Kartenstapel

- Microclimate: Grenzflächenklima (mm bis cm; einzelne Pflanze, Person,..), Kleinklima (bis

100 m; Feld, Ufer, Parkplatz)

- Mesoclimate: Standortklima (100m bis 1km; Dorf, Insel), Landschaftsklima (1km

bis 100km; Flugplatz, Großstadt, Küste)

- Macroclimate: Klimahaupttyp (100km bis 1000km; Passatklima,

Mittelmeerklima), Zonenklima (100km bis 1000km; Polarklima, Tropenklima),

Globalklima (Erde, Hemisphäre)

• Wetter: aktuell, einige Stunden bis Woche

• Witterung: einige Tage bis ganze Jahreszeiten

• Klima: Längerer Zeitraum (Referenzzeitraum i.A. 30 Jahre)

The Urban Heat Island Effect could become a significant Problem.

1. Many climate datasets are based on measurements from airports or rural stations, which do not account for the Urban Heat Island effect in dense city environments like Downtown LA.

2. Also climate files are often based on historical averages or regional stations that might not reflect microclimatic conditions in dense urban areas. => The Data Resolution and Accuracy is not sufficient!

3. Problem: The simulation might underestimate temperatures and overestimate cooling needs if it doesn't adjust for UHI.

4. Furthermore futre scenarios are not considered!

- 1.100 kWh/m²/a

- Little temperature differences between day and night

The vertical orientation (bottom-right in the image) is the best for creating airflow. It allows wind to move along the building’s length and maximizes cross-ventilation, improving thermal comfort in a humid, low-wind environment.

Wichtige Vorgaben der Komfortzone nach DIN 1946

1. Temperatur (operative Temperatur) 🌡️

• Winter: 20 – 24 °C

• Sommer: 23 – 26 °C

2. Relative Luftfeuchtigkeit (%) 💦

• Empfohlener Bereich: 30 – 65 %

• Optimal: 40 – 60 % (zur Vermeidung von Schimmel & trockener Luft)

3. Luftgeschwindigkeit 🌬️

• Sitzende Tätigkeit: max. 0,15 m/s (Winter), max. 0,25 m/s (Sommer)

• Leichte körperliche Aktivität: max. 0,25 m/s (Winter), max. 0,35 m/s (Sommer)

4. CO₂-Konzentration 🏢

• Grenzwert: ≤ 1000 ppm (parts per million) für gute Luftqualität

5. Mindestluftwechsel (Frischluftzufuhr) 🔄

• Wohnräume/Büros: 30 m³/h pro Person

Zusätzliche Faktoren für Komfort

• Temperaturdifferenz zwischen Kopf und Füßen: max. 3 K

• Strahlungsasymmetrie durch Fenster/Heizkörper: max. 5 K

• Zugluftvermeidung durch gute Luftverteilung

🔹 Zusammenfassung: Die Komfortzone nach DIN 1946 sorgt für ein angenehmes Raumklima durch eine ausgewogene Temperatur, moderate Luftfeuchtigkeit, niedrige Luftgeschwindigkeit und eine gute Luftqualität.

Das dunkelblaue Viereck ist die Komfortzone nach DIN

▪ Luftfeuchtigkeit 30-65%

▪ Temperatur 20-26°C

▪ Bei 26°C nur 55% Luftfeuchtigkeit ok, dann rüber zur 65%-Linie bei 23 °C

▪ Erweitere Komfortzone für naturally ventilated buildings z.B. in Damaskus

(Temperatur bis 29°C)

1️⃣ Absolute Feuchte (g/m³) – Die tatsächliche Wassermenge in der Luft

Die absolute Feuchte gibt an, wie viel Wasserdampf tatsächlich in einem Kubikmeter Luft enthalten ist. Sie wird in g/m³ (Gramm Wasser pro Kubikmeter Luft) gemessen.

📌 Beispiel:

• Wenn in 1 m³ Luft genau 10 g Wasserdampf enthalten sind, beträgt die absolute Feuchte 10 g/m³.

• Dieser Wert ändert sich nur, wenn Wasser hinzugefügt oder entfernt wird – nicht durch Temperaturänderung!

  
  

2️⃣ Relative Feuchte (%) – Wie „voll“ die Luft mit Wasser ist

Die relative Feuchte gibt an, wie viel Prozent des maximal möglichen Wasserdampfs in der Luft enthalten ist. Sie hängt stark von der Temperatur ab!

📌 Wichtige Punkte:

• Warme Luft kann mehr Wasserdampf speichern als kalte Luft.

• Bei 100 % relativer Feuchte ist die Luft gesättigt – es kann kein weiterer Wasserdampf aufgenommen werden, und es kommt zu Kondensation (z. B. Nebel oder Tau).

• Die relative Feuchte wird in Prozent (%) angegeben.

📌 Beispiel:

• Luft mit 10 g/m³ Wasserdampf:

  • Bei 30 °C ist die maximale Aufnahmefähigkeit 30 g/m³, also 33 % relative Feuchte.

  • Bei 10 °C ist die maximale Aufnahmefähigkeit nur 9,4 g/m³, also über 100 % → es kommt zu Kondensation (Regen, Tau, Nebel).

1. Air Temperature – The most obvious factor, referring to the actual temperature of the air in the room.

2. Relative Humidity – The amount of moisture in the air, typically comfortable between 40-60%.

3. Air Velocity – The movement of air, which can affect heat dissipation and perceived comfort.

4. Radiant Temperature – The heat emitted from surrounding surfaces, such as walls, floors, and windows.

5. Metabolic Rate & Clothing Insulation – The activity level and clothing of occupants, which influence how they perceive temperature.

PPD stands for Predicted Percentage of Dissatisfied. It is an index used in thermal comfort analysis to estimate the percentage of people likely to feel uncomfortable in a given indoor climate.

PPD is based on the Predicted Mean Vote (PMV) index, which predicts how people perceive the thermal environment on a scale from cold (-3) to hot (+3). Even in thermally "neutral" conditions (PMV = 0), there will always be a small percentage of people who feel too warm or too cold.

• PPD = 5% at PMV = 0, meaning at optimal thermal comfort, about 5% of people will still be dissatisfied.

• PPD increases as PMV moves toward extremes, meaning more people will be uncomfortable if the environment is too hot or too cold.

1. Drafts – Unwanted air movement, often caused by ventilation systems, windows, or doors, can create a cooling effect on certain body parts, especially the neck, head, or ankles.

2. Radiant Temperature Asymmetry – Uneven heat radiation from surfaces, such as cold windows or warm ceilings, can cause discomfort. For example, sitting near a large window in winter might lead to a feeling of cold, even if the air temperature is comfortable.

3. Vertical Air Temperature Differences – When the temperature varies significantly between the feet and the head (e.g., warm air rising, leaving feet cold), it can create discomfort, especially when seated.

- The DIN EN 15251 defines four categories with different threshold!!!!!

Warum?

Warum ist "Es kann nur in natürlich belüfteten Gebäuden angewendet werden" falsch?

Das Adaptive Comfort Model (ACM) wird hauptsächlich für natürlich belüftete Gebäude verwendet, aber nicht ausschließlich.

• Es wird dort angewendet, wo die Nutzer aktiv Einfluss auf das Raumklima nehmen können (Fenster öffnen, Kleidung anpassen usw.).

• Es gibt auch teilweise mechanisch belüftete Gebäude, in denen das Modell angewandt wird, wenn die Nutzer eine gewisse adaptive Kontrolle haben.

Warum ist "Die DIN EN 15251 definiert vier Kategorien mit unterschiedlichen Schwellenwerten"richtig?

✅ Die DIN EN 15251 (jetzt ersetzt durch EN 16798-1) definiert vier Komfortkategorien (I, II, III, IV) mit unterschiedlichen Schwellenwerten für die akzeptablen Temperaturen.

• Kategorie I: Höchster Komfortanspruch (z. B. Krankenhäuser)

• Kategorie II: Standardkomfort für Wohn- und Bürogebäude

• Kategorie III: Akzeptabel, aber weniger strikt (z. B. Industriebauten)

• Kategorie IV: Nur für kurzfristige Nutzung oder extremeren Bedingungen

Diese Kategorien werden direkt im Adaptive Comfort Model verwendet, um zu bestimmen, welche Temperaturen als komfortabel gelten.

Städtische Wärmeinseln entstehen durch die große Menge an thermischer Masse, einer geringen albedo durch die verwendeten dunklen Materialien (wie beispielsweise Asphalt), schlechter Luftzirkulation (teilweise sogar ubran conopy layer) durch die Enge Siedlungsstrucktur, wenig evaporative cooling durch Grüne und Blaue Infrastruktur und viel Wärmeproduktion durch Autos und Maschinen. Tagsüber heizt sich die Stadt durch die Sonneneinstrahlung stark auf und kann auch Nachts wegen den beschriebenen Effekten nicht abkühlen. Eine extreme Akkumulation von Wärmelasten ist die Folge.

Aktive Lüftungskonzepte (Auf Stadtebene) und die Implementierung von Grüner und Blauer Infrastrucktur können diesem Problem Effizient entgegenwirken. Ebenso wie die Reduktion auf dder Produktionsseite => Albedo durch helle Farben erhöhen und Autos und Maschinen aus dem Stadtzentrum entfernen.

- Radiant ceiling panels, because they can heat a restricted area over a great

height

- It provides high comfort because it reacts very fast to occupants’ temperature

changes

Is the false statement!

- The higher the temperature the more effective is the photovoltaic system

A (tropical), B (arid), C (temperate), D (continental), and E (polar).

1. A - Tropical Climates:

   • Warm all year with high temperatures.

   • Precipitation is generally high year-round.

   • Examples: Tropical rainforests, savannas.

2. B - Dry Climates:

   • Characterized by low precipitation.

   • Can be hot (desert) or cold (steppe).

   • Examples: Deserts (e.g., Sahara), semi-arid regions.

3. C - Mild Mid-Latitude Climates:

   • Moderate temperatures, with warm summers and mild winters.

   • Precipitation varies; some areas have dry summers (Mediterranean), others have uniform precipitation.

   • Examples: Mediterranean, humid subtropical, oceanic climates.

4. D - Continental Climates:

   • Found in inland areas, with large temperature variations between summer and winter.

   • Winters are cold, and summers can be hot.

   • Examples: Subarctic, humid continental.

5. E - Polar Climates:

   • Cold all year, with very low temperatures.

   • Precipitation is minimal, mostly in the form of snow.

   • Examples: Tundra, ice cap climates.

- Desert

- Steppe

- Fully humid

- Summer dry

- Winter dry

- Monsoonal

- Hot arid

- Cold arid

- Hot summer

- Warm summer

- Cool summer

- Extremely continental

- Polar frost

- Polar tundra

Latente Wärme ist die Energie, die erforderlich ist, um den Aggregatzustand einer Substanz (fest, flüssig, gasförmig) zu ändern, ohne die Temperatur zu verändern, wie zum Beispiel beim Schmelzen von Eis oder beim Sieden von Wasser. Sie wird während Phasenübergängen wie Schmelzen oder Verdampfen aufgenommen und bei Gefrieren oder Kondensation wieder abgegeben.

Operative Temperature, Air Speed, Humidity, Clothing Factor

Die Regulierung des Taupunkts ist wichtig, weil sie hilft, die Luftfeuchtigkeit, Kondensation und Feuchtigkeit in Innenräumen zu kontrollieren. Wenn der Taupunkt zu hoch ist, kann überschüssige Feuchtigkeit zu Problemen wie Schimmelbildung, schlechter Luftqualität und Schäden an Gebäuden und Materialien führen. Andererseits kann, wenn der Taupunkt zu niedrig ist, die Luft zu trocken wirken, was zu Unannehmlichkeiten, Hautirritationen und Atemproblemen führen kann. Die richtige Steuerung des Taupunkts ist entscheidend, um ein angenehmes, gesundes und strukturell sicheres Umfeld aufrechtzuerhalten.

SCOP steht für Seasonal Coefficient of Performance (Saisonaler Leistungskoeffizient). Es ist ein Maß für die Effizienz von Heizsystemen, insbesondere Wärmepumpen, über eine gesamte Heizsaison hinweg. Es stellt das Verhältnis der gelieferten Heizleistung zur erforderlichen Energieaufnahme zur Bereitstellung dieser Wärme während der Saison dar. Ein höherer SCOP bedeutet eine bessere Effizienz, da das System mehr Wärme pro verbrauchter Energieeinheit liefert.

Einfach gesagt hilft der SCOP dabei, die Effektivität eines Heizsystems über das Jahr hinweg zu bewerten, wobei Schwankungen in Temperatur und Bedarf berücksichtigt werden.

COP steht für Coefficient of Performance (Leistungskoeffizient). Es ist ein Maß für die Effizienz eines Heiz- oder Kühlsystems, wie einer Wärmepumpe oder Klimaanlage. Der COP stellt das Verhältnis der nützlichen Heiz- oder Kühlleistung zur elektrischen Energieaufnahme dar, die erforderlich ist, um diese Leistung zu erzeugen.

Zum Beispiel bedeutet ein COP von 4 bei einer Wärmepumpe, dass das System für jede verbrauchte Einheit elektrischer Energie vier Einheiten Heiz- oder Kühlenergie liefert. Ein höherer COP weist auf ein effizienteres System hin. Der COP wird typischerweise für bestimmte Betriebsbedingungen verwendet (z. B. beim Heizen oder Kühlen in einer bestimmten Umgebung).

Tropical climate zone

Passiv: Cross Ventialtion, Light Weight Structure => no thermal mass, Shading, refelctive coating

Active: AC, Dehumidification with Silica Gel, Thermoaktivierte Bauteile mit Dew Point contol ggf. Elevated Airspeed

ca. 8,5 GWh

• Gebäude => 182x = 1 550 GWh

• 2 Mio E-Autos => 7x = 60 GWh

• 2 Mio elektrische Geräte => 7x = 60 GWh

• Domestic Hot Water => 11x = 90 GWh

Der Baubestand ist das größte Speicherpotenzial das wir haben

- Radiant ceiling panels, because they are able to heat a restricted area over a great

height

Relate the following typical specific cooling output (80 W/m²,80-100 W/m², 80-120 W/m²) to

the systems below:

1. Cooling Ceiling (Kühldecke) → ~80 W/m²

   • Cooling ceilings primarily work through radiation and convection.

   • They provide moderate cooling power and are typically used in offices and commercial buildings with low to medium cooling demands.

2. Thermo-Active Floor Slab (Thermoaktive Bauteilsysteme – TABS) → ~80 W/m²

   • These systems use the thermal mass of concrete slabs to store and release cooling.

   • Since they rely on slow, steady cooling, their cooling output is relatively low.

3. Fan Coil / Coil Cooling (Gebläsekonvektor / Kühllamellen) → 80–100 W/m²

   • Fan coils use forced convection with water or refrigerant coils to cool air actively.

   • Suitable for medium cooling loads in office buildings, hotels, and residential applications.

4. Induction Units, Downflow Cooling (Induktionsgeräte, Downflow-Kühlung) → 80–120 W/m²

   • Induction units mix supply air with room air using the Venturi effect to enhance cooling.

   • Effective for medium to high cooling loads, common in large office spaces.

5. Regulation Air Units, Air Conditioning (Luftbehandlungsgeräte, Klimaanlagen) → 80–120 W/m²

   • These systems use actively cooled air, often with chillers and ducted air distribution.

   • Designed for high cooling demands, such as in commercial buildings, data centers, and shopping malls.

Flache oder Kühlrippenartige Kühlsegel hängen von der Decke. Können ggf mit Gips Platten verkleidet werden, brauchen dann aber Löcher um wirksam zu sein (verbessert aber auch die Akustik). Der Vorteil ist die gute und schnelle Kontrollierbarkeit. Allerdings ist man in Designfragen eingeschränkt.

Mögliches Problem durch Fehlverhalten der Nutzer:Wenn Nutzer Fenster öffnen, kann feuchtwarme Außenluft eindringen. Dadurch steigt der Taupunkt, was zur Kondensation an den Kühlsegeln führen kann. Dies kann zu Tropfenbildung, Feuchtigkeitsschäden oder Schimmelbildung führen. Daher ist eine geschlossene Fensterpolitik und korrekte Nutzung der Lüftungsanlage entscheidend.

10 bis 20 m

1️⃣ Orientierung des Gebäudes

• Die Hauptfassade mit großen Fensterflächen sollte nach Süden ausgerichtet sein, um maximalen solaren Wärmegewinn im Winter zu ermöglichen.

• Nordfassaden sollten möglichst geschlossen sein oder nur kleine Fenster haben, um Wärmeverluste zu minimieren.

• Ost- und Westfassaden sollten mit Vorsicht geplant werden, da sie in den Sommermonaten durch die tiefstehende Sonne stark aufgeheizt werden können.

2️⃣ Fensterflächen & Verschattung

• Südseite: Große Fensterflächen mit dynamischer Verschattung (z. B. außenliegende Jalousien, Überhänge, Bäume).

• West-/Ostseite: Kleinere Fenster oder effektive Sonnenschutzmaßnahmen (z. B. Lamellen, begrünte Fassaden).

• Nordseite: Minimale Fensterfläche zur Reduktion des Wärmeverlusts.

410 ppm

1/4 Kommt aus dem Bereich Wohnen. Davon fallen fast 2/3 nur für das Heizen an?

ca. 40 000 Menschen

delta T = 6,7 K

Solar Gains + Internal Gains - Transmissionswärmeverluste - Ventilationswärmeverluste = Qh

Das Manitoba Hydro verbraucht 70% weniger Energie als andere vergleichbare Gebäude.

Jährlich spart das ca. 1,5 Millionen Dollar

Vorteile:

• Hohe Energieeffizienz

• In die tragende Strucktur eingebettet => nicht direkt sichtbar (ästhetik)

• Kann falls nötig auch mit anderen Systemen kombiniert werden

• Geringe Vorlauftemperatur

• Selbst regulierend durch hohe Masse => glättet Temperaturspitzen durch Systemträgheit => angenehmes Raumklima

• Langlebig und Wartungsarm

Nachteile:

• Eingeschränktes Decken oder Bodendesign => z.B. keine Abgehängte Decke

• Gut isolierte Fassaden nötig, da die Wärmebrücken sonst zu groß wären

• Träges System erlaubt auch keine schnellen Anpassungen

• Hoher Planungsaufwand

• Evtl. Kondensationsprobleme

90% Radiation / 10% Konvektion

Bis zu 50%

Durch Konvektion, Konduktion und Radiation

Wärmeaustausch durch Evaporation durch die Atmung oder Schwitzen

Potenzialunterschiede

Thermischer Komfort: Wärmeabgabe = Wärmeproduktion bzw Wärmeaufnahme

Frieren: Wärmeabgabe > Wärmeproduktion bzw Wärmeaufnahme

Schwitzen: Wärmeabgabe < Wärmeproduktion bzw Wärmeaufnahme

35,8 bis 37,2 °C

32 bis 34 °C

1,7 bis 1,9 m^2

Wir können keinen Komfort wahrnehmen. Nur Diskomfort!

1) Lufttemperatur

2) Oberflächentemperaturen (Boden, Decke, Wände)

3) Luftfeuchte

4) Außentemperatur (z.B. bei geöffnetem Fenster)

5) Luftgeschwindigkeit

6) Clothingfactor

7) Metabolismus

8) Zuluftströme

9) Abluftströme

10) Sensible Wärmeübertragung (Radiation, Konvektion, Konduktion)

11) Latente Wärmeübertragung (Evaporation)

Die operative Temperatur (θ_op) ist eine Kombination aus Lufttemperatur und mittlerer Strahlungstemperatur der umgebenden Flächen. Sie beschreibt das Wärmeempfinden eines Menschen im Raum besser als die reine Lufttemperatur. (In der Mitte des Raums)

Das Problem ist, dass die Operative Temperatur in der Mitte des Raums bestimmt wird. Der Viewfaktor der mittleren Strahlungstemperatur wird dabei nicht berücksichtigt. Daher kann es trotzdem zu lokalem Diskomfort kommen! z.B. Wenn ich im WInter nah an eine Glasscheibe komme wird es plötzlich kälter. Nicht weil sich die Lufttemperatur signifikant ändert, sondern weil sich der viewfaktor ändert. Die Kalte Scheibe strahlt mich stärker mit ihrer Kälte an.

Ole Fanger hat das Prinzip des thermischen Komforts signifikant geprägt.

T(op) = T(air) * 0,5 + T(mrt) * 0,5

Min 30%

Max 60% (teilweise 65%)

Max. 11,5 g/kg Absolute Humidity

Liegen = 0,8

Sitzen = 1

Office Work = 1,2

Gehen = 3,4

Rennen = 8

Schwimmbekleidung = 0,0 bis 0,15

Leichte Sommerkleidung = 0,5 bis 0,7

Normale Büro- oder Alltagskleidung = 1,0 bis 1,2

Winterkleidung mit dickerer Isolierung = 3,0 bis 4,0

PMV steht für Predicted Mean Vote und ist ein Modell zur Vorhersage des thermischen Komforts einer Gruppe von Menschen in einem Raum. Der PMV-Wert gibt an, wie eine durchschnittliche Person die Raumtemperatur empfinden würde, basierend auf verschiedenen Faktoren wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftgeschwindigkeit und der Bekleidung der Person.

PPD steht für Predicted Percentage of Dissatisfied und ist eine Kennzahl, die den prozentualen Anteil der unzufriedenen Personen in einem Raum angibt, basierend auf deren thermischem Komfortempfinden. Der PPD-Wert wird aus dem PMV (Predicted Mean Vote) berechnet und hilft dabei, die Wahrscheinlichkeit zu bestimmen, dass Menschen sich aufgrund der Raumbedingungen unwohl fühlen.

Es werden sich niemals alle wohl fühlen!!! Das beste was man erreichen kann sind 5%, die die Bedingungen nicht mögen. Jeder Mensch ist anders und empfindet anders.

10 % in neuen oder sanierten Gebäuden?

15 % im Bestand

Die Erwartungshaltung beeinflusst, wie Menschen den thermischen Komfort wahrnehmen. Selbst wenn die objektiven Werte des PMV und PPD im neutralen Bereich liegen, kann die subjektive Wahrnehmung aufgrund von Erwartungen, Erfahrungen und kulturellen Unterschieden variieren. Es ist daher wichtig, bei der Planung von Innenräumen auch die Bedürfnisse und Erwartungen der zukünftigen Nutzer zu berücksichtigen.

z.B. in klimatisierten Gebäuden trift Fanger definitiv zu, in natürlich belüfteten Gebäuden Nicht!

Hohe Vorlauftemperatur:

• (Flat-) Radiators

• Convectors

• Warm air heating

Geringe Vorlauftemperatur:

• Floorheating

• Floor Slab Heating

• Radiant Panel Heating

Ansonsten ist die obere Wohnung zu kalt und die untere zu heiß!

Weniger Licht, Schlechtere Luft, Weniger Bewegung, schlechtere Mentale Gesundheit

Wegen Arbeit, Bildung, Techlologie, Entertainment, Lack of Space, Climate Controle,…

Wir verbringen bis zu 90% der Zeit drinnen!

Ein urbanes Klima, das die Gesundheit der MEnschen fördert und Außenflächen attraktiver und nutzbarer macht. Es soll dabei helfen Outdooraktivitäten zu fördern.

Es hilft bei der Aspiration und schafft komfortablere Umweltbedingungen. Vegetation kann erheblich Heat Loads reduzieren, Schatten spenden und liefert weitere soziale und ökologische Vorteile. Green and Blue Insfrastructure sgnificantly foster peroples wellbeeing.

Wege sollten einfach und leicht sein und den menschlichen bedürfnissen entsprechen.

Ein wirklich guter Platz funktioniert nicht nur zu einer bestimmten Jahreszeit, sondern über das ganze Jahr hinweg.

Außenbereiche sollte zum einen sportliche und high-metabolic Aktivitäten fördern, aber den Menschen auch eine Möglichkeit zum Entspannen geben. Es sollte ein Ort des Urban-Reliefs sein und Soziale Kontakte fördern.

Der Begriff Sittable ist ein Maß für den Erfolg von thermischen Komfort. Da wo es angenehm ist, lassen Menschen sich gerne nieder.

Die Microklimas enstehen, durch unterschiedliche Geometrien, Absorbtionsgrade von Materialien, Reflektionen, usw.

Necessary Activities = Weg zur Arbeit, …

Optional Activities = Soprt, …

Social Activities = Freunde treffen, …

High reflectivity

Low emissivity

40% der Strahlung kommt durch Langwellige Strahlung des Untergrundes.

Ja, zu viel Schatten behindert die Langweillige Infrarot Abstrahlung in den Himmel bei Nacht. In thermischer Masse gespeicherte Wärme kann schlechter abgegeben werden!

BHE = 4,5

SHC = up to 4

GWP = up to 4,5

Air = up to 3,3

up to 3-4; with parallel integrated solar heat > 5

Beim Phasenwechsel wird latente Wärme frei, wodurch der Eisspeicher (10 m^3) ca. 110 l Öl ersetzen kann

Eine Wärmepumpe soll im Idealfall erstmal laufen und dann für ein paar stunden aus sein. => Damit das funktioniert braucht es einen Speicher.

Dt = 1000 bis 1200 KWh/m^2*a

Max = 2500 KWh/m^2*a

Die Einspeisevergütung (garantierter Preis über 20a) ist von 55ct/KWh auf unter 10 ct/KWh gefallen. Heute ist die Stromproduktion i.d.R teurer als der Verdienst => nur der Selbstverbrauch lohnt sich wirklich mit Batterie.

13 Mio

Ja, Überdimensionierung birgt immer das Risiko, dass ich meine erzeugte Leistung (Wärme oder Energie) nicht in meinen Speicher bekomme! Lohnt sich dann also für ein einzelnes Haus nicht! => Solar Cover is limited

Ein Cogeneration Kraftwerk hat eine Kraft-Wärme-Kopplung.

Es werden also gleichzeitig Wärme und Strom produziert.

Technologien: fermenter, cogeneration Unit

Powerrange: 75KW bis 1 MW

Temperaturen: 80 bis 550 Grad

Effizienz: 35 bis 45 %el & 35 bis 55 %therm.

Investment: 3500 bis 9000 €/KWel

20 bis 30%

Wärmepumpe nötig, da die Temperaturn nur bei 20 bis 30 Grad liegen

Min. DN400

Minimaler dry-weather-runoff 10l/s

Wärmemenge in [KW] = Daily average of dry weather runoff * 8

Es werden zum einen mithilfe eines Rucksacks belastbare Messwerte erhoben, allerdings wird zusätzlich mit einer App das menschliche Empfinden abgefragt. So können messwerte und therischer Komfort noch besser korreliert werden. Thermischer Komfort ist vor allem im Außenbereich eine kompexe Angelegenheit!

Universal Thermal Climate Index. Er bschreibt das thermische Empfinden von Menschen im Außenraum. Der Windchill Idex beschreibt die gefühlte temperatur durch den Einfluss von Wind und der Heat Index den Einfluss durch Luftfeuchte. Beide sind um Vergleich zum UTCI deutlich vereinfacht.

👉 UTCI = Funktion aus Lufttemperatur + Strahlungstemperatur + Windgeschwindigkeit + Luftfeuchtigkeit 👉 Diese Faktoren bestimmen, wie sich das Klima auf den menschlichen Wärmehaushalt auswirkt.

⚠ Wichtig: UTCI liefert keine direkte Messgröße, sondern eine gefühlte Temperatur in °C, die die thermische Belastung für den menschlichen Körper widerspiegelt.

z.B. größe der Straßenschlucht, Materialien, Grün- und Wasserflächen, umliegende Siedlungsstrucktur, …

Mnschen, Beleuchtung, Maschienen, elektrische Geräte, …

Sonneneinstahlung, Transsmission durch die fassade, Wärmegewinne durch den Luftwechsel

Wie lange heiße Tage und tropische Nächte anhalten beeinflusst das urbane Klima signifikant!

Die Extreme werden signifikant gedämpft, sowohl in Sommer als auch Winter

Nein, tatsächlich erzeugt 22 Grad die höchste Beschwerderate. Im Sommer ist es vielen Menschen zu kalt, da der clo zu niedrig ist. Im Winder ist die Luft so häufig zu trocken.

Mit dem Exhaust kann ich der Luft keine Richtung geben. Die Luftbewegung des Windcatchers ist wahrnehmbar.

=> Air exchange ist nicht Air Movement

Das problem bei der themischen Masse ist nicht die masse selbst, sonder vor allem die thermische Leitfähigkeit. Umso höher die thermische Leitfähigkeit, desto besser bekommt man die Wärme rein und raus aus dem Bauteil. Den Vorteil, den die Holzwand aber bietet ist, dass Holz hygroskopisch ist und die Raumfeuchte somit besser kontrollieren kann.

Um Kondensation zu vermeiden, muss die relative Feuchte unterhalb des Taupunktes bleiben. Dafür muss Feuchtigkeit aus der Luft gezogen werden. Besonders kritisch sind dabei Kühlgeräte, die aus hygrophoben Materialien (z.B. Metall) bestehen.

Problem: Die Luft wird zwar trocken, da das Gel die Feuchtigkeit absorbiert, allerdings wird das Gel dabei auch warm, wodurch sich auch die Luft erwärmt. Daher muss sie anschließend wieder abgekühlt werden. z.B. Evaporative Cooling

Voteil: Hellere Straßen durch weniger Verschattung und eine höhere daylight penetration.

Nachteil: Verlust an thermischer Masse, da weniger Decke. Mehr Solare Gewinne, und keine externe Verschattung möglich.

Große Gebäude können Signifikante Unterschiede im Gebäude haben, was Wärme-Gewinne und Lasten angeht => Es braucht verschiedene Control Zones!

Gemessener Energieverbrauch > Vorhergesehener Verbrauch

=> The building does not work as designed (Higher Energy Demand or lower User Satisfaction)

=> The better the buildings become, the higher is the performance gap

Diese einfachen Systeme können schlecht verstellt werden, worduch das System i.d.R zuverlässiger Läuft => keine technical Gap. Dadurch gibt es erheblich weniger beschwerden und es werden bi zu 50 % Energie gespart.

Man muss einfach den Nutzern mehr Kontrolle geben => Weniger Bau- und Betriebsosten und mehr Komfort!

ca. 4100 GWh

ca. 1550 GWh bietet der Gebäude Bestand! => Größtes Potenzial das wir haben.

• Smart Design: Robustness and Simplicity first

• Decentralized Building Controles and Systems

• Buildings Need to operate “CO2 Controled”

Bei gleichbleibender Temperatur kann elevated Airspeed von 0.15 m/s auf 0.7 m/s eine Verbesserung des PMVs von 1.2 auf 0.3 bewirken!

Komplizierte Gebäude erzeugen komplizierte Probleme! Somit können die Follow-Up-Costs sehr hoch sein! => Wir brachen Gebäude, die thermischen Komfort garantieren, ohne super komplex zu sein!!!!!

Beispielsweise können einfache Senoren an den Fenstern deutlich mehr bringen, als so manch ausgetüftelte Hightech Lösung!!! Und dabei kosten die Sensoren auch nur einen Bruchteil!

Über einen Zeitraum von 100 Jahren erzeugt ein einfaches Gebäude deutlich weniger Umwelteinflüsse als ein Passivhaus! Dabei ist es auch noch günstiger und bietet besseren Komfort!

Einfache Lösungen brauchen auch noch weniger Platz (Technikfläche), sind robuster und somit Langlebiger!

30%

Lüftungsverhalten der Nutzer (viel oder gar nicht)

Zukünftge Klimabedingungen

Inernal Loads

Failure Shading

Reduce the window area to 10 - 15% of the room area to be illuminated. Do not use sun protection glazing!

A heavy construction stores the temperature. Night ventilation cools the thermal mass down!