Sustainicum Collection

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Resource facts

  • unabhängig von der Zahl der Studierenden
  • Bis zu 3 Vorlesungseinheiten
  • English, German

Beschreibung
(als PDF)

Implementierung

Zusätzliche Anhänge

Gebäudeoptimierung - Solarenergie (GO-3)(Resource ID: 217)

Dieser Lehrbaustein ist Teil einer Bausteinreihe zum Thema "Gebaudeoptimierung" und eignet sich für Lehrveranstaltungen, die das Thema Nachhaltigkeit und insbesondere Energieeffizienz und Klimaschutz behandeln und den Gebäudesektor behandeln wollen. Die Bausteinreihe "Gebäudeoptimierung" soll die wesentlichen Zusammenhänge von energieeffizientem Bauen vermitteln. Die StudentInnen sollen durch eigenständiges Arbeiten mit dem Tool die Optimierungspotenziale hinsichtlich Energieeffizienz erfahren. Schwerpunkt dieses Bausteins ist die Optimierung von aktiven Solaranlagen hinsichtlich Solarertrags pro Kollektorfläche sowie Gutschrift für Primärenergiebedarf und CO2-Emissionen. Der Baustein ist für eine halb- bis einstündige Lehreinheit konzipiert und kann unabhängig von der Teilnehmerzahl eingesetzt werden.

Inhalt des Bausteins

  • Informationen und Empfehlungen für LVA-Leitende
  • Unterrichtsmaterial und Skriptum: PowerPoint-Präsentation (PPP) inkl. Bedienungsanleitung
  • Unterlage-Lehrende: PPP mit Notizen (Fragen, Antworten, Interpretation) und ergänzt mit Ergebnis-Blättern für LVA-Leitende
  • GO-Tool basierend auf MS Excel

Das GO-Tool ist ein Bewertungs-Tool für die Energieeffizienz von Gebäuden. Die Benutzung ist auch ohne spezielle bautechnische Kenntnisse möglich.

Der Baustein liefert ein Verständnis für den Einfluss von Solarthermie- und Photovoltaikanlagen auf die Endenergiebilanz. Weiters wird der Einfluss auf Primärenergiebedarf und Treibhausgasemissionen behandelt. Als Einflussparameter können Typ, Größe und Orientierung von Solartkollektoren variiert werden.

Vorschlag für den Ablauf

Zeitaufwand für 1. – 2.: ca. 10 Minuten

1. Erläuterung von Ziel und Ablauf (die ersten Folien der PPP)
2. Präsentation der Darstellung von Endenergie, Primärenergie und CO2-Emissionen sowie zugehöriger Bilanzen und Gutschriften im GO-Tool

Zeitaufwand für 3.: ca. 10 - 20 Minuten

3. GO-Tool: Beispiel Solarthermie für Warmwasserbereitung.

Zeitaufwand für 4.: ca. 10 - 20 Minuten

4. GO-Tool: Beispiel Solarthermie für Raumheizungsunterstützung.

Zeitaufwand für 5.: ca. 10 - 20 Minuten

5. GO-Tool: Kombination Solarthermie und Photovoltaik.

Interpretationen und Ergebnisdarstellungen der Beispiele finden sich in der Unterlage für LVA-Leitende.

Voraussetzungen für die Anwendung

• MS Excel: möglichst ein Computer für zwei Studierende

Voraussetzung für das Verständnis dieses Lehrbausteins ist die Kenntnis von Lehrbaustein GO-0 „Grundlagen“, welcher eine Anleitung zur Bedienung des GO-Tools enthält. Günstig wäre auch die Kenntnis von Lehrbaustein GO-1 „Nutzenergie“ und GO-2 „Endenergie“.

Dieser Lehrbaustein bildet die Basis für das Verständnis des Lehrbausteins Hr. Alexander Passer (TU-Graz) und Hr. Heimo Staller (AEE INTEC).

Lernziele
Das Bewertungs-Tool soll die wesentlichen Zusammenhänge von energieeffizientem Bauen vermitteln. Die Studierenden sollen durch eigenständige Bearbeitung ein Verständnis für die Auswirkungen unterschiedlicher Solaranlagen auf die Energieeffizienz und den Klimaschutz erlangen. Nach einer Kurzinformation über die Eingabeparameter für Solaranlagen erhalten die Studierenden einen Einblick auf die wesentlichen Einflussgrößen und Optimierungspotenziale. Beabsichtigte Lerneffekte sind beispielsweise:
1. Effekte von Solarthermieanlagen auf den Endenergiebedarf für Raumheizung und Warmwasser
2. Effekte der Größe und Orientierung von Solarthermieanlagen
3. Effekte von Photovoltaikanlagen auf gesamten Endenergiebedarf, Primärenergiebedarf und Treibhausgasemissionen.
4. Effekte der Größe und Orientierung von Photovoltaikanlagen
Bezug zur Nachhaltigkeit
Der Gebäudesektor hat einen starken Einfluss auf wesentliche Bereiche der Nachhaltigen Entwicklung: Verbrauch nicht-erneuerbarer Ressourcen, Klimaschutz, Abfallaufkommen, Lebenszykluskosten, Arbeitsplatzbeschaffung, Raumluftqualität (Gesundheit) und Nutzungskomfort. Gebäude haben durch ihre lange Nutzungsdauer einen direkten Einfluss auf zukünftige Generationen. Es bestehen vielfältige, erfolgreich erprobte Strategien, um die Nachhaltigkeitsperformance von Gebäuden zu steigern. Insbesondere hinsichtlich Klimaschutz und Energieeffizienz bietet der Gebäudesektor das größte Optimierungspotential (siehe Publikationen von IPCC und IEA). Ökobilanzen von Gebäuden zeigen, dass meist die Energieperformance in der Nutzungsphase die ökologischen Auswirkungen dominiert (siehe z.B. Diplomarbeit Michlmair 2008, TU.Graz). Daher ist die Energieeffizienz von Gebäuden der bedeutendste Ansatzpunkt für Verbesserungen der ökologischen Performance.

Die direkte Nutzung der Solarenergie ist eine wesentliche Maßnahme für eine nachhaltige Energieversorgung. Gebäudeintegrierte Solaranlagen spielen dabei eine wesentliche Rolle.
Vorbereitungsaufwand
Mittel
Zugang
Free
Quellen und Verweise

Programmierung:
DI Dr. Markus Gratzl-Michlmair
Ingenieurbüro Gratzl, Ingenieurbüro für Bauphysik
markus.gratzl@gratzl.co.at


Konzept und Begleitmaterialien:
DI Roman Smutny
romansmutny@yahoo.de


Das Gebäudeoptimierungs-Tool beruht auf dem OIB-Schulungstool für Nichtwohngebäude (Siehe: www.oib.or.at) - erstellt von Christian Pöhn, MA39 - und basiert damit grundsätzlich auf den Berechnungsregeln des Energieausweises mit Stand Jänner 2010 (inkl. Lüftung gemäß ÖNORM H 5057, Kühlung gemäß ÖNORM H 5058 und Beleuchtung gemäß ÖNORM H 5059).


Im Rahmen des F&E-Projekts IEAA (Integration Energierelevanter Aspekte in Architekturwettbewerbe) wurde unter anderem das OIB-Tool für den Einsatz in Architekturwettbewerben angepasst und vielfach erfolgreich eingesetzt. Das Projekt wurde von IFZ Graz (Projektleiter DI Arch. Heimo Staller), TU Graz und BOKU Wien bearbeitet, von FFG und Klima- und Energiefonds gefördert und die Ergebnisse stehen online kostenfrei zur Verfügung: www.ifz.tugraz.at/Projekte/Energie-und-Klima/EZ-IEAA


Für die Anwendung als vereinfachtes Schulungstool für Wohngebäude im Rahmen des SUSTANICUM-Programms war eine Reihe an Ergänzungen und Vereinfachungen erforderlich. Diese betreffen insbesondere die folgenden Bereiche:

  • aktive Solarenergienutzung, detaillierte Abbildung Beleuchtung, Abbildung Verschattung,
  • Eingabe Lüftungsanlage

Die Umrechnungsfaktoren für Primärenergiebedarf und Kohlendioxidemissionen entstammen der OIB-Richtlinie 6 (Ausgabe: Oktober 2011). Die PV-Erträge werden mit dem österreichischen Strommix gutgeschrieben. Die Umrechnungsfaktoren der Vergleichswerte für Reisen entstammen der Datenbank ECOINVENT, V.2.

Gefördert von
Gefördert vom österreichischen Bundesministerium für Wissenschaft und Forschung im Rahmen der Ausschreibung "Projekt MINT-Massenfächer" (2011/12)

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Autor

Roman Smutny,
Markus Gratzl-Michlmair

Kontakt

Roman Smutny
romansmutny(at)yahoo.de
This teaching resource is allocated to following University:
BOKU - University of Natural Resources and Life Sciences Vienna
Datum:

Lizenz

Creative Commons
BY-NC-ND

Werkzeuge und Methoden

  • Computerprogramm
  • Simulation
  • Schriftliches Material, Präsentationsunterlage(n)
  • Simulation