Nachhaltige Gebäude und Quartiere
Gebäudeautomation, Smart Building, Monitoring und Betriebsoptimierung
Energie und Gebäudetechnik
Modellierung, Simulation und Building Information Modeling
Kompetenz
Nachhaltige Gebäude und Quartiere
- Integration von Gebäudestruktur und Gebäudetechnik beispielsweise durch Aktivierung der Gebäudehülle
- klassische Themen der Bauphysik (Wärme, Feuchte, Schall)
- thermische und hygrothermische Simulationen
- Wärmebrückenberechnungen
- Messungen, Baukonstruktion
- Planungs-, Ausführungs- und Inbetriebnahme
- integrale Planung, Baumaterialien, Baukultur
- Denkmalschutz
- nachhaltige Neubau- und Sanierungskonzepte für Sportstätten und Großveranstaltungen
- Ökobilanzierungen, Lebenszykluskosten und Wirtschaftlichkeitsanalysen
- Methoden zur Beurteilung der Nachhaltigkeit: Bewertung von Materialien, Konstruktionen, Gebäuden, Stadtquartieren und Regionen hinsichtlich ökologischer, ökonomischer und sozialer Aspekte,
- Integration von Nachhaltigkeitsthemen und Bauphysik in BIM-orientierten Planungskonzepten,
- Ressourceneffizienz mit dem Schwerpunkt Rückbau,
- Energieeffizienz und Nachhaltigkeit in Alpenregionen und ländlichen Regionen.
Gebäudeautomation, Smart Building, Monitoring und Betriebsoptimierung
Das Bauwesen wird zukünftig stärker auf die interdisziplinäre Funktionsweise der Komponenten ausgerichtet werden, um einen effizienten und nachhaltigen Betrieb nach den Bedürfnissen und Zielen des Nutzers zu gewährleisten.
- Gebäudeautomation: Nachdem die offene Kommunikation in der Gebäudeautomation seit vielen Jahren Standard ist, sind nun die digitalen Gebäude- und Anlagenmodelle der Planung (BIM Modell) in die Automationsfunktionen zu überführen und zur Betriebsoptimierung anzuwenden.
- Smart Buildings: Automations- und Kommunikationssysteme nehmen zunehmend mehr Platz ein im alltäglichen Leben. Selbst Wohnobjekte weisen einen starken Zuwachs an intelligenten Bauteilen auf. Damit lassen sich funktionale Aufgaben vernetzen, die im Rahmen einer gleichmäßigen Energieversorgung eines Quartiers und einer weitreichenden Ausnutzung regenerativer Energie benötigt werden.
- Monitoring und Betriebsoptimierung: Entwicklung von ergonomischen und energieeffizienten Werkzeugen zum Monitoring und zur Diagnose von Gebäudedaten.
Energie und Gebäudetechnik
- Entwicklung von Komponenten und Systemlösungen in den Bereichen: Absorptionswärmepumpen, Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung, Wärmespeicher
- Algorithmen für die Optimierung des Betriebs von Energieversorgungssystemen mit Kraft-Wärme-Kälte- Kopplung und Kälteversorgungssystemen
- Konzepte und Betriebsstrategien zur Wärmeversorgung: Nutzung von Umweltwärme, Einsatz von Wärmespeichern, flexibler Einsatz von Wärmepumpen im "smart-grid"
- Effizienzsteigerung von Biomasse-Heizsystemen: Brennwertnutzung an Biomassekesseln mittels angekoppelter Sorptionswärmepumpe
- "Energy Performance Gap" bei großen Wohngebäuden: Einfluss von Nutzerverhalten und Gebäudetechnik
- LowEx-Systeme für Geothermie-Fernwärme: hoher Anteil erneuerbarer Energien durch sehr niedrige primärseitige Rücklauftemperaturen
- KWK-Anlage mit hocheffizienter Wärmespeicherung: große Lastverschiebung für einen netzdienlichen Betrieb
- Langzeit-Kältespeicher: Kälteerzeugung primär in Zeiten regenerativer Stromüberschüsse
- Energiekonzepte: Gebäudehülle und technische Gebäudeausrüstung, Plusenergiekonzepte (Gebäude, Quartiere und ländliche Regionen etc.)
- Nachhaltige und energieeffiziente Quartierslösungen unter Beachtung standortspezifischer Faktoren
Modellierung, Simulation und Building Information Modeling
Simulationsmodelle werden in der Planung und Betriebsoptimierung als auch in der Forschung zur Entwicklung und Bewertung innovativer Gebäude- und Anlagekonzepte eingesetzt. Die Weiterentwicklung und Qualitätssicherung dieser Modelle ist eines unserer Hauptziele.
Hierfür werden parallel fünf Wege beschritten:
- Definition und Erprobung von Qualitätsanforderungen an Simulationsmodellen und Testprozeduren zur Validierung der Modelle in unterschiedlichen Anwendungsszenarien (Forschung, Planung, Betriebsüberwachung, Lehre).
- Aufbau eines digitalen Planschranks zur Beschreibung von Muster-strukturen für die Simulation unterschiedlicher Gebäude- und Anlagenkonzepte.
- Mitgestaltung, Erprobung und Weiterentwicklung der zunehmenden Digitalisierung des gesamten Planungs-, Bau- und Betriebs-prozesses auf der Basis von BIM (Building Information Modeling).
- Entwicklung neuer Modelle für neuartige bis hin zu selbst entwickelten Anlagenkomponenten wie sie beispielsweise bei der hybriden Kälteerzeugung oder bei der latenten Wärmespeicherung erforscht werden.
- Erforschung und Erprobung selbstlernender Modelle wie Neuronale Netze (KI) oder Autoregressionsverfahren.
Kompetenz
Forschungsnetzwerke
- Wir binden die gewonnenen Erkenntnisse und Expertise aus Forschungsvorhaben umgehend in die Lehre ein, wodurch neues Wissen Einzug in die Praxis findet
- Wir bieten jungen Forschungsinteressierten spannende Forschungsprojekte und bilden über Promotionen den wissenschaftlichen Nachwuchs aus
- Wir unterstützen die Forschenden bei deren Vorhaben, fördern professionell die Kooperation mit anderen Forschungsinstituten und initiieren den Ausbau von Netzwerken
Forschungskooperationen
- Für Kommunen, Industrie, Verbände und Politik führen wir unabhängige Machbarkeits- und Vergleichsstudien mit Anwendung komplexer Simulationen durch und ermöglichen über eigenentwickelte Monitoring-Tools eine konsequente Betriebsoptimierung von Anlagen und Gebäuden in der Nutzungsphase
- Wir kooperieren mit F&E-Abteilungen unserer Partner aus Industrie und Gewerbe zur Entwicklung innovativer Komponenten, Geräte und digitaler Werkzeuge. Die Ergebnisse testen wir in unseren realen und virtuellen Laboren.
