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Entwicklung einer Datenbank mit Modellgebäuden für energiebezogene Untersuchungen

Ergebnisse

Projektbeschreibung

Projektbeteiligte

Eckdaten

Entwicklung einer Datenbank mit Modellgebäuden für energiebezogene Untersuchungen


Projektnummer
10.08.17.7-09.27
Projektbeginn
09.2009
Projektende
12.2010
Projektstatus
abgeschlossen mit Bericht

Ergebnisse

Um die energiesparrechtlichen Anforderungen weiterzuentwickeln, ist es notwendig, Untersuchungen zu Wirtschaftlichkeit, Kostenwirkung und zu den tatsächlich erzielten Energieeinsparungen durchzuführen. Damit die Ergebnisse aussagekräftig sind, ist es wichtig, auf eine fundierte Auswahl von Wohn- und Nichtwohngebäuden zurückgreifen zu können. Im Rahmen des Vorhabens wurden diese Modellgebäude entwickelt, beschrieben und dargestellt.Projektlaufzeit: September 2009 - Dezember 2010

Mit Hilfe einer solchen Sammlung von Modellgebäuden wird bei vergleichenden Berechnungen zukünftig auf eine einheitliche Datenbasis zurückgegriffen, was den Bearbeitungsaufwand zukünftiger Projekte reduziert, die Kontinuität der Betrachtungen sichert und eine Vergleichbarkeit der Ergebnisse ermöglicht.Ausgangspunkt für die Untersuchung war eine umfassende Recherche, um aufbauend auf vorhandenen statistischen Ansätzen typische Gebäude der verschiedenen Kategorien definieren zu können. Anschließend wurden reale Typvertreter identifiziert und über beschreibende Parameter charakterisiert. Es erfolgte auch die Festlegung der für zukünftige Untersuchungen relevanten Kategorien, die bei Bedarf erweitert werden können. Aus den typischen Repräsentanten wurden synthetische Modellgebäude abgeleitet und für die weitere Verwendung aufbereitet. Neben der obligatorischen Beschreibung der bautechnischen Parameter ist die Visualisierung der Modellgebäude ein wichtiger Aspekt, um für die Modellgebäude bei einem breiten Anwenderkreis Akzeptanz zu erzeugen und wichtige Informationen zur Dimensionierung und Zonierung mit einem Blick greifbar zu machen.Auftragnehmer des Forschungsprojekts war das Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. in Kassel.

Konzept

Aufgrund der unzureichenden Datengrundlage über den Gebäudebestand in der Bundesrepublik Deutschland konnten Festlegungen zu Art, Dimensionierung und Zonierung der Modellgebäude nicht aus statistischen Angaben abgeleitet werden. Deshalb wurden Einzelquellen ausgewertet. Während bei den Wohngebäuden noch die Möglichkeit besteht, Durchschnittswerte aus mehreren Typvertretern zu bilden, erfordert die Datenlage bei den Nichtwohngebäuden die Verwendung spezifischer Datengrundlagen.Die verwendeten Realobjekte wurden den Anforderungen der Aufgabenstellung gemäß vereinfacht. Es wurden dadurch synthetische Modellgebäude entwickelt, die hinsichtlich der Art und Anzahl der Zonen sowie deren prozentualer Aufteilung Realitätsbezug haben. Trotz der Vereinfachungen hat das Forscherteam versucht, funktionale Aspekte bei der Modellgebäudebildung zu berücksichtigen.Die festgelegten Modellwerte wurden in Excel-Dateien und im Endbericht dokumentiert und die Modellgebäude dargestellt.

Ergebnisse

Das Forscher hat 15 Wohngebäude-Modellen und 22 Nichtwohngebäude-Modellen innerhalb von acht Kategorien ausgewählt. Bei den Kategorien für die Nichtwohngebäude handelt es sich um die folgenden Nutzungsbereiche:

Der Bereich der Wohngebäude wird durch folgende Modellgebäude repräsentiert:

Die Modellgebäude "Doppelhaushälfte" und "Reihenmittelhaus" können einzeln betrachtet oder als Module verstanden werden. Dadurch sind die Doppelhaushälften auch als Reihenendhäuser verwendbar.Die definierten Modellwerte werden nicht nur tabelliert erfasst, sondern zudem visualisiert. Mittels "" werden pro Modellgebäude bis zu drei Ansichten erzeugt, die wichtige Informationen zur Dimensionierung und Zonierung enthalten. Die durchgängige Farbzuweisung der Nutzungszonen, die Beschriftung mit den Profilnummern der Nutzungsarten nach DIN V 18599-10 und die Darstellung relevanter Abmessungen erleichtern die Arbeit mit den Modellgebäuden und ermöglichen zukünftige Anpassungen.Sämtliche wertbasierten Informationen werden mittels einer Excel-Datei digitalisiert erfasst und verwaltet. Die bautechnischen Parameter sind so detailliert beschrieben und dargestellt, dass sie für Berechnungen nach DIN V 18599 sowie DIN V 4108-6 / DIN V 4701-10 verwendet werden können. Mit der Excel-basierten Datensammlung wird eine flexible und breit anwendbare technische Grundlage entwickelt. Über entsprechende Schnittstellen oder die direkte Übertragung können die enthaltenen Daten für die Weiterverwendung genutzt werden. Die Programmierung der Schnittstellen war nicht Bestandteil dieser Forschungsarbeit. Lediglich die Struktur und der Umfang der enthaltenen Daten sind so angelegt, dass alle notwendigen Werte enthalten sind, um Berechnungen mit jedweden Werkzeugen durchführen zu können. Neben je einer zusammengefassten Datensammlung für die Wohn- und die Nichtwohngebäude existieren Excel-Dateien mit einzelnen Tabellen für die verschiedenen Modellgebäude. Die Differenzierung nach Nutzungsarten ist hier optisch hervorgehoben und ermöglicht so einen einfachen Überblick. Innerhalb der Gebäudeskizzen findet die gleiche Farbzuweisung Verwendung.Die Tabellen sind so angelegt, dass sie innerhalb späterer Untersuchungen angewendet werden können. Zur Aufrechterhaltung der hier angewandten Strategie für die Festlegung der Modellwerte sind Zellen deren Werte sich aus Berechnungen ableiten gesperrt. Die Eingabefelder sind ohne Schraffur weiß dargestellt.Für alle Wohn- und Nichtwohngebäude-Modelle sind parallel die festgelegten Modellwerte in Kombination mit der jeweiligen Referenzbau- und -anlagentechnik mit der hauseigenen Energieberatungs- EPASS-HELANA-Ultra-Edition erfasst und ausgewertet. Konkrete Angaben (Bauteildicken, Innenbauteile, Unterteilung der jeweiligen Zonen), die Rückschlüsse auf die Ermittlung der Nettogrundfläche zulassen, sind nicht Inhalt der vorliegenden Arbeit und werden pauschal festgelegt.

Eine ausführliche Darstellung der Ergebnisse finden Sie im Endbericht (siehe "Veröffentlichungen" in der rechten Spalte).

  • Einzelhandel
  • Bürogebäude / Verwaltung
  • Schulen
  • Hotels
  • Hallen – Fertigung, Fabrik, Werkstatt
  • Hallen – Lager, Logistik
  • Sporthallen / Turnhallen
  • Kindergärten
  • Einfamilienhaus klein und groß, jeweils mit und ohne beheiztem Keller
  • Bungalow
  • Doppelhaushälfte Nord und Süd, jeweils mit und ohne beheiztem Keller
  • Reihenmittelhaus, jeweils mit und ohne beheiztem Keller
  • Mehrfamilienhaus klein, sechs Wohneinheiten mit durchschnittlich 55 m² Wohnfläche
  • Singleapartments, zwölf Wohneinheiten mit durchschnittlich 30 m² Wohnfläche
  • Mehrfamilienhaus groß, 40 Wohneinheiten mit durchschnittlich 71 m² Wohnfläche
Projektbeteiligte
Eckdaten
Schlagworte zum Projekt : Datenbank, Modellgebäude, Energieeinsparung, Wohngebäude, Nichtwohngebäude
Einordnung in Zukunft Bau : Energieeinsparung/ -gewinnung, Ressortforschung, Wohnungsbau