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Forschungsbericht 2015
(2016)
In einem beispielhaften Pilotprojekt wird das ehemalige Kasernengelände bei Bad Aibling zur "Nullenergiestadt" saniert und modernisiert. Dabei beschäftigt sich das Projekt mit Fragen des energieeffizienten Bauens in Bestand und Neubau, sowie mit der ganzheitlichen Betrachtung von Gebäuden im Verbund zu Siedlungen, Kommunen und Städten.
Im Rahmen eines durch das BMWi geförderten Forschungsprojekts wird das Vorhaben wissenschaftlich begleitet. Die Hochschule Rosenheim übernimmt im Projekt das energetische Monitoring und dessen Auswertung. Neben dem Monitoring der Einzelgebäude ist dabei ein wesentlicher Bestandteil die Betrachtung eines niedrigtemperierten Nahwärmenetzes, das im Sommer ausschließlich über große Solarthermieflächen gespeist wird.
In diesem Low-Ex-Ansatz sind auch Innovationen wie die "Fassadenheizung", die Untersuchung dezentraler vs. zentraler Lüftungsanlagen in der Gebäudesanierung und die Planung höchst energieeffizienter Gebäude ein Thema.
Ziel der Gemeinde Höhenkirchen-Siegertsbrunn war es, ein Kinderhaus (Kindergarten, Hort und Kinderkrippe) zu errichten, das in der Jahresbilanz mehr Energie erzeugt als es selbst verbraucht (Plus-Energie-Gebäude). Im Rahmen eines durch das BMWi geförderten 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 Datensätze wurde das am Karlsruher Institut für Technologie (Fachgebiet Bauphysik & Technischer Ausbau) entwickelte Werkzeug MoniSoft verwendet. Durch die plattformunabhängige Software werden das Monitoring und die Betriebsanalyse vereinfacht. Seit 2013 wird die Software an der Hochschule Rosenheim maßgeblich mit weiterentwickelt.
Im vom BMWi geförderten Forschungsprojekt Niedrigst-Energie-Hotel wurde ein Bestandsgebäude mithilfe eines umfassenden Sanierungskonzeptes zu einem energiesparenden Nur-Strom-Gebäude entwickelt. Eine höchst wärmegedämmte Hülle, komplett neue Anlagentechnik und intelligente Verknüpfung der Anlagenteile versprechen niedrigen Energiebedarf bei gleichzeitig hohem Komfort.
Doch mit steigender Komplexität 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 überwacht und deren Energieströme 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 Datensätze wird das am Karlsruher Institut für Technologie (Fachgebiet Bauphysik & Technischer Ausbau) entwickelte Werkzeug MoniSoft verwendet. Durch die plattformunabhängige 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 können folgende Ziele erreicht werden:
Beurteilung des Betriebs der komplexen Gebäudetechnik unter realen Bedingungen, Vergleich der Messergebnisse mit den Erwartungen der Planer, Erarbeitung von Optimierungsmöglichkeiten in der Gebäudetechnik
Schall- und schwingungsoptimierte Holzdecken - Bemessungs- und Konstruktionshilfen für die Praxis
(2009)
Die Holzbauweise wird zunehmend auch in öffentliche
n Gebäuden wie
Verwaltungsgebäuden, Schulen und Kindergärten einge
setzt. Gerade bei Schulen und
Kindergärten werden dadurch bereits junge Menschen
mit dem natürlichen Baustoff
Holz durch seine angenehme Optik und Haptik in posi
tiver Weise vertraut gemacht.
Diesen „Wohlfühlkriterien“ vorangestellt sind natü
rlich gerade in öffentlichen
Gebäuden die Sicherheitsaspekte der Statik und des
Brandschutzes. Auch die
Anforderungen an die Raumakustik, den Schallschutz
und das Schwingungsverhalten
der Decken sind zu berücksichtigen. Hierbei beziehe
n sich die Anforderungen an das
Schwingungsverhalten auf spürbare Schwingungen, di
e in einem Frequenzbereich
unterhalb
des menschlichen Hörbereichs liegen. Die Anforderu
ngen an den (Tritt-)
Schallschutz beziehen sich hingegen auf abgestrahl
te Körperschallschwingungen
innerhalb
des Hörbereichs.
Während die Kriterien des Brandschutzes und der Sta
tik bereits bei der Entwicklung
eines Holzbauelements zur Marktreife berücksichtigt
werden und auch für die
Raumakustik optimierte Holzbauelemente mit integrie
rtem Schallabsorber zur
Verfügung stehen, liegen zum Schwingungsverhalten w
eitgespannter Holzdecken und
dem entsprechenden Nachweis nach DIN 1052 [2] noch
zu wenige allgemein gültige
Aussagen bzw. Konstruktionsregeln vor. Auch Decken
mit geringen
Trittschallübertragungen bei den subjektiv dominant
en tiefen Frequenzen sind bislang
nur vereinzelt zu finden. Diese Ausgangssituation w
urde von zwei aktuellen
Forschungsprojekten der TU München, des ift- Rosenh
eim und des ibp Stuttgart
(Fraunhofer Institut für Bauphysik), unter Koordina
tion der DGfH aufgegriffen.
Nachfolgend wird der bisherige Stand der z. T. noch
laufenden Projekte dargelegt,
konstruktive Lösungsansätze aufgezeigt und eine gel
ungene Umsetzung an einem
Schulgebäude in Rosenheim vorgestellt.
Ziel des Vorhabens war Prüfung die Untersuchung der technischen und wirtschaftlichen Machbarkeit einer dezentralen Prozesskette zur nachhaltigen Bereitstellung von hochwertigen Grundstoffen aus bislang schwer nutzbarer Non-Food-Biomasse zur stofflichen Nutzung.
Die Untersuchung erfolgt mittels der Weiterentwicklung einer mechanischen Aufschluss- und Fraktionierungstechnologie mit anschließender biochemischer Konversion.
Insgesamt fanden 14 verschiedene Versuchsläufe innerhalb der Projektlaufzeit statt.
In allen Ausgangsmaterialien konnten Zuckerbestandteile mit der enzymatischen Hydrolyse nachgewiesen werden. Somit konnte die technische Machbarkeit bewiesen werden. Nach dem Prinzip einer integrierten Nutzungskaskade wurden die einzelnen Komponenten miteinander verbunden.
Die wirtschaftliche Machbarkeit war jedoch nur gegeben, da die Erlöse aus der Biogasanlage die Verluste in der enzymatischen Hydrolyse ausglichen.
Die enzymatische Hydrolyse hätte für eine eigene Wirtschaftlichkeit höhere Zuckerausbeuten erzielen müssen. Dies konnte auch unter Verwendung verschiedener zusätzlicher Maßnahmen für keinen der Eingangsstoffe reproduzierbar bewiesen werden.
Aus diesem Grund untersucht ein Teil des Konsortiums die wirtschaftliche Machbarkeit einer alternativen Aufschlusstechnologie im Anschluss an das Projekt weiter.
Das Projektziel des VP 1.1 Holzlogistik im Spitzencluster BioEconomy bestand in der Entwicklung eines mesoskopischen Simulationsmodells.
Das Modell liefert aus strategischer Sicht den Akteuren der Holzbereitstellungskette, auf Basis von kosten- und leistungsrelevanten Systemvariablen, eine fundierte Entscheidungsgrundlage zur Gestaltung der Rohstoffbereitstellung von Buchenholz.
Den Herausforderungen des dreijährigen Forschungsprojekts stellte sich der Verbund aus den Unternehmen ante-holz GmBH & Co. KG, Eickelmann Transport und Logistik GmbH & Co. KG und den Wissenschaftlern der Hochschule Rosenheim, der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg und dem Fraunhofer IML.
Die ausschlaggebenden Größen einer dauerhaft funktionierenden Rohstoffbereitstellungslogistik für Buchenholz am Standort Rottelberode wurden im Projekt analysiert.
Nach der systematischen Aufbereitung relevanter kosten- und leistungsspezifischen Kenngrößen erfolgt die Implementierung der Prozesse in das Simulationsmodell.
Es gelang, die entlang der Wertschöpfungskette ablaufenden Prozesse, am Beispiel von Buchenholz transparent abzubilden und zu bewerten. Abschließend wurde das Simulationsmodell durch Expertenszenarien hinsichtlich seiner Praxistauglichkeit getestet.
Als Projektergebnis steht ein Demonstrator des Simulationsmodells zur Verfügung. Dieser kann entsprechend seiner Auslegung von Clustermitgliedern genutzt werden.
In dieser Arbeit werden die heterogene Softwarelandschaft zur Verbesserung der Holzlogistik in einer einheitlichen Plattform integriert sowie die Auswirkungen der Softwares auf die Durchgängigkeit und Transparenz des Informationsflusses analysiert.
Es wird zunächst der Weg der Logistikkette vom Wald bis ins Werk näher betrachtet, anschließend wird auf diverse Informations- und Kommunikationsplattformen und -technologien eingegangen.
Nachfolgend wird anhand von praxisnahen Beispielen der Prozessablauf Wald-Werk kritisch betrachtet und eine Empfehlung für eine für die Forst- und Holzwirtschaft geeignete IuK-Plattform gegeben.