Die zeitliche und leistungsbezogene Entkopplung von Wärmebereitstellung und -anforderung zur Konditionierung der thermischen Verhältnisse in Gebäuden stellt einen wichtigen Aspekt auf dem Weg zu einer energieeffizienten und ökologisch nachhaltigen Energieversorgung dar. Neben der zeitlichen Flexibilisierung der Betriebsweise von gebäudetechnischen Anlagen und der Nutzung der thermischen Speicherfähigkeit von Gebäudemassen kann hierbei auch eine kontrollierte Absenkung oder Anhebung der Raumtemperatur während der Anwesenheit der Raumnutzer ein potentielles Instrument des „Lastmanagements“ darstellen.
Innerhalb der vorliegenden Arbeit werden mithilfe umfangreicher Probandenuntersuchungen die Auswirkungen von instationären thermischen Umgebungsbedingungen auf die thermische Behaglichkeit untersucht und bewertet. Dabei werden verschiedene wärmephysiologische Bewertungsgrößen während der Untersuchungen in einem Klimaraum erfasst, der durch ein definiertes und reproduzierbares Innenraumklima gekennzeichnet ist. Innerhalb der Auswertung der durchgeführten Untersuchungen wird daneben eine inhaltliche Verknüpfung zu etablierten Bewertungsmethoden hergestellt, um eine Referenzierung der eigenen Ergebnisse sowie eine Erweiterung der bestehenden Werkzeuge zu erreichen.
Aktualisiert: 2020-03-11
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Das durchgeführte Forschungsvorhaben beschäftigte sich mit der Bewertung transienter Heizvorgänge bei der Wärmeübergabe und der Ableitung von regelungstechnischen Verfahren. Hierzu wurde im ersten Teil des Berichtes eine umfassende Literaturanalyse zu Bewertungsmethoden der thermischen Behaglichkeit vorgenommen. In einem zweiten Arbeitsschritt erfolgte die systematische Entwicklung eines Versuchskonzeptes mit Probanden, bevor im darauffolgenden Abschnitt der Aufbau eines neuen Klimaraumes an der TU Dresden dokumentiert wurde. Anschließend erfolgt die Auswertung von umfangreichen Probandenuntersuchungen für einen „Überheizungsfall" und einen „Unterkühlungsfall". Im letzten Abschnitt des Forschungsvorhabens wurden die gewonnen Ergebnisse in eine neuartige regelungstechnische Strategie für HLK-Systeme überführt und mithilfe numerischer Simulationen aus energetischer sowie wärmephysiologischer Sicht bewertet.
Als wesentliches Ergebnis der Untersuchungen konnte aufgezeigt werden, dass Probanden eine Überheizung des Raumes in gewissen Grenzen tolerieren. Eine Unterschreitung der individuellen Komforttemperatur wird hingegen von den Probanden unmittelbar als negativ bewertet. Aus diesen Erkenntnissen konnte abgeleitet werden, dass ein energetisches Einsparpotential im Bereich des Aufheizvorganges speziell bei einer intermittierenden Betriebsweise besteht. Hingegen ist ein vorzeitiges Absenken vor Ende der Nutzungszeit als kritisch zu bewerten. Das durchgeführte Forschungsvorhaben zeigt erste fundierte Ergebnisse zur Klimabewertung unter transienten Bedingungen, die Grundlage für die Fahrweise von netzreaktiven Gebäuden in der Zukunft sein kann.
Aktualisiert: 2022-10-21
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