@techreport{BarthBeneckenBetzetal.2016, author = {Barth, Simon and Benecken, Gerd and Betz, Andreas and Binninger, Karsten and Graule, Verena and Hack, Andreas and Haegele, Rainer and Hartmann, Markus and Hauck-Bauer, Eva and Haut, Sandra and J{\"a}ger, Johannes and Kagerl, Andreas and Karlinger, Peter and Konle, Elke and K{\"o}ster, Heinrich and Krause, Harald and Krommes, Sandra and Meissner, Thomas and Michanickl, Andreas and Sandor, Viktor and Schanda, Ulrich and Schemme, Michael and Sebald, Daniela and Spindler, Uli and Stauss, Kilian and Strobl, Thomas and Sussmann, Monika and Versen, Martin and Voit, Johann and Wambsganß, Mathias and Wellisch, Ulrich and Zauner, Johannes}, title = {Forschungsbericht 2015}, organization = {Hochschule Rosenheim}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:861-opus4-12304}, pages = {76}, year = {2016}, abstract = {Mit dem j{\"a}hrlich erscheinenden Forschungsbericht m{\"o}chte die Hochschule Rosenheim einen Einblick in ihre vielf{\"a}ltigen Projekte und Aktivit{\"a}ten der angewandten Forschung und Entwicklung geben. Im Forschungsbericht 2015 wird {\"u}ber Vorhaben im Jahr 2015 berichtet.}, language = {de} } @techreport{BauerBeneckenBueckeretal.2015, author = {Bauer, Lucia and Benecken, Gerd and B{\"u}cker, Dominikus and Buff, Alexander and Carlton, Katrina and Feldmeier, Franz and Flatscher, Simon and Hack, Andreas and Halt, Manfred and Jell, Peter and K{\"o}ster, Heinrich and Kucich, Martin and Manzinger, Franziska and Mecking, Simon and Paus, Inger and Rex, Steffen and Schanda, Ulrich and Schreyer, Manuela and Spindler, Uli and Stadler, Constanze and Stahnke, Svenja and Stiegler, Gertrud and Walser, Georg and Wambsganß, Mathias and Wellisch, Ulrich}, title = {Forschungsbericht 2014}, organization = {Hochschule Rosenheim}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:861-opus4-12317}, pages = {68}, year = {2015}, abstract = {Mit dem j{\"a}hrlich erscheinenden Forschungsbericht m{\"o}chte die Hochschule Rosenheim einen Einblick in ihre vielf{\"a}ltigen Projekte und Aktivit{\"a}ten der angewandten Forschung und Entwicklung geben. Im Forschungsbericht 2014 wird {\"u}ber Vorhaben im Jahr 2014 berichtet.}, language = {de} } @misc{Spindler1990, author = {Spindler, Uli}, title = {Diplomarbeit: Betrieb einer Kompressionsk{\"a}ltemaschine mit integriertem Absorptionskreis}, editor = {Physik-Department TU M{\"u}nchen,}, year = {1990}, language = {de} } @techreport{SpindlerWambsganssKagerletal.2017, author = {Spindler, Uli and Wambsganß, Mathias and Kagerl, Andreas and Zauner, Johannes and Schakib-Ekbatan, Karin}, title = {Abschlussbericht: Monitoring eines Niedrigst-Energie-Hotels in der Sanierung - Teilvorhaben: Messung und wissenschaftliche Analyse}, year = {2017}, abstract = {Im vom BMWi gef{\"o}rderten Forschungsprojekt Niedrigst-Energie-Hotel wurde ein Bestandsgeb{\"a}ude mithilfe eines umfassenden Sanierungskonzeptes zu einem energiesparenden Nur-Strom-Geb{\"a}ude entwickelt. Eine h{\"o}chst w{\"a}rmeged{\"a}mmte H{\"u}lle, komplett neue Anlagentechnik und intelligente Verkn{\"u}pfung der Anlagenteile versprechen niedrigen Energiebedarf bei gleichzeitig hohem Komfort. Doch mit steigender Komplexit{\"a}t der Anlagen steigt auch das Risiko, dass Bestandteile nicht optimal zusammenarbeiten oder sich sogar gegenseitig negativ beeinflussen. Beim energetischen Monitoring werden diese Anlagen und ihre Bestandteile {\"u}berwacht und deren Energiestr{\"o}me gemessen. Dieses Wissen erlaubt schließlich die detaillierte Bewertung des innovativen Energiekonzepts in der Anwendung und in gewissem Umfang auch die Optimierung der Anlagen. Zur Auswertung der umfangreichen Datens{\"a}tze wird das am Karlsruher Institut f{\"u}r Technologie (Fachgebiet Bauphysik \& Technischer Ausbau) entwickelte Werkzeug MoniSoft verwendet. Durch die plattformunabh{\"a}ngige Software werden das Monitoring und die Betriebsanalyse vereinfacht. Seit 2013 wird die Software an der Hochschule Rosenheim maßgeblich mit weiterentwickelt. Projektziele - Durch das energetische Monitoring k{\"o}nnen folgende Ziele erreicht werden: Beurteilung des Betriebs der komplexen Geb{\"a}udetechnik unter realen Bedingungen, Vergleich der Messergebnisse mit den Erwartungen der Planer, Erarbeitung von Optimierungsm{\"o}glichkeiten in der Geb{\"a}udetechnik}, language = {de} } @techreport{WambsganssHackSpindler2016, author = {Wambsganß, Mathias and Hack, Andreas and Spindler, Uli}, title = {Abschlussbericht: Plus-Energie-Kinderhaus H{\"o}henkirchen-Siegertsbrunn, Teilprojekt der Hochschule Rosenheim: Monitoring}, year = {2016}, abstract = {Ziel der Gemeinde H{\"o}henkirchen-Siegertsbrunn war es, ein Kinderhaus (Kindergarten, Hort und Kinderkrippe) zu errichten, das in der Jahresbilanz mehr Energie erzeugt als es selbst verbraucht (Plus-Energie-Geb{\"a}ude). Im Rahmen eines durch das BMWi gef{\"o}rderten Forschungsprojekts wurde das Vorhaben wissenschaftlich begleitet. Die Hochschule Rosenheim begleitete das Vorhaben messtechnisch mit dem Ziel der Betriebsoptimierung und der nachvollziehbaren Validierung der angestrebten Ziele. Zur Auswertung der umfangreichen Datens{\"a}tze wurde das am Karlsruher Institut f{\"u}r Technologie (Fachgebiet Bauphysik \& Technischer Ausbau) entwickelte Werkzeug MoniSoft verwendet. Durch die plattformunabh{\"a}ngige Software werden das Monitoring und die Betriebsanalyse vereinfacht. Seit 2013 wird die Software an der Hochschule Rosenheim maßgeblich mit weiterentwickelt.}, language = {de} } @inproceedings{HackWambsganssSpindler2015, author = {Hack, Andreas and Wambsganß, Mathias and Spindler, Uli}, title = {Plus-Energie-Kinderhaus in H{\"o}henkirchen-Siegertsbrunn - Vorbild f{\"u}r eine neue Generation}, series = {OTTI Energieeffizienzhaus Fachforum, 14. - 15.07.2015, Hamburg}, booktitle = {OTTI Energieeffizienzhaus Fachforum, 14. - 15.07.2015, Hamburg}, year = {2015}, language = {de} } @techreport{WambsganssSpindlerAlscheretal.2015, author = {Wambsganß, Mathias and Spindler, Uli and Alscher, Florian and Botsch, Rafael and Hauck-Bauer, Eva and Kerschberger, Alfred}, title = {Abschlussbericht: Monitoring - Eine Milit{\"a}rbrache auf dem Weg zur Nullenergiestadt}, year = {2015}, abstract = {In einem beispielhaften Pilotprojekt wird das ehemalige Kasernengel{\"a}nde bei Bad Aibling zur "Nullenergiestadt" saniert und modernisiert. Dabei besch{\"a}ftigt sich das Projekt mit Fragen des energieeffizienten Bauens in Bestand und Neubau, sowie mit der ganzheitlichen Betrachtung von Geb{\"a}uden im Verbund zu Siedlungen, Kommunen und St{\"a}dten. Im Rahmen eines durch das BMWi gef{\"o}rderten Forschungsprojekts wird das Vorhaben wissenschaftlich begleitet. Die Hochschule Rosenheim {\"u}bernimmt im Projekt das energetische Monitoring und dessen Auswertung. Neben dem Monitoring der Einzelgeb{\"a}ude ist dabei ein wesentlicher Bestandteil die Betrachtung eines niedrigtemperierten Nahw{\"a}rmenetzes, das im Sommer ausschließlich {\"u}ber große Solarthermiefl{\"a}chen gespeist wird. In diesem Low-Ex-Ansatz sind auch Innovationen wie die "Fassadenheizung", die Untersuchung dezentraler vs. zentraler L{\"u}ftungsanlagen in der Geb{\"a}udesanierung und die Planung h{\"o}chst energieeffizienter Geb{\"a}ude ein Thema.}, language = {de} } @inproceedings{SpindlerBangheri1997, author = {Spindler, Uli and Bangheri, Andreas}, title = {Gas-Absorptionsw{\"a}rmepumpe f{\"u}r Hausheizungen}, series = {Tagungsbericht der 1. Osnabr{\"u}cker Energie- und Umwelttagung, Osnabr{\"u}ck, 11. Apr. 1997}, booktitle = {Tagungsbericht der 1. Osnabr{\"u}cker Energie- und Umwelttagung, Osnabr{\"u}ck, 11. Apr. 1997}, year = {1997}, language = {de} } @article{Spindler1997, author = {Spindler, Uli}, title = {Absorption Heat Pump for Home Retrofit}, series = {IEA Heat Pump Center Newsletter}, journal = {IEA Heat Pump Center Newsletter}, number = {1/97}, year = {1997}, language = {en} } @inproceedings{SpindlerZieglerAlefeld1994, author = {Spindler, Uli and Ziegler, Felix and Alefeld, G{\"o}tz}, title = {W{\"a}rme-K{\"a}lte-Kopplung mit einer Kompressions-Absorptions-W{\"a}rmepumpe: Betriebserfahrungen und Einsatzm{\"o}glichkeiten}, series = {Tagungsbericht der Deutschen K{\"a}lte-Klima-Tagung 1994, Bonn, 16.-18. November 1994}, booktitle = {Tagungsbericht der Deutschen K{\"a}lte-Klima-Tagung 1994, Bonn, 16.-18. November 1994}, year = {1994}, language = {de} } @article{ZieglerSpindler1993, author = {Ziegler, Felix and Spindler, Uli}, title = {An ammonia refrigerator with an absorption circuit as economizer}, series = {International Journal of Refrigeration}, journal = {International Journal of Refrigeration}, number = {7/93}, pages = {230 -- 239}, year = {1993}, language = {en} } @article{KimSpindlerJungetal.1993, author = {Kim, K. and Spindler, Uli and Jung, Dieter and Radermacher, Reinhard}, title = {R22/R152a Mixtures and Cyclopropane (RC270) as Substitutes for R12 in Single-Evaporator Refrigerators: Simulation and Experiments}, series = {ASHRAE Trans}, journal = {ASHRAE Trans}, number = {Vol. 99}, year = {1993}, language = {en} } @article{HeSpindlerJungetal.1992, author = {He, Xiaoming and Spindler, Uli and Jung, Dieter and Radermacher, Reinhard}, title = {Investigation of R-22/R-142b Mixture as a Substitute for R-12 in Single-Evaporator Domestic Refrigerators}, series = {ASHRAE Transactions}, journal = {ASHRAE Transactions}, number = {Vol. 98}, year = {1992}, language = {en} } @inproceedings{HanfstaenglParzingerWirnsbergeretal.2019, author = {Hanfstaengl, Lucia and Parzinger, Michael and Wirnsberger, Markus and Spindler, Uli and Wellisch, Ulrich}, title = {Identifying The Presence Of People In A Room Based On Machine Learning Techniques Using Data Of Room Control Systems}, series = {IEA EBC Annex 71: Building energy performance assessment based on in-situ measurements, 6th expert meeting, April 08.-10. 2019 - Bilbao, ES}, booktitle = {IEA EBC Annex 71: Building energy performance assessment based on in-situ measurements, 6th expert meeting, April 08.-10. 2019 - Bilbao, ES}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:861-opus4-14077}, pages = {1 -- 7}, year = {2019}, abstract = {When monitoring the energy performance of buildings, it may be of interest to identify the occupation periods of people in the room due to their possible impact on the energy balance. In order to be able to carry out a comprehensive energy assessment of the system and building, it is necessary to be able to classify user influence during the evaluation. This thesis investigates how the presence of people in a room can be determined cost-effectively and with little additional effort. The aim is to determine which sensors of a room control system provide sufficiently reliable data. The presence of 1-2 persons was examined on a test facility of the Technical University Rosenheim. The air-, mean radiation- and surface-temperatures, the air humidity as well as the CO2 and VOC concentrations were measured. For the analysis, a method of supervised machine and statistical learning, random forest, is used. The smallest model error detected in predicting the presence of 1 or 2 persons from CO2 sensor data is 1.43\%. The error rates are low for all tested models if time-dynamic effects are used as predictors and the data is processed in a so-called time period form. Additionally, the ways in which this data should ideally be made available for future measurements and processed to facilitate analysis with machine and statistical learning techniques have been investigated. A further goal is to apply the models developed on measurement series in laboratory environments to real rooms and to assess the transferability of these models.}, language = {en} } @article{HagedornLoewSeneviratneetal.2019, author = {Hagedorn, Gregor and Loew, Thomas and Seneviratne, Sonia I. and Lucht, Wolfgang and Beck, Marie-Luise and Hesse, Janina and Knutti, Reto and Quaschning, Volker and Schleimer, Jan-Hendrik and Mattauch, Linus and Breyer, Christian and H{\"u}bener, Heike and Kirchengast, Gottfried and Chodura, Alice and Clausen, Jens and Creutzig, Felix and Darbi, Marianne and Daub, Claus-Heinrich and Ekardt, Felix and G{\"o}pel, Maja and Hardt, Judith N. and Hertin, Julia and Hickler, Thomas and K{\"o}hncke, Arnulf and K{\"o}ster, Stephan and Krohmer, Julia and Kromp-Kolb, Helga and Leinfelder, Reinhold and Mederake, Linda and Neuhaus, Michael and Rahmstorf, Stefan and Schmidt, Christine and Schneider, Christoph and Schneider, Gerhard and Seppelt, Ralf and Spindler, Uli and Springmann, Marco and Staab, Katharina and Stocker, Thomas F. and Steininger, Karl and von Hirschhausen, Eckart and Winter, Susanne and Wittau, Martin and Zens, Josef}, title = {The concerns of the young protesters are justified: A statement by Scientists for Future concerning the protests for more climate protection}, series = {GAIA - Ecological Perspectives for Science and Society}, volume = {28}, journal = {GAIA - Ecological Perspectives for Science and Society}, number = {2}, pages = {79 -- 87}, year = {2019}, abstract = {In March 2019, German-speaking scientists and scholars calling themselves Scientists for Future, published a statement in support of the youth protesters in Germany, Austria, and Switzerland (Fridays for Future, Klimastreik/Climate Strike), verifying the scientific evidence that the youth protestors refer to. In this article, they provide the full text of the statement, including the list of supporting facts (in both English and German) as well as an analysis of the results and impacts of the statement. Furthermore, they reflect on the challenges for scientists and scholars who feel a dual responsibility: on the one hand, to remain independent and politically neutral, and, on the other hand, to inform and warn societies of the dangers that lie ahead.}, language = {en} } @inproceedings{HanfstaenglParzingerSpindleretal.2020, author = {Hanfstaengl, Lucia and Parzinger, Michael and Spindler, Uli and Wellisch, Ulrich and Wirnsberger, Markus}, title = {Identifying occupant presence in a room based on machine learning techniques by measuring indoor air conditions}, series = {E3S Web of Conferences, 12th Nordic Symposium on Building Physics (NSB 2020)}, volume = {172}, booktitle = {E3S Web of Conferences, 12th Nordic Symposium on Building Physics (NSB 2020)}, pages = {22005}, year = {2020}, abstract = {Knowing about the presence and number of people in a room can be of interest for precise control of heating, ventilation and air conditioning. To determine the number and presence of occupants cost-effectively, it is of interest to use already existing air condition sensors (temperature, humidity, CO2) of the building automation system. Different approaches and methods for determining presence have attracted attention in recent years. We propose an occupancy detection method based on a method of supervised machine learning. In an experiment, measurement data were recorded in a research apartment with controllable boundary conditions. The presence of people was simulated by artificial injection of water vapour, CO2 and heat dissipation. The variation of the number of artificial users, the duration of presence and the supply air volume flow of the ventilation resulted in a total of 720 combinations. By using artificial users, the boundary conditions were accurately defined, and different presence situations could be measured time-effectively. The data is evaluated with a method of supervised machine learning called random forest. The statistical model can determine precisely the number of people in over 93\% of the cases in a disjoint test sample. The experiments took part in the Rosenheim Technical University of Applied Sciences laboratory.}, language = {en} } @techreport{GerhardsWeberKlafkaetal.2021, type = {Working Paper}, author = {Gerhards, Christoph and Weber, Urban and Klafka, Peter and Golla, Stefan and Hagedorn, Gregor and Baumann, Franz and Brendel, Heiko and Breyer, Christian and Clausen, Jens and Creutzig, Felix and Daub, Claus-Heinrich and Helgenberger, Sebastian and Hentschel, Karl-Martin and von Hirschhausen, Christian and Jordan, Ulrike and Kemfert, Claudia and Krause, Harald and Linow, Sven and Oei, Pao-Yu and Pehnt, Martin and Pfennig, Andreas and Pr{\"a}ger, Fabian and Quaschning, Volker and Schneider, Jens and Spindler, Uli and Stelzer, Volker and Sterner, Michael and Wagener-Lohse, Georg and Weinsziehr, Theresa}, title = {Klimavertr{\"a}gliche Energieversorgung f{\"u}r Deutschland - 16 Orientierungspunkte}, series = {Diskussionsbeitr{\"a}ge der Scientists for Future}, volume = {7}, journal = {Diskussionsbeitr{\"a}ge der Scientists for Future}, pages = {1 -- 55}, year = {2021}, abstract = {Als fairer Beitrag Deutschlands zur Einhaltung der globalen 1,5-Grad-Grenze werden 16 Orientierungspunkte f{\"u}r eine klimavertr{\"a}gliche Energieversorgung vorgestellt. Es wird davon ausgegangen, dass hierf{\"u}r die deutschen energiebedingten CO2-Emissio­nen in etwa 15 Jahren weitgehend auf Null sinken m{\"u}ssen. Energieeinsparung hilft, den notwendigen Ausbau von regenerativen Erzeugungskapazit{\"a}ten zu verringern. Der Verkehrssektor kann ebenso wie die Bereiche Prozess- und Geb{\"a}udew{\"a}rme hier­zu wesentlich beitragen. Die Kernenergie ist mit großen Risiken belastet und kann nicht hinreichend schnell aufgebaut werden. Biomasse in Form von Energie­pflan­zen zu nutzen, ist ineffizient und steht im Konflikt mit anderen Arten der Land­nut­zung. Importe klimaneutral erzeugter Energietr{\"a}ger in sehr großem Umfang er­for­dern extrem große Investitionen im Ausland. Sie sind eine ungesicherte Option auf die Zukunft. Entscheidend ist daher der ausreichend schnelle Ausbau von Photovoltaik (PV) und Wind­kraft in Deutschland. Sch{\"a}tzungsweise kann der Elektrizit{\"a}tsbedarf im Jahr 2030 z. B. durch den Ausbau auf ca. 350 GW PV und ca. 150 GW Windkraft nahe­zu voll­st{\"a}ndig regenerativ gedeckt werden. Damit ließe sich eine zum großen Teil elek­tri­fizierte Mobilit{\"a}t und W{\"a}rmeversorgung betreiben und ein Teil des ben{\"o}­tig­ten „gr{\"u}­nen" Wasserstoffs in Deutschland bereitstellen. Hierf{\"u}r ist ein j{\"a}hr­licher Zu­bau von durchschnittlich ca. 30 GW PV und ca. 9 GW Windkraft n{\"o}tig. Dies ist ca. sechs- (PV) bzw. dreimal (Wind) so hoch wie bisher vorgesehen und verlangt eine ge­sell­schaft­liche Kraftanstrengung. Ein weiter verz{\"o}gerter Ausbau m{\"u}sste mit noch deut­lich gr{\"o}ßeren gesellschaftlichen Anstrengungen f{\"u}r drastische Energieeinspa­run­gen oder Importe erneuerbarer Energie ausgeglichen werden. Insgesamt k{\"o}nnte dies noch deutlich schwieriger zu realisieren sein, als ein ambitionierter Ausbau. Da der Auf­bau der Kapazit{\"a}ten mehrere Jahre erfordert, ist es m{\"o}glich nachzusteuern, z. B. wenn erkennbar wird, dass sich ein ausreichend großer globaler Markt f{\"u}r Importe ent­wi­ckelt. Bis dahin ist es aus Verantwortung gegen­{\"u}ber der Zukunft und im Sinne des Pariser Vertrages empfehlenswert, die hier genannten Ausbauziele zu verfol­gen. Gr{\"u}ner, also aus erneuerbaren Energien hergestellter Wasserstoff und daraus abge­lei­tete Syntheseprodukte sind f{\"u}r die Dekarbonisierung von Industrieprozessen, den Flug- und Schiffsverkehr sowie f{\"u}r die Absicherung der Energieversorgung bei Dun­kel­flauten n{\"o}tig. Ohne die genannten Ausbauziele f{\"u}r Wind und Solar noch drastisch weiter zu erh{\"o}hen, stehen diese Produkte f{\"u}r Straßenverkehr und W{\"a}rmeversor­gung jedoch nicht in ausreichenden Mengen zur Verf{\"u}gung. Techniken zum Aus­gleich zwischen Elektrizit{\"a}tsangebot und -nachfrage sind verf{\"u}gbar und sollten recht­zeitig auf- bzw. ausgebaut werden. Hierzu geh{\"o}ren: Stromaustausch mit den Nach­barl{\"a}ndern, Flexibilisierung des Verbrauchs und Energiespeicherung. F{\"u}r deren Inte­gration sowie den Ausbau der Netze sollten z{\"u}gig verbesserte rechtliche Rah­men­bedingungen geschaffen werden. Die Kosten eines klimavertr{\"a}glichen Energiesystems sind mittel- bis langfristig nicht h{\"o}­her als im derzeitigen System. Gleichzeitig entstehen Arbeitspl{\"a}tze und Export­chan­cen durch Aufbau, Betrieb und Wartung einer regenerativen Energieversorgung in Deutschland und die energetische Geb{\"a}udesanierung. Die politischen Rahmenbe­din­gungen entscheiden, ob eine klimavertr{\"a}gliche Energieversorgung Deutschlands ge­lingt.}, language = {de} } @article{ParzingerHanfstaenglSiggetal.2020, author = {Parzinger, Michael and Hanfstaengl, Lucia and Sigg, Ferdinand and Spindler, Uli and Wellisch, Ulrich and Wirnsberger, Markus}, title = {Residual Analysis of Predictive Modelling Data for Automated Fault Detection in Building's Heating, Ventilation and Air Conditioning Systems}, series = {Sustainability}, volume = {12}, journal = {Sustainability}, number = {17}, pages = {6758}, year = {2020}, abstract = {Faults in Heating, Ventilation and Air Conditioning (HVAC) systems affect the energy efficiency of buildings. To date, there rarely exist methods to detect and diagnose faults during the operation of buildings that are both cost-effective and sufficient accurate. This study presents a method that uses artificial intelligence to automate the detection of faults in HVAC systems. The automated fault detection is based on a residual analysis of the predicted total heating power and the actual total heating power using an algorithm that aims to find an optimal decision rule for the determination of faults. The data for this study was provided by a detailed simulation of a residential case study house. A machine learning model and an ARX model predict the building operation. The model for fault detection is trained on a fault-free data set and then tested with a faulty operation. The algorithm for an optimal decision rule uses various statistical tests of residual properties such as the Sign Test, the Turning Point Test, the Box-Pierce Test and the Bartels-Rank Test. The results show that it is possible to predict faults for both known faults and unknown faults. The challenge is to find the optimal algorithm to determine the best decision rules. In the outlook of this study, further methods are presented that aim to solve this challenge.}, language = {en} } @inproceedings{ParzingerWellischHanfstaengletal.2020, author = {Parzinger, Michael and Wellisch, Ulrich and Hanfstaengl, Lucia and Sigg, Ferdinand and Wirnsberger, Markus and Spindler, Uli}, title = {Identifying faults in the building system based on model prediction and residuum analysis}, series = {E3S Web of Conferences, 12th Nordic Symposium on Building Physics (NSB 2020)}, volume = {172}, booktitle = {E3S Web of Conferences, 12th Nordic Symposium on Building Physics (NSB 2020)}, pages = {22001}, year = {2020}, abstract = {The energy efficiency of the building HVAC systems can be improved when faults in the running system are known. To this day, there are no cost-efficient, automatic methods that detect faults of the building HVAC systems to a satisfactory degree. This study induces a new method for fault detection that can replace a graphical, user-subjective evaluation of a building data measured on site with an automatic, data-based approach. This method can be a step towards cost-effective monitoring. For this research, the data from a detailed simulation of a residential case study house was used to compare a faultless operation of a building with a faulty operation. We argue that one can detect faults by analysing the properties of residuals of the prediction to the actual data. A machine learning model and an ARX model predict the building operation, and the method employs various statistical tests such as the Sign Test, the Turning Point Test, the Box-Pierce Test and the Bartels-Rank Test. The results show that the amount of data, the type and density of system faults significantly affect the accuracy of the prediction of faults. It became apparent that the challenge is to find a decision rule for the best combination of statistical tests on residuals to predict a fault.}, language = {en} } @article{ParzingerHanfstaenglSiggetal.2022, author = {Parzinger, Michael and Hanfstaengl, Lucia and Sigg, Ferdinand and Spindler, Uli and Wellisch, Ulrich and Wirnsberger, Markus}, title = {Comparison of different training data sets from simulation and experimental measurement with artificial users for occupancy detection — Using machine learning methods Random Forest and LASSO}, series = {Building and Environment}, volume = {223}, journal = {Building and Environment}, doi = {10.1016/j.buildenv.2022.109313}, pages = {109313}, year = {2022}, abstract = {The applications for occupancy detection range from controlling building automation and systems, determining heat transfer coefficients and even assessing the risk of infection in rooms. Studies in the literature use various statistical models, physical models and machine learning techniques to detect occupancy. All these methods require data for training the occupancy detection models. However, data generation is time-consuming and expensive. This study demonstrates the feasibility of using simulated learning data. Using three different data sources, we tested the suitability of different methods for generating learning data. We conducted two experiments in two office spaces with a real user and an artificial user, and we generated a third data set using a building simulation model. In addition, this study compares two different machine learning approaches (Random Forest and LASSO) using environmental parameters. Both machine learning approaches could develop models with a sensitivity of at least 83 \% and a specificity of at least 97 \% with both training data sets. This work shows that it is possible to determine the presence in rooms using simulated data. The results compared to measured data were just slightly less accurate, and the added value due to the lower effort was considerable}, language = {en} } @article{SpindlerObermaier2022, author = {Spindler, Uli and Obermaier, Sebastian}, title = {levelup - Modulare Aufstockung und Sanierung von Wohnblocks}, series = {Bauphysik}, volume = {44}, journal = {Bauphysik}, number = {3}, doi = {10.1002/bapi.202200015}, pages = {166 -- 171}, year = {2022}, abstract = {Das Team levelup der TH Rosenheim hat sich im Rahmen des SDE 21/22 das Ziel gesetzt, mittels Aufstockung den urbanen Raum nachzuverdichten. Hauptaugenmerk ist hierbei die Schaffung neuen Wohnraums mit einer energetischen Sanierung zum Plusenergiegeb{\"a}ude zu kombinieren. Erreicht wird dies durch ein Energiekonzept mit PV- und PVT-Kollektoren, Absorptionsw{\"a}rmepumpe und einer Fassadenheizung. Der bauphysikalische Schwerpunkt in diesem Bericht liegt bei einer Sanierungsfassade mit thermischer Aktivierung der Bestandswand.}, language = {de} } @techreport{SpindlerWellischKrauseetal.2023, author = {Spindler, Uli and Wellisch, Ulrich and Krause, Harald and Hanfstaengl, Lucia and Parzinger, Michael and Puntigam, Stephan and Sigg, Ferdinand and Wirnsberger, Markus}, title = {Entwicklung einer Methodik zur Bestimmung der Energieeffizienz von Geb{\"a}uden auf Basis von optimierten in situ Messungen}, organization = {Projekttr{\"a}ger J{\"u}lich}, pages = {132}, year = {2023}, abstract = {Geb{\"a}uden haben einen Anteil von 40\% am deutschen Gesamtenergiebedarf und sind damit eine entscheidende Stellschraube beim Erreichen der Klimaziele. Der Energiebedarf von Geb{\"a}uden wird von der Geb{\"a}udeh{\"u}lle und der Geb{\"a}udetechnik bestimmt. Ein Großteil der Geb{\"a}udetechnik wird nicht in optimaler Weise betrieben. So k{\"o}nnen durch die Analyse des Geb{\"a}udes im Rahmen eines technischen Monitorings und anschließender Optimierung, Energieeinsparungen im Bereich von 5\% bis 30\% erzielt werden. Mit der Optimierung der Geb{\"a}udetechnik kann der Energiebedarf von Geb{\"a}uden ohne zus{\"a}tzlichen Ressourcenaufwand reduziert werden. Jedoch ist die Implementierung eines technischen Monitorings in Geb{\"a}uden aufw{\"a}ndig und wird daher, trotz des m{\"o}glichen Einsparpotentials, in nur wenigen Geb{\"a}uden umgesetzt. Um die Verbreitung von technischem Monitoring, und damit die Analysem{\"o}glichkeiten von Geb{\"a}uden, voranzutreiben, wurde im Projekt EnOB: InSitu Nachweisverfahren erforscht, wie mit geringem Aufwand R{\"u}ckschl{\"u}sse auf den Zustand von Geb{\"a}ude getroffen werden k{\"o}nnen. Hierf{\"u}r wurde untersucht welche Parameter gemessen werden m{\"u}ssen um aus einem einfachen Basismonitoring, das {\"u}blicherweise in situ stattfindet, Aussagen zur Geb{\"a}udequalit{\"a}t, Anlagenqualit{\"a}t und Nutzerverhalten treffen zu k{\"o}nnen. Der Schwerpunkt der Untersuchungen im Projekt wurde zum einen auf Untersuchungen zur Detektierung der Anwesenheit von Personen in R{\"a}umen gelegt, als auch auf die automatische Fehlererkennung von Anlagenfehlern. Dabei war ein maßgeblicher Arbeitsaufwand die Entwicklung geeigneter Versuchsreihen und die Aufbereitung der Daten. F{\"u}r die Umsetzung wurden Messungen in einer Forschungswohnung, als auch im Labor f{\"u}r intelligente Geb{\"a}udetechnik, kurz LiGT, erzeugt. Im Rahmen des Projekts wurde das LiGT umgebaut und mit entsprechender Mess- und Geb{\"a}udetechnik ausgestattet. F{\"u}r die Analysen der Daten wurden Methoden des Maschinellen Lernens und der Statistik, wie zum Beispiel Random Forest und LASSO, eingesetzt. F{\"u}r die Erkennung der Anwesenheit sind drei Messreihen durchgef{\"u}hrt worden. Darunter ein Versuch mit zwei realen Personen, ein Versuch mit f{\"u}nf k{\"u}nstlichen Nutzern und ein weiterer Versuch mit der Kombination von Simulations- und Messdaten. Um das Ziel der kosteng{\"u}nstigen Analyse zu erreichen, sollten ohnehin in Geb{\"a}uden verf{\"u}gbare Raumklimasensoren verwendet werden. Die Analyse erfolgte daher auf Raumebene. Unter der Verwendung von CO2-, Temperatur-, Feuchtesensoren in den Innenr{\"a}umen und Solarstrahlungs- und Temperatursensoren im Außenbereich konnte die Personenanzahl im Raum mit hoher Genauigkeit bestimmt werden. F{\"u}r die Anwesenheit von bis zu f{\"u}nf Personen wurde eine Trefferquote von 86,5\% und f{\"u}r den Versuch mittels Simulationen eine Sensitivit{\"a}t von mindestens 83\% und eine Spezifit{\"a}t von mindestens 97\% erzielt. F{\"u}r die automatische Fehlererkennung wurden zwei unterschiedliche Ans{\"a}tze untersucht. Beim ersten Ansatz, welcher auch im Rahmen des Annex 71 vorgeschlagen wurde, wurde ein statistisches Modell mit Messdaten aus einem fehlerfreien Zeitraum trainiert. Mithilfe diesem Modells werden Abweichungen vom fehlerfreien Zustand identifiziert. Dazu wurden Simulationen der Zwillingsh{\"a}user am Fraunhofer Institut f{\"u}r Bauphysik in Holzkirchen verwendet anhand welcher die entwickelte Methoden getestet wurde. Mit dem Ansatz konnte fehlerbehaftete Zeitr{\"a}ume identifiziert werden, jedoch nicht die Art des Fehlers. Im zweiten Ansatz wurden die Fehler selbst simuliert und als Trainingsdaten f{\"u}r die statistischen Modelle verwendet. Zur Validierung des Verfahrens wurden Daten eines realen Geb{\"a}udes analysiert. Zur Generierung der Messdaten wurden im LiGT Messungen durchgef{\"u}hrt. Hierbei wurden zu unterschiedlichen Zeitpunkten drei unterschiedliche Fehler k{\"u}nstlich herbeigef{\"u}hrt. Die Qualit{\"a}t der Fehlererkennung ist dabei maßgeblich von der Qualit{\"a}t der Simulation und der Art des Fehlers abh{\"a}ngig. Im Projekt wurden sowohl Methoden zur Anwesenheitserkennung, als auch zur automatisierten Fehlererkennung von Anlagen entwickelt. Diese Erkenntnisse k{\"o}nnen in einem Basismonitoring zur Untersuchung von Geb{\"a}udequalit{\"a}t, Anlagenqualit{\"a}t und Nutzerverhalten verwendet werden. Automatisierte Methoden haben in Zukunft einen wesentlichen Einfluss auf den Erfolg und die Anwendbarkeit von technischem Monitoring.}, language = {de} }