Experimentelle Untersuchung und Optimierung des thermischen Austausches zwischen Massivbauteilen und Raumkonditionierungsanlagen
Um bei Bürogebäuden ein komfortables Innenraumklima ohne aufwändige Kühlanlagen zu erreichen, wird häufig das Konzept der passiven Bauteilkühlung über Nachtlüftung verfolgt. Ein weiteres beliebtes Konzept stellt die thermische Bauteilaktivierung dar. Die Wirksamkeit dieser passiven oder aktiven Nutzung von Massivbauteilen zur Gebäudekühlung hängt allerdings sehr stark von Einsatzrand- bedingungen wie der Innenraumgestaltung ab. Um gegenläufigen Anforderungen, z.B. Raumakustik vs. Raumkühlung, gerecht werden zu können, müssen experimentell abgesicherte Lüftungs- und Designstrategien gefunden werden.
Die „Experimentelle Untersuchung und Optimierung des thermischen Austausches zwischen Massivbauteilen und Raumkonditionierungs- anlagen“ ist Teil des Verbundforschungsprojektes „Aktive und passive Nutzung von Massivbauteilen zur Unterstützung der Raumkonditionier- ung“ mit der Fachhochschule Coburg. Dieser Verbund will verbesserte und experimentell abgesicherte Planungsgrundlagen und Simulations- werkzeuge zur sommerlichen Temperaturbegrenzung in Räumen zur Verfügung stellen.
Die Hochschule Biberach führt zu diesem Zweck experimentelle Untersuchungen zur Raumluftströmung und zum Wärmeaustausch zwischen Massivbauteilen und Räumen durch, mit deren Hilfe die Modellentwicklung unterstützt und validiert werden soll. Die Hochschule verfügt hierfür über drei unterschiedlich klimatisierte Räume (Seminarräume), einen Testraum mit austauschbarer Fassade sowie eine Klimakammer.
Ein Hauptziel ist die Weiterentwicklung von kombinierten Mess- und Analysemethoden für den Luft- und Wärmeaustausch. So werden neben Messsonden für lokale Strömungsgeschwindigkeiten zwei weitere, komplexere Messverfahren angewendet: Zur Bestimmung von integralen und unter Umständen auch lokalen Luftwechselraten kommt das Indikatorgasverfahren zum Einsatz. Das zweite Verfahren, welches zur detaillierten Erfassung lokaler Luftströmungen im Raum verwendet wird, ist das PST-System (Particle Streak Tracking). Mit diesem System können auch Gasströmungen in sehr kleinen Geschwindigkeitsbereichen optisch erfasst und visualisiert werden. Für die Messung thermischer Größen wird neben Temperaturmesssonden für Luft-, Globe- und Oberflächentemperaturen vor allem die Infrarot-Thermografie verwendet.
Eine weitere Aufgabe neben diesem kombinierten Einsatz der Messtechnik ist die detaillierte Analyse des thermischen Strahlungs- austausches und dessen Abbildung in Strömungssimulations- programmen.
Die Kooperation mit der De Montfort University im Rahmen dieses Projektes ermöglicht die Promotion während der Projektbearbeitung an der Hochschule Biberach.
Projektlaufzeit: 01.03.2005 - 29.02.2008
Projektpartner:
Mittelgeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung
Programm: FH3
Drittmittel: 185.600,- ¤
