Hybridmatten realisiert - das sind vernetzte Kapillarrohrmatten, die in vorgefertigte Bauteile integriert werden und  eine besonders gute thermischen Anbindung an ihre Umgebung haben - und einem dezentralen Regelungskonzept mit zentraler Optimierung über das Internet  für den Temperaturhaushalt des Gebäudes.

COP100-SemanticController

In the COP100 project the basis for a new generation of heating and cooling systems for buildings should be created. Cooling and Heating is accomplished for most of the year by the interplay of heat sources and sinks, which uses solar energy and anti-cyclical temperature equalization with the environment and thus only energy for pumping is needed. Sources and sinks can be realized by so-called hybrid mats. These are linked capillary, which are integrated in prefabricated components, and have a particularly good thermal connection to their environment. For this system a decentralized control concept with centralized optimization over the internet for the temperature balance of a building is being developed.

COP100-Simulation

In diesem Teilprojekt werden über einen breiten Parameterrahmen hochfeine Raum- und Bauteilmodelle ausgebildet und mit Konvergenzuntersuchungen optimiert. Diese Raummodelle werden durch Anlagenmodelle insbesondere durch thermisch aktivierbare Bauteile (TAB) ergänzt. Die gekoppelten Raum- und Anlagenmodelle können dann genutzt werden um den Betrieb eines COP100-Systems zu simulieren. Dabei kann die Energieeffizienz des Systems bewertet und optimiert werden. Anhand von Testläufen mit repräsentativen Langzeitdaten soll der Nachweis erbracht werden, welche Energieeffizienz – vorzugsweise natürlich welcher mittlere COP-Wert – sich unter realistischen Bedingungen erreichen lässt.

COP100-Simulation

In this project highly resolving room and component models are created over a wide parameter range and are optimized with convergence tests. These room models are complemented by systems models in particular with thermally activated components (TAB). The coupled room and system models can then be used to simulate the operation of a COP100 system. The energy efficiency of the system can be evaluated and optimized. On the basis of test runs with representative long-term data, evidence should be provided which energy efficiency - preferably an average COP value - can be achieved under realistic conditions.

CAFM

Das Forschungprojekt beschäftigt sich mit dem IT-gestützten Facility Management. Teilgebiete dieser Management-Disziplin sind unter Anderem das Flächenmanagement, die Strategische Planung, die Verwaltung von Einrichtungen, Ausstattungen sowie Geräten, die Instandhaltung und die Erfassung, das Monitoring und die Bereitstellung von Verbrauchsdaten für die Kosten-Umlegung und Abrechnung. Die dafür genutzte Software bietet teilweise die Integration von CAD beziehungsweise integriert sich als Module in CAD‑Software von Zweitanbietern. Am Markt befindliche Systeme setzen dabei auf bei der Datenhaltung auf relationale oder objektorientierte Datenbanken. In diesen werden die Prozesse, welche in Zusammenhang mit der Verwaltung von Liegenschaften anfallen, organisiert und verwaltet. Die verwendeten Schemen sind proprietär, wie auch die Formate und Schnittstellen für den Datenaustausch.

LCB Bus

LCB (Low Cost Bus) ist ein Bussystem mit besonders günstigen Hardwarekosten. Anders als Komfortbussysteme, wie man sie in Geschäfts‐bauten antrifft, dient LCB vorrangig der Betriebsoptimierung und muss sich gegen die Einsparungen in den Betriebs‐ und Verbrauchs‐kosten rechnen.  In Performance Contractings, wie eines davon auch an der Beuth Hochschule für Technik Berlin gerade läuft, werden hohe Energieeinsparungen erzielt. Wesentliche Maßnahmen sind eine verbesserte Betriebs‐weise der Anlagen und eine ständige Kontrolle des Energieverbrauchs. Die verbesserte Betriebsweise reduziert das Energieangebot und passt es an den Bedarf an. Mit dem LCB wird solch eine Betriebsweise automatisiert.

Abgeschlossene Forschungsvorhaben

Katube X-Changer

In einer Weiterentwicklung der Kapillarrohrmatte, die heute zum Stand der Technik für Flächenkühlung gehört, wird ein Enthalpietauscher für Luft mit extrem hohen Wirkungsgrad entwickelt, der gleichmäßig mit einer Sorptionslösung benetzt werden kann.

In dem „Katube.X-changer“ genannten Enthalpietauscher kann fast das gesamte Potential der trockenen und feuchten Wärme - also Enthalpie - der Fortluft zurück gewonnen werden und für die Entfeuchtung und Kühlung der Zuluft eingesetzt werden. In Klimazentralen wird damit eine fast „Totale Wärmerückgewinnung“ erreicht, durch die keine Heizenergie mehr im Winter und keine Kältemaschine im Sommerbetrieb gebraucht wird. Stattdessen wird im Sommer die überschüssige Feuchte der Zuluft von einer Sorptionslösung aufgenommen, die mit Solarwärme wieder regeneriert werden kann.