Intelligente Gebäudesysteme: eingebettete Intelligenz, Integration durch Vernetzung, neue Nutzeffekte durch Systemfunktionen

In intelligente Gebäudesysteme wird Informationstechnik in systematisch geplanter Form eingesetzt, um die Eigenschaften von Gebäuden in den Bereichen Betriebskosten, Sicherheit und Flexibilität begl. der Nutzung zu verbessern. So müssen Gebäude während ihres Lebenszyklus Nutzer- und Nutzungsänderungen bewältigen. Dies gilt nicht nur für Zweckbauten, sondern auch für Wohngebäude, die früher auf den klassischen Familientyp (4-köpfige Familie) hin optimiert wurden. Heute ist mehr eine nutzungsneutrale, funktionsoptimierbare Gestaltung von Gebäuden gefordert. Die Kleinfamilie löst sich mehr und mehr zugunsten anderer Haushaltsformen auf, ein Gebäude soll auch für Single- oder Zweipersonenhaushalte gut geeignet sein, es soll eine optimale Verbindung von Wohnen und Arbeiten zulassen oder später älteren, pflegebedürftigen Personen ein möglichst langes selbstbestimmtes Leben ermöglichen. Das System intelligentes Gebäude besteht aus der Gebäudehülle und einer Kommunikations- und Informationsverarbeitungs-Infrastruktur, zu der alle im Gebäude eingebauten Geräte gehören, die zum Betrieb des Gebäudes erforderlich sind. Die Koordination der Funktion von Einzelkomponenten erfolgt dabei weniger durch den Nutzer, sondern durch eine spezielle Software, die auf die Knoten im System verteilt ist. Diese Architektur ist Grundlage der Verbesserung der Gebäudeeigenschaften in den genannten Bereichen, die möglichen Funktionen und die damit verbundene Flexibilität in der Nutzung wird mit dem Ausdruck Intelligenz des Gebäudes assoziiiert. Der Beitrag versucht zunächst, auf Basis der Konzepte und Erfahrungen des Innovationszentrums Intelligentes Haus Duisburg, kurz inHaus, und des vom Fraunhofer-Institut IMS seit 1993 gewonnenen einschlägigen Know-Hows einen Überblick über den aktuellen Entwicklungsstand bei Systemintegrations-Technologien und -funktionen für ganzheitliche, intelligente Haus- und Gebäudesysteme zu geben, insbesondere für den Bereich der integrierten Bedienung und der Nutzung der Internet-Anbindun

Technical requirements of intelligent, smart systems in the scope of housebuilding

Das Thema der digitalen Vernetzung spielt in der heutigen Gesellschaft in fast allen Bereichen eine immer größere Rolle. Damit gewinnt auch die intelligente Heimvernetzung zunehmend an Bedeutung. Insbesondere im Einsatz intelligenter, smarter Systeme im Wohnungsbau liegen die größten Potenziale für die Verbreitung der Vernetzungstechnologien, mit welchen ein wertvoller Beitrag zu den gesamtgesellschaftlichen Herausforderungen, wie dem demografischen Wandel und der Energiewende, geleistet werden kann. Die Verbreitung der intelligenten Heimvernetzung wird jedoch durch einige Herausforderungen, wie z.B. durch eine unübersichtliche Marktsituation sowie Unwissenheit und Bedenken der Nutzer und beteiligten Akteure, gehemmt. Aus diesem Grund soll die vorliegende Masterarbeit einen Überblick über die technischen Anforderungen intelligenter, smarter Systeme in Bezug auf den Wohnungsbau schaffen

Klimaneutraler Gebäudebestand durch Pauschalmiete?: Erfahrungen bei solarer Eigenversorgung inklusive Speicher

Der 2. Präsenz- Workshop des Forschungsprojektes „EVERSOL-MFH“ fand diesmal unter besonderen Voraussetzungen bei der eG Wohnen 1902 in Cottbus statt. In direkter Nachbarschaft zu den im Projekt untersuchten Sonnenhäusern kamen ca. 50 Teilnehmer aus Forschung, Wohnungswirtschaft und Planungsbüros mit gebührendem Abstand zusammen. Zusätzlich konnten an zwei Tagen jeweils weitere fast 20 Interessierte der Onlineübertragung aller Vorträge folgen und sich so auch an den anschließenden Diskussionen über den Chat beteiligen. Diese besondere Herausforderung gelang nach anfänglichen Startschwierigkeiten und wird für folgende Workshops als interessante Zusatzoption geplant. Dank vieler Gastbeiträge wurde insgesamt eine reiche Vortragsvielfalt rund um den Themenschwerpunkt “Bauen der Zukunft“ vorgestellt: • Mietmodelle und rechtliche Hürden • Neue Geschäftsfelder für die Wohnungswirtschaft • Mieterbefragungen mit Blick auf zukünftige Herausforderungen • Vorstellung von Messdaten und Nutzereinfluss bei Pauschalmiete • Sinnvolle Energieversorgungssysteme für das Mehrfamilienhaus, Status quo bei der Solarthermie und Praxisbeispielen • Alternative Sanierungsstrategien und PV-Fassaden mit Eigennutzung Im vorliegenden Tagungsband sind freigegebene Vorträge sowie einzelne Inhalte des Workshops noch einmal tiefergehend dargestellt. Weitere Informationen zum Workshop sowie zum EVERSOL-Projekt sind auf der Projekthomepage unter https://eversol.iwtt.tu-freiberg.de/workshop-2020.html zu finden.:Liste der Herausgeber .......................................................................................... 5 Danksagung ......................................................................................................... 7 Zusammenfassung ............................................................................................... 9 1. Mit Low Tech zu High Savings – warum reduzierte Gebäudetechnik mit autarkem Energiekonzept im Wohnungsbau die Zukunft ist ............................................... 10 2. Pauschalmieten in der WoWi – ein ökonomisches Anreizmodell? ................... 12 3. Energiekennwerte und Nutzereinfluss zweier teilautarker Mehrfamilienhäuser über 1 ½ Jahre Monitoring .................................................................................. 16 4. Neue Geschäftsfelder für die Wohnungswirtschaft- Möglichkeiten und Chancen am Projektbeispiel Winner .................................................................................. 26 5. Wärmepumpe & PV = sinnvolle Energieversorgung im Mehrfamilienhaus? .... 30 6. Energiesprong – Serielles Sanieren von Mehrfamilienhäusern....................... 42 7. Ergebnisse der Mieterbefragungen der Sonnenhäuser vor dem Hintergrund zukünftiger Smart-Home Gebäude ..................................................................... 46 8. Status quo Solarthermie – Ertragskontrolle und neueste Entwicklungen ....... 52 9. WINNER – Projekt .......................................................................................... 60 10. Solarenergie auf Wohnungsebene – heute die Stadt von morgen bauen ... 64 Fazit und Ausblick Eversol Workshop ................................................................ 6

Reaktionsfähigkeit von Gebäudeteilen -Studie über die Anpassungsfähigkeit von Gebäuden-

Durch die Reaktionsfähigkeit von Gebäudeteilen (wie z.B. der schnellen Veränderung der Raumaufteilung oder das Auf-, An- oder Ausbauen) kann sich ein Gebäude den anthropogenen, gesellschafts- und umweltspezifischen Lebenszyklen anpassen. Daraus können Handlungskonzepte entwickelt werden, die Gebäude flexibel machen. Die in Bestandsgebäuden gespeicherten Ressourcen und darüber ihre Kostenersparnis gegenüber dem Abriss und Neubau, lassen sie nicht nur unter dem Nachhaltigkeitsgedanken mit Neubauten konkurrieren. Der Spagat zwischen dem Wunsch nach einem dauerhaften Wohnverhältnis, einem „sicherem“ Heim und dem Veränderungswillen, kann durchaus gemacht und geschafft werden. Im Wohnungsbaubestand liegt also in vielerlei Hinsicht ein gewaltiges Potential, welches neu aufgeschlüsselt, einen Zukunftsweg aufzeigt. Dafür ist eine umfassende Bestandsanalyse im Zusammenhang mit der Entwicklung von Handlungskonzepten wesentlich. Mit der Dissertation liegt eine umfassende Analyse des Berliner Baubestandes vor, mit einer klar entwickelten Bewertungs- und Analysestruktur sowie einer Diskussion zum Nachhaltigkeitsgedanken und lebenszyklusorientierter Planung. Durch die Clusterisierung des Gebäudebestandes wird eine wesentliche Erleichterung in der Expertise von Bestandsgebäuden entwickelt, die auch Investoren und Maklern von Immobilien ohne aufwendige Gutachten eine schnelle und aussagekräftige Bewertung ermöglicht. Weiterhin wird eine umfassende Dokumentation und Bewertung zu Flexibilitätskonzepten unter anderem über eine Auswertung zu Internationen Bauausstellungen dargelegt. Zukünftige Konzepte für Bestands- und Wohnungsbauten werden diskutiert und analysiert. Reaktionsfähigkeit von Gebäudeteilen – die Studie über die Anpassungsfähigkeit von Gebäuden

A Device Interconnection System for Energy Management

Mit Energiemanagementlösungen lassen sich wertvolle Beiträge zur Erhöhung der Energieeffizienz erzielen. Geeignete Lösungen können eine Reduzierung des Ausstoßes an Treibhausgasen bewirken sowie zu einer Reduzierung der Energiekosten für die Bürgerinnen und Bürger beitragen. Im Rahmen dieser Arbeit werden die wesentlichen Bestandteile von Energiemanagementsystemen und deren Einsatzfähigkeit in verteilten Systemen genauer betrachtet. Dabei wird gezeigt, dass viele bisherige Energiemanagementsysteme Beschränkungen in ihrer Einsatzfähigkeit unterliegen. Aus diesem Grund wird ein Systemkonzept für zukünftige Energiemanagementsysteme auf Basis des Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) nach einem allgemeinen, Nutzer-zentrierten Ansatz entwickelt. Das Systemkonzept besteht erstens aus Verfahren zur Geräteeinbindung möglichst alle Arten von Anlagen, Maschinen und Geräten, zweitens aus einer datenschutz- und datensicherheitskonformen hierarchischen Kommunikationsstruktur sowie drittens aus verschiedenen modularen Energiemanagement-Funktionalitäten. Für die Erprobung des Systemkonzepts wurde u.a. eine Softwareplattform in der Skriptsprache JavaScript zur Ausführung von verteilten Energiemanagement-Anwendungen implementiert. Verschiedene Techniken zur Geräteeinbindung sowie Energiemanagement-Funktionalitäten wurden als Anwendungen dieser Softwareplattform umgesetzt. Dazu zählen eine Energieverbrauchsschätzung für Computer, mehrere Techniken zur Identifikation des Gerätebetriebsstatus anhand von Messdaten, einige Smartphone- bzw. Tablet-Anwendungen für die Nutzer-unterstützte Energieverbrauchsoptimierung sowie Anwendungen zur automatisierten Energieverbrauchsoptimierung inklusive einer Lastspitzenreduktion. Zur Demonstration der Funktionsfähigkeit wurde das System in Unternehmen und Privathaushalten eingesetzt. Dabei wird gezeigt, dass die bisherigen Beschränkungen der Einsatzfähigkeit von Energiemanagementsystemen überwunden werden und ein großflächiger Einsatz technisch möglich ist. Weiterhin werden die verschiedenen Komponenten und Verfahren einzeln evaluiert. Die gewählte hierarchische Kommunikationsstruktur bestätigt sich dabei als geeignetes Konzept, das zudem weitere Vorteile hinsichtlich der Skalierungsfähigkeit und der Ausfallsicherheit bietet. Zusätzlich wird gezeigt, dass die verschiedenen Techniken und Funktionalitäten aufgrund ihrer Präzision und aufgrund ihrer gezeigten Realisierbarkeit angemessene Lösungen für das Energiemanagement darstellen.In view of the energy transition in Germany, potential power savings are achieved through the application of energy management solutions. Using appropriate concepts, energy management systems can contribute to the reduction in the emission of greenhouse gases and reduce the energy costs for end consumers. In this thesis, the different components of energy management systems are studied and their applicability in distributed systems is analyzed. It is shown that a majority of energy management systems suffer from limitations in their operational capabilities. For this reason, a user oriented system concept for future energy management systems based on the Internet of Things (IoT) is developed. The system is composed of three layers, the lowest of which addresses the methods for the integration of all types of machines and devices. For the middle layer a hierarchical communication structure with distributed applications is suggested, to satisfy privacy and data security requirements. In the top layer, different energy management functionalities are outlined. For the testing of the system concept, a software platform for distributed applications was realized in JavaScript. Several device connectivity techniques as well as energy management functionalities are implemented as applications of this software platform, such as an energy consumption estimation for computers, several device status identification techniques based on measured data, several smartphone and tablet applications for the end-user based energy consumption optimization as well as some applications for the automated energy consumption optimization, including a peak consumption reduction. To demonstrate the functionality of the system, it was used in both work and home environments. Thereby it is demonstrated that the restrictions in the operational capability of energy management systems could be overcome and that a wide deployment of these systems is possible from a technical point of view. Furthermore, the different components and processes are individually evaluated, whereby the chosen hierarchal communication structure is proven to be a practical concept, offering advantages in scaling and reliability. It is shown that the different techniques and functionalities offer a capable energy management solution, as a result of their precision and demonstrated feasibility

Digitalisierung in der Immobilienwirtschaft

DIGITALISIERUNG IN DER IMMOBILIENWIRTSCHAFT Digitalisierung in der Immobilienwirtschaft / Bölting, Torsten (Rights reserved) ( -

Die erste Fortbildungsstufe "Geprüfte/r Berufsspezialist/in" der höherqualifizierenden Berufsbildung. Die Gestaltung von Fortbildungen auf dem DQR-Niveau 5 im Innovationswettbewerb InnoVET

Im Wettbewerb „InnoVET: Zukunft gestalten – Innovationen für eine exzellente berufliche Bildung“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) entwickeln und erproben mehrere Projekte Fortbildungen auf der ersten Stufe der höherqualifizierenden Berufsbildung. In diesem Sammelband werden diese Fortbildungen entlang einer gemeinsam erarbeiteten Struktur dargestellt und damit einer vergleichenden Analyse zugeführt. Dieser Kern des Sammelbandes wird ergänzt durch die Darstellung von zwei Fortbildungen, die in der Diskussion um das DQR-Niveau 5 immer schon eine besondere Rolle gespielt haben, nämlich die Fortbildung im Kfz-Bereich und im IT-Bereich. Außerdem werden übergreifende Betrachtungen ergänzt. Wie im ersten Beitrag beschrieben, erfordert die Zuordnung einer Fortbildung zum DQR-Niveau 5 des Deutschen Qualifikationsrahmens (DQR) einen formalen Prozess, der für die hier in Rede stehenden Projekte noch nicht abgeschlossen ist und dessen Ergebnis hier selbstver-ständlich nicht präformiert werden kann. Gleichwohl wird der Einfachheit halber, wie durchaus auch im Projektalltag üblich, so getan, als befinde sich eine Fortbildung auf diesem Niveau. Dabei handelt es sich um eine sprachliche Vereinfachung. Durch die Beiträge im Sammelband und durch übergreifende Betrachtungen, etwa die aktuelle Diskussion um die Verrechtlichung des DQR, wird deutlich, dass der InnoVET-Wettbewerb zentrale Beiträge zur Profilierung der noch unterrepräsentierten Ebene leisten konnte, aber noch eine ganze Reihe übergreifender Baustellen zu bearbeiten sind, die vor allem außerhalb der Projekte liegen. (DIPF/Orig.

30. Forum Bauinformatik

Die Bauhaus-Universität Weimar ist seit langer Zeit mit dem Forum Bauinformatik eng verbunden. So wurde die Veranstaltung 1989 hier durch den Arbeitskreis Bauinformatik ins Leben gerufen und auch das 10. und 18. Forum Bauinformatik (1998 bzw. 2006) fand in Weimar statt. In diesem Jahr freuen wir uns daher besonders, das 30. Jubiläum an der Bauhaus-Universität Weimar ausrichten zu dürfen und viele interessierte Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen aus dem Bereich der Bauinformatik in Weimar willkommen zu heißen. Das Forum Bauinformatik hat sich längst zu einem festen Bestandteil der Bauinformatik im deutschsprachigen Raum entwickelt. Dabei steht es traditionsgemäß unter dem Motto „von jungen Forschenden für junge Forschende“, wodurch insbesondere Nachwuchswissenschaftlerinnen und ‑wissenschaftlern die Möglichkeit geboten wird, ihre Forschungsarbeiten zu präsentieren, Problemstellungen fachspezifisch zu diskutieren und sich über den neuesten Stand der Forschung zu informieren. Zudem wird eine ausgezeichnete Gelegenheit geboten, in die wissenschaftliche Gemeinschaft im Bereich der Bauinformatik einzusteigen und Kontakte mit anderen Forschenden zu knüpfen. In diesem Jahr erhielten wir 49 interessante und qualitativ hochwertige Beiträge vor allem in den Themenbereichen Simulation, Modellierung, Informationsverwaltung, Geoinformatik, Structural Health Monitoring, Visualisierung, Verkehrssimulation und Optimierung. Dafür möchten wir uns ganz besonders bei allen Autoren, Co-Autoren und Reviewern bedanken, die durch ihr Engagement das diesjährige Forum Bauinformatik erst möglich gemacht haben. Wir danken zudem Professor Große und Professor Díaz für die Unterstützung bei der Auswahl der Beiträge für die Best Paper Awards. Ein herzliches Dankeschön geht an die Kollegen an der Professur Informatik im Bauwesen der Bauhaus-Universität Weimar für die organisatorische, technische und beratende Unterstützung während der Planung der Veranstaltung

Konzept zur datengetriebenen Analyse und Modellierung des preisbeeinflussten Verbrauchsverhaltens

Der verstärkte Ausbau von Erneuerbare-Energien-Anlagen in Deutschland führt dazu, dass der Anteil der erneuerbaren Energien am gesamten Bruttostromverbrauch im Jahr 2016 bei ca. 32% lag. Die Erzeugungscharakteristik von Photovoltaik- und Windkraftanlagen macht jedoch nachfrage- und erzeugungsseitige Anpassungen im deutschen Elektrizitätsmarkt notwendig. Im Energiesystem der Zukunft (Smart Grid) wird die Bereitstellung von lastseitigen Flexibilitäten eine bedeutende Rolle einnehmen. Die Veränderung der Verbraucherlast durch Preisanreize steht dabei ausdrücklich nicht in Konkurrenz zum verstärkten Ausbau von Energiespeichern, Energieübertragungs- und -verteilnetzen. Die Verbraucherbeeinflussung mithilfe von Steuer- (Demand Side Management, DSM) und Preissignalen (Demand Response, DR) setzt allerdings voraus, dass die Auswirkungen von Preissignalen für Energieverbraucher auf deren Verbrauchsverhalten untersucht, mathematisch modelliert und validiert werden. Die vorliegende Doktorarbeit beschäftigt sich aus diesem Grund mit der datengetriebenen Analyse und Modellierung des Verbrauchsverhaltens als Reaktion auf variable Stromtarife. Dazu wurde ein Gesamtkonzept entwickelt, das aus verschiedenen Vorverarbeitungs-, Analyse- und Modellierungsmethoden besteht. Das Konzept behandelt die gesamte Prozesskette von der Erfassung der Smart-Meter-Rohdaten bis hin zur Analyse und Modellierung des preisbeeinflussten Verbrauchsverhaltens. Das Zeitreihen-Clustering als wichtiger Bestandteil des neuen Konzeptes erlaubt, Aussagen über saisonale, wochentagsbedingte, tarifbedingte Unterschiede für eine Demand-Response-Maßnahme treffen zu können. Des Weiteren erlaubt das neue Konzept, dass haushaltsindividuelle Unterschiede in der Verbrauchsreaktion (Responder-, Semi-Responder, Non-Responder-Haushalte) identifiziert werden können. Zudem wurde eine neue Demand-Response-Modellklasse (Virtuelle-Speicher-Modelle) entwickelt, deren Modelle aus einem System von Differenzengleichungen bestehen und das Verbrauchsverhalten von Haushaltsstromkunden als Reaktion auf verschiedene Preissignale beschreiben

Wandel der technischen Berufsbildung: Ansätze und Zukunftsperspektiven

The conference transcript deals with the conditions of vocational and academic education in technical professions. It documents contributions from the Conference on Vocational Training (Hochschultage Berufliche Bildung) in 2015. The authors analyse the effects of new socio-political developments on the vocational education system. Action approaches are introduced on the basis of this analysis, with which electronics and metal technology professions can tap new career paths and further develop the training of professional teachers with new objectives. Practise examples illustrate the effects of modern action and design approaches on the further development of training and teaching.Der Tagungsband beschäftigt sich mit dem Verhältnis von beruflicher und akademischer Bildung in den technischen Berufen. Er dokumentiert Beiträge der Hochschultage Berufliche Bildung aus dem Jahr 2015. Auf der Makroebene analysieren die Autoren die Auswirkungen neuer gesellschaftspolitischer Entwicklungen auf das berufliche Bildungssystem. Auf der Grundlage dieser Analyse werden Handlungsansätze vorgestellt, mit denen die elektro- und metalltechnischen Berufe neue Karrierewege erschließen und die Ausbildung von Berufspädagogen mit neuen Zielsetzungen weiter entwickeln können. Praktische Beispiele zeigen, wie sich moderne Handlungs- und Gestaltungsansätze auf die Weiterentwicklung der Ausbildungs- und Unterrichtspraxis auswirken