Forschungsschwerpunkte des IGE

Unsere Forschungsschwerpunkte liegen in den Bereichen klimagerechtes und energieeffizientes Bauen, energieeffiziente und wirtschaftliche Gebäudetechnik, Automatisierung, thermische, elektrische und regenerative Energiesysteme sowie rationelle Energienutzung. Integrale, Gewerke übergreifende Planung, Errichtung und Betrieb (Energie- und Facility Management) der Liegenschaften, Gebäude und Anlagen stehen dabei gleichermassen im Fokus. Die Forschungs- und Beratungsleistungen erstrecken sich dementsprechend von der Entwicklung von Energie-, Gebäude- und Anlagenkonzepten über die Qualitätssicherung und wissenschaftliche Begleitung der Umsetzungsphase bis hin zu Monitoring und Betriebsoptimierung. Darüber hinaus wird auch die Entwicklung und Erprobung neuer Komponenten und Systeme in den Bereichen Gebäudetechnik sowie dezentrale und regenerative Energiesysteme unterstützt.
 
Die Arbeitsmethoden und Leistungsangebote des IGE umfassen Beratung und Analyse, wissenschaftliche Begleitung und Studien, experimentelle und messtechnische Untersuchungen in Laboren sowie im laufenden Betrieb vor Ort, Konzeption, Aufbau und Betrieb von Messtechnik, Datenerfassung, -verarbeitung und –auswertung sowie Simulationen und Softwareerstellung.

Das Institut für Gebäude- und Energiesysteme bearbeitet Forschungsprojekte in den Bereichen:

• Untersuchungen im technischen, infrastrukturellen und kaufmännischen Gebäudemanagement sowie im Flächenmanagement
• Optimierung hydraulischer Systeme, speziell auch im Bestand, im Hinblick auf hydraulische, regelungstechnische und
  thermische Effizienz
• Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten auf den Gebieten der Gewerke übergreifenden Gebäudeautomation,
  Raumautomation, Fassadenautomation, nachhaltige Energiesysteme und Energie- und Gebäudemanagement
• Leuchtdichtemessungen und Computersimulationen zur quantitativen lichttechnischen Analyse von Tageslicht- und
  Kunstlichtnutzung in Architekturmodellen und Realräumen
• Lufttechnische Messungen & Analysen von raumlufttechnischen Anlagen und Systemen
• Strömungsvisualisierung und –analyse
• Infrarotthermographie-Messungen von Gebäuden, Anlagen & Komponenten
• Untersuchung von Fassaden im Fassadenprüfstand, auch mit natürlicher Lüftung
• Untersuchungen zu den Themen Bauteilaktivierung und oberflächennahe Geothermie
• Luftwechselmessungen und Dichtheitsprüfungen auch an großen Gebäuden z.B. mit Tracergas
• Monitoring und messtechnische Evaluierung von Gebäuden, Energiezentralen und geothermischen Anlagen
  inkl. Wärmepumpen


Forschungsprojekte am Institut für Gebäude- und Energiesysteme

Projektleitung Forschungsprojekt

Prof. Dr.-Ing.
Roland Koenigsdorff


Prof. Dr.-Ing.
Martin Becker
FlexControl
Netzdienliche Betriebsführungsstrategien für eine energieeffiziente Wärme- und Kälteversorgung von Gebäuden im GHD-Sektor

Der steigende Anteil Erneuerbarer Energien an der Stromproduktion in Deutschland, insbesondere durch den Ausbau der dargebotsabhängigen1 Erzeuger wie z.B. Photovoltaik- (PV) und Windkraft-Anlagen, stellt das Stromsystem zukünftig vor große Herausforderungen. Im Gegensatz zu konventionellen Kraftwerken, welche möglichst kontinuierlich betrieben werden, ist die Stromerzeugung aus PV und Wind starken zeitlichen Schwankungen unterworfen. Lesen Sie mehr ...
















Prof. Dr.-Ing.
Martin Becker
ZAFH - ENsource
Zentrum für angewandte Forschung an Hochschulen –
Urbane Energiesysteme und Ressourceneffizienz

Die Motivation von ENsource ist die Entwicklung von anwendungsnahen Werkzeugen im Kontext der Energiewende. Hintergrund ist die Unterstützung des notwendigen Paradigmenwechsels der Energiewirtschaft, zur Bewerkstelligung einer kostenoptimalen Transformation von einer überwiegend fossil gestützten Energieversorgung in ein ressourceneffizientes und dezentral vernetztes Energiesystem. Lesen Sie mehr ...











Prof. Dr.-Ing.
Martin Becker


Prof. Dr.-Ing.
Alexander Floß


Prof. Dr. rer. nat.
Stefan Hofmann

 
AutTherm
Automationsgestützte Systemoptimierung thermischer Energieversorgungssysteme für die Gebäude- und Energietechnik

Das Forschungsprojekt „AutTherm" wird vom Institut für Gebäude- und Energiesysteme (IGE) in enger Zusammenarbeit mit verschiedenen Partnern aus Industrie und Gewerbe über eine Laufzeit von drei Jahren durchgeführt. Hierbei werden sich die Professoren mit ihren jeweiligen Fachgebieten Automatisierungstechnik, Hydraulik, Heizungs- und Kältetechnik sowie mathematischen Methoden interdisziplinär mit der Optimierung bestehender und der verbesserten Konzeption zukünftiger thermischer Energiesysteme beschäftigen.
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Prof. Dr.-Ing.
Martin Becker
EnBeKa II
Energieeffizienz und optimierte Betriebsführung von gewerblichen Kälteanlagen - Phase II

Dieses Vorhaben ist als Folgeprojekt von EnBeKA I konzipiert. Das Gesamtziel des Vorhabens ist, das hohe Energieeffizienz-Verbesserungspotenzial von Kälteanlagen zu heben, unnötige Verluste zu vermeiden und den derzeitig hohen Wartungs- und Serviceaufwand durch automatisierte Prozesse und verbesserte Geschäftsprozesse zu optimieren. Lesen Sie mehr ...











Prof. Dr.-Ing.
Martin Becker
LABORKÄLTEMASCHINE
Laborkältemaschine für die Untersuchung von Bewertungsverfahren, Sensoren, Regelungskonzepte und Regelungsstrategien

Der kältetechnische Versuchsstand wurde modular und für energetische Bewertungen aufgebaut. Dies ermöglicht vielfältige Anlagenvarianten, bei denen sowohl direktverdampfende Luftwärmeübertrager, als auch wassergeführte Plattenwärmetauscher eingesetzt werden können. Lesen Sie mehr ...











Prof. Dr.-Ing.
Martin Becker
CO2-Kältemaschine
Laborkältemaschine für die Untersuchung von Bewertungsverfahren, Sensoren, Regelungskonzepten und Regelungsstrategien

Die Abwärme aus Kälteanlagen sollte aus energetischer Sicht nicht an die Umwelt abgegeben, sondern möglichst vollständig als Nutzwärme verwendet werden. Für eine effiziente Nutzung sind dabei die zur Verfügung stehende Abwärmeleistung, deren zeitliche Verfügbarkeit und vor allem das anstehende Temperaturniveau von Bedeutung. Lesen Sie mehr ...











Prof. Dr.-Ing.
Martin Becker
EnBeKa
Energieeffizienz und optimierte Betriebsführung von gewerblichen Kälteanlagen

Zielstellung des Projektes ist, das in bestehenden Anlagen der Supermarkt- und Gewerbekälte in Deutschland liegende Energieeinsparpotential zu aktivieren. Hierzu sollen energetische und wirtschaftliche Kenndaten sowie Optimierungsstrategien entwickelt und in der Praxis angewandt werden. Lesen Sie mehr ...











Prof. Dr.-Ing.
Martin Becker
EMeBKa
Entwicklung und exemplarische Anwendung von Methoden zur energetischen Bewertung von Kälteanlagen im laufenden Betrieb

Zur technischen Erzeugung von Kälte werden in Deutschland laut einer DKV-Studie ca. 14 % des Strombedarfs benötigt. Laut Forschungsrat Kälte kann durch den Einsatz moderner Anlagentechnik davon ca. 40 % eingespart werden. Lesen Sie mehr ...











Prof. Dr. rer. nat.
Jörg Entress
Power-to-Gas
PtG-Konzepte mit hoher gesellschaftlicher Akzeptanz für effiziente und flexible Speicher- und Energieinfrastruktur zur Integration Erneuerbarer Energien in Baden-Württemberg

Das Forschungsprojekt ist Teil des Verbundvorhabens „PtG-Konzepte mit hoher gesellschaftlicher Akzeptanz für eine effiziente und flexible Speicher- und Energieinfrastruktur zur Integration Erneuerbarer Energien in Baden-Württemberg".

Baden-Württemberg, welches bisher einen hohen Atomstromanteil von ca. 50% aufwies, steht durch den beschlossenen Ausstieg aus der Atomkraft und durch die Energiewende mit dem Ziel CO2-Emissionen zu minimieren vor großen Herausforderungen. Lesen Sie mehr ...
















Prof. Dr.-Ing.
Roland Koenigsdorff


Prof. Dr.-Ing.
Martin Becker
EnOB REG II Züblin
Energetische Optimierung der zentralen Kälteversorgung im Verwaltungsgebäude Z3 der Züblin AG in Stuttgart

Ein zentraler und innovativer Bestandteil der Wärme- und Kälteversorgung des neuen Verwaltungsgebäudes Z3 der Edmund Züblin AG ist die Energiestation. Mit dieser kann über ein Energie-Lastmanagement anfallende Wärme oder Kälte für andere Anwendungen genutzt werden. Lesen Sie mehr ...











Prof. Dr.-Ing.
Martin Becker


Prof. Dr.-Ing.
Roland Koenigsdorff
EnOB Supermarkt
Untersuchungen zu integralen Systemkopplungen von Gebäude, Gebäudetechnik und Gewerbekälte bei Supermärkten als Basis für „Niedrigstenergiegebäude" bzw. „Nullenergiegebäude"

Eine Vielzahl von Supermarkt- und Discounter- Betreiber haben in Pilotmärkten und „Effizienzmärkten" in Deutschland innovative Energiekonzepte umgesetzt oder planen dies zu tun. Lesen  Sie mehr ...











Prof. Dipl.-Phys. Dipl.-Energiewirt
Axel Bretzke


Prof. Dr.-Ing.
Martin Becker


Prof. Dr.-Ing.
Ismail Kasikci
L-RES & L-SG
Verstärkung der Lehre, regionalen Einbindung und Innovations-fähigkeit durch Feldlabor regenerative Energiesysteme (L-RES) und Labor Smart Grid (L-SG)

Die Hochschule Biberach hat in dem prospektiven und innovativen Bereich „Smart Grid und regenerative Energiesysteme" die Qualität und Leistungsfähigkeit in Lehre und Forschung weiter verbessert.
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Prof. Dr.-Ing.
Roland Koenigsdorff
LFZG ONG IIb
LFZG-Verbundprojekt Oberflächennahe Geothermie IIb: Nachhaltige Nutzung von Erdwärmesonden

Das Verbundprojekt von Partnern im Landesforschungszentrum Geothermie (LFZG) hat zum Ziel, Beiträge zu Sicherstellung der Nachhaltigkeit der Nutzung von Erdwärmesonden zu leisten. Lesen Sie mehr ...











Prof. Dipl. Phys.
Andreas Gerber
studygreenenergy.com
Interaktive Datenbank für Studiengänge im Bereich Regenerativer Energien

Der Ausbau der regenerativen Energien soll in Deutsch- land sowie global weiter dynamisch voranschreiten. Für diese wachstumsstarke Zukunftsbranche werden kompetente Fachkräfte mit akademischer Ausbildung benötigt. Lesen Sie mehr ...











Prof. Dr.-Ing.
Martin Becker
LONMark III
Energieeinsparpotenziale, Normungs- und Richtlinienarbeit, Planungstool, Nachhaltigkeit durch Gebäudeautomation

Aufbauend auf den Erkenntnissen der Vorgängerprojekte soll nun insbesondere die Bewertung und die Planung von Raumautomation näher untersucht werden.
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Prof. Dr.-Ing.
Martin Becker
HiL - RAS
Erforschung und Entwicklung von Hardware-in-the-Loop-Werkzeugen für den Entwurf und den Test von energieeffizienten Raumautomationssystemen in Gebäuden

Das Forschungsprojekt ist für die Entwicklung von Hardware-in-the-Loop (HiL) –Werkzeugen ausgelegt, um den Entwurf und Test von energieeffizienten Raumautomationssystemen in Gebäuden zu ermöglichen. Es finden Untersuchungen universeller Entwicklungs-umgebungen für intelligente, energieeffiziente Regelungskonzepte statt. Lesen Sie mehr ...











Prof. Dr.-Ing.
Martin Becker
Eneff.GA III
Der Arbeitsschwerpunkt für das Jahr 2014 lag auf den Stand-By Untersuchungen von Komponenten der Raum- und Gebäudeautomation.
Mit Bezug auf die Öko-Design Richtlinie wurde festgestellt, dass die bisherigen Begriffsdefinitionen dieser Richtlinie für die Raum- und Gebäudeautomation nur beschränkt angewendet werden können. In einer gemeinschaftlichen Sitzung mit verschiedenen Firmenvertretern konnte man sich auf Ergänzungen dieser Definitionen einigen.
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Prof. Dr.-Ing.
R. Koenigsdorff
VM_kEWS
Studien zur Auslegung kurzer Erdwärmesonden (EWS) für Sorptionswärmepumpen

Gegenüber elektrisch angetriebenen Kompressionswärmepumpen fällt die Verdampferleistung bei gasbetriebenen Sorptionswärmepumpen (bei jeweils gleicher Heizleistung) geringer aus. Werden Sorptionswärmepumpen erdgekoppelt mit Erdwärmesonden als Wärmequelle betrieben, so kommen hierfür insbesondere sehr kurze Erdwärmesonden in Frage.
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Prof. Dipl.-Phys.
A. Gerber (IGE)


Prof. Dipl.-Ing. MSAAD
Ute M. Meyer (IAS)
eCO2centric
Energieeffiziente Stadtentwicklungsplanung für ein Altstadtquartier im Spannungsfeld von CO2-Reduktion und Denkmalschutz

Das Forschungsprojekt der Hochschule Biberach „eCO2centric" beschäftigt sich mit der Frage der nachhaltigen Stadtentwicklung. Mit der Stadt Biberach, der e.wa riss und der Hochschule Karlsruhe als Kooperationspartner untersuchen Forschungsinstitute an der Hochschule die Frage, mit welchen Mitteln eine Verbesserung der CO2-Bilanz in der Altstadt möglich ist.
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Prof. Dr.-Ing.
R. Koenigsdorff
LFZG Tiefe Geothermie
LFZG-Verbundprojekt Basisdaten für tiefe
Geothermievorhaben in Baden-Württemberg:
Energetische und exergetisch verbesserte Nutzung von Wärme

Tiefe geothermische Energie liegt zunächst als Wärme auf einem mittelhohen Temperaturniveau von i. d. R. weniger als 200 °C vor. Hiermit lässt sich Strom erzeugen, allerdings, thermodynamisch bedingt, nur mit einem begrenzten Wirkungsgrad, sodass ein großer Teil der gewonnenen geothermischen Wärme nicht zur Stromerzeugung genutzt werden kann.
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Prof. Dr.-Ing.
R. Koenigsdorff
EnEff:Schule Phase 2
Gebhard-Müller-Schule im Berufsschulzentrum Biberach Datenaufbereitung und Datentransfer für die Begleitforschung Analyse von Stand-by-Verlusten bei der Anlagentechnik

Die Gebhard-Müller-Schule in Biberach a.d. Riß ist ein Niedrigenergiegebäude mit thermischer Bauteilaktivierung und geothermischer Heizung und Kühlung (Wärme­pumpe mit Grundwasserbrunnen) das von Anfang 2005 bis 2008 einem wissenschaftlichen Intensivmonitorimg unterzogen wurde. Lesen Sie mehr ...













Prof. Dipl. Phys.
A. Gerber
Campus Energy 21 als neue Unternehmenszentrale

Der Maschinen- und Anlagenbaukonzern Dürr plant am Standort Bietigheim-Bissingen den Neubau eines Verwaltungsgebäudes mit einer beheizten Fläche von 21.600 m² für ca. 1280 Mitarbeiter.
Dieses Verwaltungsgebäude ist Bestandteil eines Campus' aus Betriebs- und Verwaltungsgebäuden mit einem Kraft-Wärme-Kälteverbund zur Energieversorgung des Komplexes. Lesen Sie mehr ...











Prof. Dr.-Ing.
M. Becker
HiL - RHK
Integrierte Hardware-in-the-Loop –Lösungen für die Raumautomation, Heizungs- und Kältetechnik

Durch die verschärften energetischen Anforderungen an Gebäude wie z. B. die Umsetzung der europäischen Energieeffizienzrichtlinie für Gebäude (EPBD) und der novellierten Energieeinsparverordnung ENEV 2009 kommt dem Thema energieeffizienter Betrieb von Gebäuden ein immer höheren Stellenwert zu. Lesen Sie mehr ...











Prof. Dipl.-Phys.
A. Gerber (IGE)


Prof. Dipl.-Ing. MSAAD
Ute M. Meyer (IAS)


Prof. Dr.-Ing.
B. Lewin (EW)
Leutkirch
Nachhaltige Stadtentwicklung Leutkirch im Allgäu –
ZukunftsWerkStadt Erde

Das Forschungsprojekt der Hochschule Biberach ist vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Wissenschaftsjahr 2012 im Rahmen des Zukunfts-projektes ERDE initiiert. Die Stadt Leutkirch im Allgäu wurde hierfür von einer Expertenyury, als eine von 15 Städten, als ZukunftsWerkStadt ausgewählt.
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Prof. Dr.-Ing.
R. Koenigsdorff
TABS-Control
Betriebsführung und Regelung der thermoaktiven Bauteilsysteme (TABS) iin der Gebhard-Müller-Schule in Biberach an der Riß

Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Analyse der momentanen Betriebsweise der Betonkerntemperierung der Gebhard-Müller-Schule in Biberach a.d. Riß durch-geführt, ein Gebäudemodell eines Ausschnittes der Schule in TRNSYS erstellt und Tests von Regelstrategien an diesem Modell durchgeführt. Zu den getesteten Regelstrategien gehörten das UBB-Verfahren, das im Programm TRNSYS umgesetzte UBB-Verfahren und eine energiegesteuerte Be-/Entladestrategie.
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Prof. Dr.-Ing.
M. Becker


Prof. Dr.-Ing.
R. Koenigsdorff
AUTiFAS
Automatisierung innovativer Fassadensysteme mit integrierter technischer Gebäudeausrüstung unter Berücksichtigung von Behaglichkeitsaspekten

Moderne Fassaden übernehmen immer häufiger gebäudetechnische Funktionen, wobei neben den klassischen Funktionen wie Sonnenschutz und Lüftung zunehmend Heizung, Kühlung, mechanische Lüftung und Beleuchtung integriert werden. Lesen Sie mehr ...











Prof. Dr.-Ing.
R. Koenigsdorff
LowEx:Monitor
Exergetisches Monitoring für Gebäude mit Erdwärmenutzung

LowEx:Monitor ist ein Forschungsprojekt zur exergetischen Optimierung von Gebäuden mit Erdwärmenutzung. Das Projekt fokussiert auf die messtechnische Analyse und das Monitoring dieser Gebäude und liefert damit einen Beitrag zur Systemintegration von sogenannten LowEx-Komponenten im Bereich Gebäude und erdgekoppelter Systeme.
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