Der Forschungsschwerpunkt Gebäudeklimatik und Solares Bauen am Institut für Energietechnik und Energiewirtschaft beschäftigt sich mit energieeffizienten und klimaneutralen Gebäuden. Im Fokus stehen die Optimierung von Gebäudehülle, Heiz-, Kühl- und Lüftungstechnik sowie der Einsatz aktiver und passiver Solartechnik wie Photovoltaik, Solarthermie und Wärmeschutzmaßnahmen. Ergänzt wird dies durch Wärme- und Stromspeicher sowie intelligente Regelungssysteme (Smart Home). Mithilfe von Gebäudemonitoring und dynamischen Simulationen werden Gebäude hinsichtlich Energieeffizienz und thermischer Behaglichkeit analysiert und verbessert. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Forschung zu solarthermischen Systemen und deren Integration in moderne Gebäudekonzepte.
Projektleiter: Prof. Dr. Marc-Oliver Otto
Projektlaufzeit: 01.01.2020 - 01.04.2024
Mittelgeber: EU
Programmname: EAC/A03/2018 Capacity Building EU
Projektbeschreibung:
Gemeinsam mit drei europäischen und drei technischen Universitäten in Südafrika wird in diesem Projekt darauf abgezielt, in Südafrika den Wandel in der Energieversorgung herbeizuführen. Im Projekt EURYDICE geht es darum, ein neues Energiekonzept zu entwickeln, das auf Basis der Gegebenheiten vor Ort erneuerbare Energien erschließt und nutzt. Es werden die Auswirkungen auf die regionale Industrie und Wirtschaft ebenso erforscht, wie die Investitionsnotwendigkeiten in Verteilnetze und andere Infrastrukturmaßnahmen (neue Investitionen, Beschäftigung, neue Bildungskonzepte,…). Basierend auf der Infrastruktur in den Off-Grid-Regionen soll ein Ausbildungs- und Nutzungskonzept entwickelt werden, auf dem eine möglichst selbständige und nachhaltige Energieversorgung möglich ist.
Projektleiter: Prof. Gerhard Mengedoht
Projektlaufzeit: 01.07.2022 - 31.12.2023
Mittelgeber: Stiftung
Projektbeschreibung:
Das Energon als Büro-Passivgebäude soll in seinem primärenergetischen und gebäudeklimatischen Langzeitverhalten weiter analysiert und durch Einsatz geeigneter Simulationssoftware bezüglich eines Einsatzes in anderen Klimaregionen der Erde bewertet werden. Durch eine umfassende Zusammenführung und Auswertung aller bisher erfassten Messdaten und Erkenntnisse soll eine abschließende Einordnung des Gesamtprojekts sowie eine Analyse der Übertragbarkeit der Erkenntnisse auf vergleichbare Objekte weltweit erfolgen.
Projektleiter: Prof. Dr. Marc-Oliver Otto
Projektlaufzeit: 01.11.2018 - 31.03.2019
Mittelgeber: Bund – BMBf
Programmname: Vernetzungs- und Sondierungsreisen deutscher Hochschulen und Forschungseinrichtungen (Travelling Conferences)
Projektbeschreibung:
Das Ziel der Travelling Conference war, Konferenzen an drei internationalen Standorten (Singapur, Mandalay / Myanmar und Daegu / Südkorea) durchzuführen und gemeinsame Forschungsthemen im Bereich der erneuerbaren Energien zu diskutieren. Dort wurden insbesondere innovative und individuelle Konzepte als Basis für zukünftige Forschungszusammenarbeit erarbeitet.
Am Solar Energy Research Institute Singapore (SERIS) wurde das Thema Photovoltaik-Versorgung für die Energiewende besprochen und gemeinsame Forschungsideen entwickelt. In Korea war das Hauptthema der Diskussionsrunden die Zuverlässigkeit der Stromnetze und Ansätze, wie diese über Digitale Netze erhöht werden kann. An der Mandalay Technological University (MTU) wurden Gespräche über klimaspezifische Themen im Bereich Gebäudetechnik, wie Kühlung von Gebäuden sowie Green-Campus-Projekte, geführt und gemeinsame Forschungsfragen besprochen.
Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Gerhard Mengedoht
Projektlaufzeit: 01.03.2016 - 28.02.2018
Mittelgeber: UNW
Projektbeschreibung:
Unter den Rahmenbedingungen der Energiewende in Deutschland ist es entscheiden, dass das sogenannte ”Nullenergiehaus” bzw. ”Effizienzhaus Plus Haus” nicht nur auf dem Papier sondern auch in der Realität funktioniert. Dazu sind weitere Energieeinspa-rungen nötig, die jedoch nur durch eine Verbesserung der Gebäudehulle und der Anlagentechnik allein kaum real erreichbar sind. Ein hohes Potenzial steckt in einer intelligenten, kostengünstigen und stromeffizienten Hausautomation mit Langzeit-Monitoring-Option. Durch die Möglichkeit, die Jalousie- und Rollladensteuerung, Heizwärmeerzeugung, Heizwärmeverteilung, Nutzung von Photovoltaik-Strom sowie die Verwendung von Wetterprognosen innerhalb eines Systems zu verwalten und zu regeln, kann dieses System als ”Hausmanager” fur den energieeffizienten Betrieb eines Neubaus dienen. Weiterhin wird untersucht, wie Luft-Wärmepumpen bei Einfamilienäusern optimiert werden können, damit errechnete Jahresarbeitszahlen (JAZ) auch realistisch in die Praxis umgesetzt werden. Dabei sind grundlegende Informationen über den Effizienzverlauf einer Wärmepumpe (Entwicklung des COPs in den jeweiligen Betriebsphasen Start, Teillastbetrieb, Vollastbetrieb) zu gewinnen um die Auswirkung auf die Energie-effizienz durch häufiges Takten bewerten zu können. Dies beeinflusst wesentlich die Entscheidung des zugehörigen Speicher-systems: Ist es sinnvoller nur einen reinen Trinkwasserspeicher zu installieren oder sollte eine Pufferung des Heizungswasser möglich sein? Die sinnvolle Einbindung der Photovoltaik-Anlage in das Gesamtsystem wird ein weiterer Schwerpunkt des Projektes sein. Potenzial steckt hier in einer eventuell realisierbaren Sollwertveränderung bei überschüssigem selbst erzeugtem Strom zur Zwischenspeicherung und Netzentlastung. Es soll ermittelt werden, mit welchem realistischen Eigenverbrauchsanteil beim Betrieb einer Luft-Wärmepumpe in Verbindung mit einer PV-Anlage zu rechnen ist. Zudem soll das Energiekonzept durch einen Stromspeicher ergänzt werden.
Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Gerhard Mengedoht; Prof. Dr. Walter Commerell
Projektlaufzeit: 01.07.2014 - 31.12.2017
Mittelgeber: Bund – BMWi
Projektbeschreibung:
In Zeiten eines Energieversorgungsnetzes, das zunehmend erneuerbare Energien integriert, ist es von großer Bedeutung, diese Energiequellen in ihrer Gesamtheit zu betrachten und passende Lösungen für eine zuverlässige und nachhaltige Energieversorgung im Gebäudebereich zu entwickeln. Das Projekt iHEM setzt hierbei konkret auf Photovoltaik und Solarthermie im Zusammenspiel mit einer Mikro-KWK und Speichern für thermische sowie elektrische Energie im Privathaushalt. Es werden dazu komplexe Simulationsmodelle von Bestandsgebäuden und Neubauten entwickelt. Durch die Verknüpfung eines Gebäudesimulationsmodells mit weiteren Modellen, wie z.B. Solarthermie- und PV-Anlage, Wärmespeicher, Akku, Brennstoffzelle, etc. zu einer Gesamtsystemsimulation, ist unter Angabe eines definierten Szenarios und zugehörigen Betriebsmodus das Energieversorgungssystem dimensionierbar. Weiter können durch die Simulation Kennzahlen wie z.B. Autarkie- und Eigenverbrauchsquote ermittelt werden, die den Vergleich sowie Benchmarking verschiedenster Energiesystem-Konstellationen ermöglichen. In diesem Kontext wird in Ehingen an der Donau ein Demonstratorsystem bestehend aus Wärme- und Stromspeicher, Solarthermie- und PV-Anlage zusammen mit einer Mikro-KWK (Brennstoffzelle) aufgebaut und durch ein umfangreiches Monitoring System ergänzt.
Hwang, Junhwa; Suh, Dongjun; Otto, Marc-Oliver:
Forecasting Electricity Consumption in Commercial Buildings Using a Machine Learning Approach,
in: Energies, Special Issue Smart Forecasting of Building and District Energy Management, 2020, 13(22), 5885, MDPI, 2020, Seiten 28.
DOI: doi.org/10.3390/en13225885
ISSN: 1996-1073
Wening, J.; Schäfer, C.; Heinzl, A.; Neth; F.; Müller, M.; Mengedoht, G.; Commerell, W.; Lünsdorf, O.; Schimpe, M.; Zobel, M.; Blank, M.; Gerster, J.: Schlussbericht „Intelligentes Heimenergiemanagement (iHEM)“, Forschungsvorhaben gefördert durch Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi), FKZ 0325303A-M, 20.06.2018
Mengedoht, Gerhard; Stern, Katharina, Poster über den Projektanteil der Hochschule Ulm am iHEM Forschungsprojekt anlässlich vom 1. Kongress "ENERGIEWENDEBAUEN - Forschung zu effizienten Technologien und intelligenten Konzepten für die Strom- und Wärmewende" in Berlin vom 30. - 31.01.2017
Mengedoht, G.; Commerell, W.; Schmidt, S.; Tuzcu, M.; “Gebäudesimulationen für ein Heimenergiemanagement im Kontext zu verschiedenen Gebäudetypologien mit Solarenergienutzung”, Tagungsband der ASIM Fachtagung Simulation Technischer Systeme und Grundlagen in Modellbildung und Simulation, 2017, Ulm, ISBN 978-3-901608-50-6, p. 222-224
Narayanan, M., Mengedoht, G., Commerell, W.; „Design of simulation model for novel solar thermal storage tank“, Tagungsband der ASIM Fachtagung Simulation Technischer Systeme und Grundlagen in Modellbildung und Simulation, 2017, Ulm, ISBN 978-3-901608-50-6, p. 18-23
Stephan, Wolfram, Mengedoht, Gerhard, et al.: Highlights des Abschlussberichtes der 3-Liter-Haus-Schule in Marktoberdorf - Ist naerco ein Modell für die Zukunft ? Vortrag zum 4. Workshop Energieeffiziente Schulen Workshop, Rostock, 14.06.2016
Stephan, Wolfram, Mengedoht, Gerhard, et al., Abschlussbericht - BMWi Verbundprojekt Energieoptimiertes Bauen EnEff Schule - Wissenschaftliche Begleitung zum Projekt Nachhaltige Heizungssanierung durch Erfolgscontracting "NAERCO", Juni 2015, 286 Seiten, www.naerco.de
Mengedoht, G.: Energiewende selber machen II, Solares Bauen und Sanieren, vom Passivhaus zum Sonnenhaus, Vortrag bei Veranstaltung vom Bund für Umwelt und Naturschutz (BUND), Ulm 16.04.2015
Mengedoht, G. "Solares Bauen und Sanieren" Vom Passivhaus zum Sonnenhaus - ein Praxisbeispiel zur eigenen Energiewende, Vortrag Im Rahmen der "Ringvorlesung Nachhaltigkeit" an den Ulmer Hochschule, Ulm, 05.06.2014
Lindemann, G., Mengedoht, G., Seiffert, T.: Passive House Office Building EnerGon, A Large Passive House wiith Geothermal Cooling, Congreso Nacional de Geotermia y Eficienca Energetica, Pontevedra, Spain, 12.06.2014
Lindemann, G., Mengedoht, G., Seiffert, T.: Passive House Office Building EnerGon, A Large Passive House wiith Geothermal Cooling, VIII Jornada de la divulgación de las energgias renovables y eficienca energética, Ourense, Spain, 17.06.2014
Stephan, W., Mengedoht, G.: Gymnasiums Marktoberdorf Nachhaltige Heizungssanierung durch Erfolgscontracting, Posterbeitrag, ENOB-2014, Symposium, Essen, März 2014
Mengedoht, G.: "Energieeffizienz und Behaglichkeit im Gebäude, Aktuelles zum Heizen & Kühlen von Gebäuden in Zeiten der Energiewende", Vortrag im Rahmen der Vortragsveranstaltung Forschung Hautnah an der Hochschule Ulm durch die IHK Ulm, Ulm, 11.04.2013
Lindemann, G., Mengedoht, G., Seiffert, T.: "Realisation and Operation of a Large Passive House, Construction details and nine years operation experience of the Energon Ulm", Workshop on building and civil water, energy and work, installation and maintanance, A Coruña, Spain, 19.04.2013
Lindemann, G.; Mengedoht, G: "Solares Bauen und Sanieren - vom Passivhaus zum Sonnenhaus", Vortrag bei einer Vortragsreihe der Donauhochschule zur Nachhaltigkeit, Ulm, 12.12.2013
Lindemann, G.; Mengedoht, G.; Stephan, W.: "Energetische Sanierung des Gymnasiums Marktoberdorf, Sanierungsphase, Übergang in den Regelbetrieb", Vortrag beim BMWI EnOB Workshop Energieeffiziente Schulen "Werkstatt", Olbersdorf, Sachsen, 25.10.2012
Lindemann, G.: Seiffert, T.; Mengedoht, G.: Passive House Office Building EnerGon, 7 Years of Operation under Changing Terms of Use”, 10th International Conference on Heat Engines and Environmental Protection, The Role of Renewables in Energy Generation, Balatonfüred, Hungary, 23–25 May, 2011
Mengedoht, G.: "Wie heize und kühle ich Gebäude nach der deutschen Energiewende ? Eine riesige Chance für das Handwerk" Vortrag bei der Handwerkskammer Ulm, 22.11.2011
Mengedoht, G., Stephan W.: "Nachhaltige Heizungssanierung durch Erfolgscontracting, NAERCO", Zwischenbericht zum BMWI-Projekt NAERCO, Nürnberg, Ulm, 28.02.2011
Stephan, W.; Mengedoht, G.: „Nachhaltige Heizungssanierung durch Erfolgscontracting – NAERCO, Prognose und Garantie von Energieverbrauch und Komfort“, Vortrag und Veröffentlichung anlässlich des BMWI Symposiums „Energieeffiziente Schulen“ mit dem Untertitel „EnEff:Schule – Plusenergie- und 3-Liter-Haus-Schulen als BMWi – Leuchtturmprojekte“ am 21. und 22. 04.2009 an der Hochschule Biberach
Mengedoht, G.; Lindemann, G. „Passivhaus Bürogebäude Energon Ulm" Poster anlässlich des BMWI-EnOB Symposium „Auf dem Weg zu Nullenergie-Gebäuden" im Int. Congress Center in Dresden am 01. und 02.10.2008
Mengedoht, G.: „ENERGON, „The future in advanced low-energy office buildings“, Vortrag am 28.11.2005 im Rahmen des Symposiums „Kooperationsnetz der nachhaltigen Energien der Donauhochschule Ulm“ an der Fachhochschule Ulm
Mengedoht, G.: Hausladen, G. Dynamische Gebäudesimulationen, Das sommerliche Verhalten von Bürogebäuden“, Technik am Bau (TAB), März 2002
Hausladen, G.; Mengedoht, G.: „Anlagentechnische Kenngrößen für den Lufttransport in RLT-Anlagen sowie Herleitung eines Bewertungsverfahrens zur Begrenzung des Energiebedarfes von RLT-Anlagen unter Anwendung von Aufwandszahlen“, Bericht für das Bundesministerium für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen im Rahmen des Forschungsvorhabens „Energieeinsparverordnung; Untersuchung differenzierter Ansätze zur energetischen Bewertung von Gebäuden mit Anlagen zur Raumluftkonditionierung“, April 2000
