Diagnostik zur Kategorisierung und Optimierung von Gebäudestrukturen und Wärmenetzen

Überblick

Große Mengen Energie gehen über Gebäudehüllen von Bestandsbauten und innerhalb vorhandener Wärmenetze verloren. Neben Anforderungen zum Wärmeschutz tragen Fassaden aber auch zur unkontrollierten Verteilung und Absorption von Lärmemissionen und zur Aufheizung des öffentlichen Straßenraums bei. Im Rahmen einer weiteren Digitalisierung des alltäglichen Lebens, neuer zukünftiger Informationsnetzwerke (z. B. 5G-Technologien) sowie einer zu erwartenden weiteren Nachverdichtung urbaner Räume entstehen zusätzliche, in ihren Auswirkungen noch nicht vollständig abschätzbare Anforderungen an Gebäude, Quartiere und Intrastrukturen. Diese stehen somit im Zentrum einer nachhaltigen und lebenswerten Stadt der Zukunft.

Fragestellung

Im Projekt „Diagnostik zur Kategorisierung und Optimierung von Gebäudestrukturen und Wärmenetzen“ werden transdisziplinär neue Strategien und Technologien einer „intelligenten Stadt“ entwickelt. Der Fokus liegt auf ganzheitliche Ansätze für Gebäude, Fassaden und Energieinfrastrukturen im Zusammenhang mit Energieeffizienz, Nachhaltigkeit, Klimaschutz, Lebensqualität und Gesundheit.

Vorgehensweise

Diese Themenbereiche werden in dem Vorhaben in folgenden drei Teilprojekten (TP) bearbeitet:

  • TP1: Digitaler Zwilling zur KI-basierten Betriebsoptimierung von Wärmenetzen
  • TP2: Fassadenmaterialien/Fassadenzustand von Gebäuden durch Bildanalyse, Akustik und Photogrammetrie
  • TP3: Schall- und Schwingungsschutz von Balkonen und Treppen

 

Dabei werden methodisch neue Ansätze wie „Internet of Things" mit modernen Technologien wie „Künstlicher Intelligenz" zu ganzheitlichen Lösungsansätzen kombiniert. Die entwickelten Methoden werden durch geeignete Vereinfachung für die praktische Weiternutzung standardisiert. Auch werden neue, innovative Verfahren wie Psychoakustik zur Bewertung der Lösungsansätze definiert. Gleichzeitig werden in mehreren geplanten „Case Studies" Potentialanalysen anhand von Sensoren durchgeführt. Zusätzlich werden numerische und empirische Simulationsmodelle zur Prognose entwickelt und validiert.

Angestrebte Ergebnisse

Entwicklung von Planungswerkzeugen und Methoden mit neuen Technologien zu ganzheitlichen Lösungsansätzen, die durch geeignete Vereinfachung für die praktische Weiternutzung standardisiert werden. Echtzeit-Datensätze (Labor) und Potentialanalysen (Case Studies) werden in Datenbanken zusammengeführt und über KI-Prozesse analysiert. Simulationsmodelle zur Prognose werden entwickelt und validiert.

LeitungProf. Dr.-Ing. Berndt Zeitler, Prof. Dr.-Ing. Volker Coors, Prof. Dr.-Ing. Eberhard Gülch, Prof. Dr.-Ing. Gerrit Austen, Dr. Dirk Pietruschka
PartnerEnisyst GmbH, GEF Ingenieure AG, Schöck Bauteile GmbH, Beratende Ingenieure Schwing & Dr. Neureither, Stadtwerke Schwäbisch Hall GmbH
Förderkennzeichen13FH9I10IA
FördergeberBundesministerium für Bildung und Forschung  (BMBF)
ProgrammForschung an Fachhochschulen
AusschreibungFH-Impuls
Laufzeit01.08.2022–30.06.2025

 

Team

Name und Position Bereich E-Mail und Telefon Raum
Professor / IAF Direktorium / Akustikgruppe Zentrum für akustische und thermische Bauphysik (ZfB) / Fakultät B / BA Bauphysik / MA Gebäudephysik +49 711 8926 2507 7/104
Professor, Wissenschaftlicher Direktor des IAF Studienbereich Informatik und Vermessung +49 711 8926 2708 7/030
Professor Photogrammetrie +49 711 8926 2610 2/208
Professor Studienbereich Vermessung +49 711 8926 2348 2/149
Institutsleiter zafh.net; Stabstelle Forschung Zentrum für nachhaltige Energietechnik Stabstelle Forschung im Rektorat der HFT +49 711 8926 2674 7/032
Akademischer Mitarbeiter / Akustikgruppe Zentrum für akustische und thermische Bauphysik (ZfB) / Fakultät B / BA Bauphysik / MA Gebäudephysik +49 711 8926 2889 7/112
Akademischer Mitarbeiter Zentrum für industrielle Anwendungen der Informatik und Mathematik(ZINA) / iCity: Intelligente Stadt +49 711 8926 2704 2/249
Akademische Mitarbeiterin | Akustikgruppe Zentrum für akustische und thermische Bauphysik (ZfB) | Fakultät B | BA Bauphysik | MA Gebäudephysik +49 711 8926 2756 7/113
Akademischer Mitarbeiter Zentrum für Geodäsie und Geoinformatik (ZGG) | Institut für Angewandte Forschung (IAF) +49 711 8926 2549 2/405
Akademischer Mitarbeiter / Akustikgruppe Zentrum für akustische und thermische Bauphysik (ZfB) / Fakultät B / BA Bauphysik / MA Gebäudephysik +49 711 8926 2866 7/112