Experimenteller Aufbau und messtechnische Überprüfung einer Zuluftverteilung für Lüftungsanlagen im laminar-flow-Betrieb im Doppelboden
BACHELOR- oder MASTERARBEIT
Projekt: OptiFas - Optimierte Fassadensteuerung für Komfort & Energieeffizienz
Betreuer: Martin Hauer, Andreas Frei
Tätigkeitszeitraum/Ausmaß: Beginn ab sofort, Dauer 6 - 8 Monate, Honorar: Prämie
Art der Arbeit: Hardwareinstallation und Softwareprogrammierung, Simulation, Messdatenauswertung
Projektinhalt und Motivation:
Das Projekt OptiFas setzt sich zum Ziel, das innovative Konzept einer arbeits-platzindividuellen Tages- und Kunstlichtsteuerung in einem realen Bürosetting umzusetzen und durch einen Langzeittest mit Büronutzern hinsichtlich Effizienz und Nutzerakzeptanz zu validieren. Dazu wird ein repräsentativer Büroraum im Fakultätsgebäude der Technischen Wissenschaften über die bestehende Gebäude-leittechnik mit dem innovativen Steuerungsansatz bespielt und ausgestattet. Dies umfasst eine Einzelansteuerung der beiden Lamellenbehänge (Höhenposition und Neigung der Lamelle) sowie eine individuelle Ansteuerung der einzelnen Leuchtenreihen im Büro (Ein/Aus und Dimmfunktion).
Als innovativer Ansatz ist der Steueralgorithmus mit einem Simulationsmodell gekoppelt, welches den Büroraum inkl. Interior sowie das Fassadensystem im Detail abbildet. Basierend auf der Außensituation (Einstrahlung, Temperatur), welche zentral durch Sensorik am Dach des Gebäudes erfasst wird, wird so unter Einbeziehung der Innensituation eine für den jeweiligen Büronutzer optimierte Situation hinsichtlich thermischem Komfort (Vermeidung von Überwärmung), visuellem Komfort (Vermeidung von Blendung) sowie nichtvisuellem Komfort (melanopische Wirkung durch Tageslicht) - bei gleichzeitiger Minimierung des Primärenergiebedarfs für Heizen, Kühlen und Kunstlicht - geschaffen. Durch die Umsetzung dieses innovativen Steuerungsansatzes erwartet man sich wichtige Erkenntnisse hinsichtlich Funktionalität und Nutzerakzeptanz.
Aufgabenstellung:
Die Schwerpunkte der Aufgabenstellungen innerhalb der Bachelor-/Masterarbeit können je nach Hintergrundwissen, Zeitraum der Arbeit und eigenem Interesse festgelegt werden. Diese können sowohl in einer verstärkten Mitarbeit and der hard-/ softwaretechnischen Implementierung des neuen Steuerungsansatzes in die bestehende Gebäudeleittechnik, dem Fokus auf Simulation und Modellrechnung, oder dem Schwerpunkt auf Messung und Datenauswertung im Rahmen des Langzeitmonitorings liegen. Die Aufgaben können in Teamarbeit mit Projektmitarbeiter Dr. Andreas Frei durchgeführt werden, wodurch eine unmittelbare Betreuung und ein großer Lerneffekt gegeben sind.
Arbeitsablauf bzw. Methodik:
- Literaturrecherche über Aufbereitung Stand der Technik zu integralen Fassadensteuerungen
- Unterstützung an vorbereitenden Hardwaretests (z.B. Ansteuerung Lamellenbehang)
- Unterstützung in der thermisch-lichttechnischen Simulationsmodellerstellung (Raummodell, Nahverschattung, Fremdverschattung) und Ableiten des Steuerkerns (ILM-Modul)
- Simulationsvarianten durchführen zur theoretischen Erprobung des erarbeiteten Steuermoduls
- Unterstützung in der Konzipierung und Installation von Sensorik und Messhardware
- Betreuung des Langzeittests (geplant von 07/22-12/22) und laufende Datenauswertung
Erworbene Qualifikation:
Der/die Kandidat*In erwirbt praktische Kenntnisse über die hard- und softwareseitige Integration neuer Komponenten in bestehende Gebäudeleittechniksysteme, die Analyse von Messdaten in Gebäuden, die energetische Bilanzierung und die Behaglichkeitsanalyse sowie die Regelung von Fassaden- und Kunstlichtsystemen in Bürogebäuden. Zudem wird ein Simulationswerkzeug zur Gebäude- und Anlagensimulation zur Erstellung von Variantenvergleichen mit dem neuen Steueralgorithmus angewandt.
Interessierte wenden sich bitte an:
Dipl.-Ing. Dr. Martin Hauer, Fakultät für technische Wissenschaften, AB Energieeffizientes Bauen