Art: Aufbau Modell, Programmierung Regelung, Recherche

Im Zuge des Projekts: LIFE23 - CET - AchieVE-ZEB

Betreuer: Rainer Pfluger, Simon Beck

Beginn: ab sofort

Tätigkeitszeitraum/Ausmaß: 3-6 Monate

Sprache: Deutsch (oder Englisch)

Aufgabenstellung:

Ziel der Arbeit ist die Entwicklung und der exemplarische Aufbau eines miniaturisierten Funktionsmodells einer vollständigen Lüftungsanlage (Zu-/Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung), welches sich als modularer Bausatz (die Bauteile werden nach Absprache zur Verfügung gestellt) für die Lehre im Bereich energieeffizienter Komfortlüftung eignet. Dabei sollen möglichst alle Elemente einer solchen Lüftungsanlage maßstäblich verkleinert modular zu einem funktionsfähigen System zusammengesteckt werden können, um folgende Funktionen und Aufgaben im Rahmen von Lehrmodulen unterrichten zu können:

• Lehrmodul 1: Kennenlernen aller Einzelkomponenten und deren Aussehen und Funktion in einer Lüftungsanlage. Einzelkomponenten: Gegenstrom-Wärmeübertrager, Radialventilator (2x), Steuerung, Außenluftfilter, Abluftfilter, Außenluftansaugung, Fortluftauslass, Zuluftelement, Abluftelement, Geräteschalldämpfer, Telefonieschalldämpfer (Filter und Schalldämpfer können auch nur symbolisch und ohne tatsächliche Funktion erstellt werden)
• Lehrmodul 2: Zusammenstellung einer vollständigen Lüftungsanlage inklusive des Zu- und Abluftkanalnetzes mit allen Verzweigungen angepasst an einen vorgegebenen Wohnungsgrundriss inklusive Einregulierung der Einzelvolumenströme
• Lehrmodul 3: Balanceabgleich der Ventilatoren (Einstellung des Abluftvolumenstromes in Abhängigkeit des Zuluftvolumenstromes – manuell oder automatisch)
• Lehrmodul 4: Messtechnische Bestimmung des Wärmebereitstellungsgrades und des Temperaturwirkungsgrades (Messung der Temperaturen an den Gerätestutzten und Berechnung der Rückgewinnungsgrade)

Arbeitsablauf bzw. Methodik:

Zusammenstellung und Beschreibung der Versuche, Aufbau der modularen Anlage aus handelsüblichen Bauteilen und ggf. 3D-Druckmodellkomponenten für Sonderbauten, Beispielaufgaben für das Lehrkonzept und Test der Modellkomponenten für diese Aufgabenstellungen.

Erworbene Qualifikation:

Der/die Kandidat*In erwirbt ein technisches Verständnis zu Lüftungsanlagen und der Einzelkomponenten, sowie zur Messtechnik und Regelung bzw. Bewertung solcher Systeme. Der didaktische Ansatz soll tiefgreifende Einblicke in die grundlegenden Vorgänge und Konzepte liefern und dem Kandidaten die Möglichkeit bieten sich in den Themengebieten Gebäudetechnik und Energieeffizienz zu vertiefen.

Art: Messdatenauswertung

Beginn: ab sofort/nach Verainbarung

Betreuer: Elisa Venturi, Georgios Dermentzis, Fabian Ochs

Sprache: Deutsch oder Englisch

Das neue Smart City Quartier "Campagne-Areal" wurde im östlichen Teil von Innsbruck errichtet. Ziel ist die langfristige Entwicklung des Gebietes zu einer "Zero Emission Urban Region" und die Einbindung in das Stadtentwicklungskonzept der Stadt Innsbruck sowie in die Energiestrategie Tirol 2050. Vier Gebäude (die einen Block bilden) sind bereits in Betrieb und werden genutzt. Sie beherbergen 307 Wohnungen und mehrere Nichtwohngebäude (wie Geschäfte und Kindergärten). Das detaillierte Monitoringsystem ist bereits in den Gebäuden installiert und funktioniert. In diese Bachelorarbeit wird eine Teilanalyse der Monitoring Daten, um den Energieverbrauch zu überprüfen. Dieses Projekt ist auch Teil von dem internationalen Projekte „IEA EBC A83 Positive Energy Districts“ und „IEA SHC Task66 Solar Energy Buildings“.

Art: Messdatenauswertung

Beginn: ab sofort/nach Verainbarung

Betreuer: Elisa Venturi, Georgios Dermentzis, Fabian Ochs

Sprache: Deutsch oder Englisch

Das neue Smart City Quartier "Campagne-Areal" wurde im östlichen Teil von Innsbruck errichtet. Ziel ist die langfristige Entwicklung des Gebietes zu einer "Zero Emission Urban Region" und die Einbindung in das Stadtentwicklungskonzept der Stadt Innsbruck sowie in die Energiestrategie Tirol 2050. Vier Gebäude (die einen Block bilden) sind bereits in Betrieb und werden genutzt. Sie beherbergen 307 Wohnungen und mehrere Nichtwohngebäude (wie Geschäfte und Kindergärten). Das detaillierte Monitoringsystem ist bereits in den Gebäuden installiert und funktioniert. In diese Bachelorarbeit wird Simulationsergebnisse mit Monitoring Daten verglichen, um design Vorschläge für neue „Positive Energy Districts“ zu entwickeln. Dieses Projekt ist auch Teil von dem internationalen Projekte „IEA EBC A83 Positive Energy Districts“ und „IEA SHC Task66 Solar Energy Buildings“.

Art: theoretisch/Simulation

Beginn: ab sofort/nach Vereinbarung

Betreuer: Alexander Thür

Sprache: Deutsch oder Englisch

In einem Passivhaus-Mehrfamilienhaus sind im Technikraum eine Fernwärmeübergabestation und 2 Pufferspeicher und 1 Warmwasserspeicher mit allen dazugehörigen Leitungen und Hydraulikkomponenten installiert. Ein Ziel des Demonstrationsprojektes war, die Heizkreis-Temperaturen so niedrig wie möglich zu halten, dass ev sogar die Fernwärme-Rücklauftemperatur als Heizungsvorlauf genutzt werden kann.

Das Messergebnis war ernüchternd: nur 8% der Fernwärmeenergie wurde mit Rücklauftemperaturen in die Fernwärme mit unter 50°C abgenommen!

Optimierungspotentiale zur Temperaturreduktion sind gesucht, dazu gibt es folgende Vorschläge:

1. Änderung der Hydraulik im Technikraum gemäß Vorschlag
2. Optimierung des Heizsystems durch korrekte Heizkörper-Einregulierung in den Wohnungen
3. Änderung der Hydraulik im Technikraum zur Nutzung des Fernwärme-Rücklaufs gemäß Vorschlag

Modellierung des Systems im Simulationsprogramm „Polysun“ (www.velasolaris.com) und Abgleich des Modells mit bestehenden Messdaten und darauf aufbauend die Varianten a), b) und c) bzw. in Kombination untereinander simulieren sowie bewerten.

Art: Experimentell

Beginn: ab Oktober 2023, nach Vereinbarung

Betreuer: Michele Bianchi Janetti

Sprache: Deutsch oder Englisch

Das untersuchte Material verbindet die gute Wärmedämmwirkung ausgesuchter Pflanzenkohle mit den hervorragenden Feuchtespeicher- und Feuchtetransporteigenschaften des Lehms. In dieser Bachelorarbeit werden wesentliche hygrothermische Eigenschaften (Wärmeleitfähigkeit, Diffusionswiderstandzahl und Sorptionsisotherme) messtechnisch charakterisiert.

Art: Recherche, Berechnung (PHPP), Datenauswertung und Analyse

Betreuer: Gabriel Rojas-Kopeinig (in Kooperation mit Tiroler Bauträger)

Sprache: Deutsch oder Englisch

Die Art und Weise wie Gebäude heute gebaut werden, bestimmt mitunter ob bzw. wie gut die Klimaziele über die kommenden Jahrzehnte hinweg erreicht werden können. Aufgrund der langen Lebensdauer von Gebäuden ist es daher wichtig, diesbezügliche Entscheidungen unter Betrachtung des vollen Lebenszyklus, also inklusive Bau, Betrieb und Rückbau zu bewerten. Im Rahmen dieser Bachelorarbeit soll am Beispiel eines konkreten und bereits realisierten Wohnbauprojekts eines Tiroler Bauträgers die Treibhausgasemissionen bilanziert und Möglichkeiten zur Reduktion bewertet und verglichen werden. Unter anderem soll untersucht werden, welchen Einfluss Baumaterialien und Dämmstandard auf die Gesamtemissionen haben.

Art: Theoretisch

Betreuer: Gabriel Rojas-Kopeinig

Sprache: Deutsch oder Englisch

Aufgrund der COVID-19 Pandemie sind eine Vielzahl verschiedener Berechnungstools zur Abschätzung des Infektionsrisikos durch aerosolgetragene Viren veröffentlicht worden. Sie sollen helfen das (relative) Übertragungsrisiko in Abhängigkeit der Personenanzahl, der Luftwechselrate, dem Einsatz von Luftreinigern, etc. abzuschätzen. Die zugrundeliegenden Annahmen und Modelle sind oft unterschiedlich. Im Rahmen dieser Arbeit sollen die Modellunterschiede (vor allem mit Bezug auf die Lüftungssituation) ausgearbeitet und die Vorhersagen anhand von Fallbeispielen verglichen werden.

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.

Art: Experimentell

Betreuer: Rainer Pfluger

Projektinhalt und Motivation:

Lüftungsanlagen verteilen die Zuluft in die jeweiligen Räume mittels eines verzweigten Kanalnetzes aus Rund- oder Rechteckkanälen. Dabei tritt normalerweise aufgrund der vorherrschenden Strömungsgeschwindigkeiten (ca. 1-2 m/s) eine turbulente Strömung auf, entsprechend hoch fallen die Druckverluste aus, welche vom Ventilator überwunden werden müssen. Die erforderlichen Querschnitte der Kanäle benötigen entsprechenden Platz in der Deckenabhängung oder dem Fußbodenaufbau. Um den Platzbedarf und den Druckverlust gering zu halten wurde ein möglichst flaches Verteilsystem entwickelt, welches im laminaren Strömungsbereich arbeitet. Dieses soll nun im Rahmen der Bachelorarbeit in einem Doppelbodensystem integriert und auf seine Funktionstüchtigkeit hin untersucht werden.

Aufbauend auf den theoretischen und praktischen Erkenntnissen aus drei bereits abgeschlossenen Masterarbeiten zu diesem Thema soll eine exemplarische Umsetzung in einem Doppelbodensystem geplant, realisiert und messtechnisch (Druckverlustmessung) untersucht werden.

Aufgabenstellung:

Aufbauend auf den theoretischen Grundlagen und der baupraktischen Vorarbeiten der Masterarbeiten soll ein vollständiger Zuluftstrang (Verteiler, Schalldäpfer, Zuluftelement) in einen Doppelboden integriert werden. Dabei ist sowohl auf Luftdichtheit als auch Wartungsfreundlichkeit und möglichst geringen Druckverlust zu achten. Letzterer ist auch messtechnisch nachzuweisen und mit den Berechnungsergebnissen und Abschätzungen zu vergleichen.

Arbeitsablauf bzw. Methodik:

• Literaturstudium aufbauend auf den Vorarbeiten (Masterarbeiten an der UIBK)
• Auswahl der optimalen Systemkonfiguration
• Technische Zeichnung der Ausführung und Aufbau eines exemplarischen Zuluftstranges vom Verteiler bis zum Zuluftauslass
• Berechnung des theoretischen Druckabfalls und Vergleich mit den Messergebnissen
• Iterative Fehlersuche und Optimierung

Erworbene Qualifikation:

Erweitertes Wissen im Bereich der Komfortlüftung und deren Gebäudeintegration, Erfahrung in der innovativen Produktentwicklung, Firmenkontakte und interdisziplinäre Zusammenarbeit im Bereich Bauphysik und Bauingenieurwesen sowie HLK

Art: Messdatenauswertung.

Betreuer: Rainer Pfluger, Pavel Sevela

Mit Hilfe der Duschwasser-Wärmerückgewinnung kann das zufließende Kaltwasser mit Hilfe des gleichzeitig abfließenden warmen Abwassers aus der Duschtasse vorerwärmt werden. Diese hocheffizienten Gegenstromwärmeübertager können damit erheblich zur Energieeffizienz der Warmwasserbereitung und damit zum Klimaschutz beitragen. In dieser Arbeit sollen bereits erhobene Messdaten aus einem bewohnten Einfamilienhaus evaluiert und mit theoretischen Berechnungen verglichen werden, um Erkenntnisse und Erfahrungen aus dem praktischen Betrieb solcher Anlagen gewinnen zu können.

Art: Simulation

Betreuer: Rainer Pfluger, Andreas Frei

Thermische Simulationen von Gebäuden zur Abschätzung der Energiebilanz gewinnen immer mehr an Bedeutung. Hierzu sind thermische Kennwerte des Gebäudes notwendig welche meist „von Hand“ berechnet werden müssen. Im Rahmen des Projekts BIM2IndiLight wurde ein Tool zur automatisierten Berechnung des Gebäudeleitwerts - basierend auf den BIM-Daten - entwickelt. In der Bachelorarbeit soll dieses nun evaluiert werden. Dabei werden mehrere einfache BIM-Modelle erstellt, welche die Besonderheiten des Tools berücksichtigen. Nachfolgend kann der Gebäudeleitwert jeweils mit dem genannten Tool als auch händisch berechnet werden. Durch den Vergleich der Berechnungsergebnisse wird dann eine Aussage über die Validität des Tools möglich sein.

Art: theoretisch/Simulation

Beginn: ab sofort/nach Vereinbarung

Betreuer: Alexander Thür

Sprache: Deutsch oder Englisch

In einem Passivhaus-Mehrfamilienhaus sind im Technikraum eine Fernwärmeübergabestation und 2 Pufferspeicher und 1 Warmwasserspeicher mit allen dazugehörigen Leitungen und Hydraulikkomponenten installiert. Die Wärmeverluste führen zu einer deutlichen Temperaturerhöhung im Technikraum auf ca 35°C mit entsprechenden Wärmeverlusten in die angrenzende Tiefgarage. Aktuell ist eine Luft-Wärmepumpe in den Technikraum gestellt, welche den Warmwasser-Zirkulationsrücklauf mit dem PV-Überschussstrom unter Nutzung der warmen Luft im Technikraum erwärmt. Die Technikraum-Lufttemperatur reduziert sich bei einem Test-Dauerbetrieb der Wärmepumpe von 35°C auf 20°C.

Mögliche Potentiale zur Effizienzsteigerung sollen untersucht und verglichen werden:

1. Dämmung des Technikraumes gegenüber der Tiefgarage
2. Die Luft-Wärmepumpe wie im Technikraum bereits installiert nicht nur mit PV-Überschussstrom sondern auch dauerhaft mit Netzstrom zu betreiben und die Abwärme aus dem Technikraum zurückzugewinnen und damit den Warmwasser-Zirkulationsrücklauf zu erwärmen.
3. Ein weiterer Schritt wäre, mit der Luft-Wärmepumpe statt den WW-Zirkulationsrücklauf zu erwärmen das Kaltwasser im WW-Speicher vorzuwärmen.

Dadurch ändern sich natürlich die Raumtemperatur und die Wärmeverluste aus den Speichern und Leitungen bzw. aus dem Technikraum in die Tiefgarage. Mit Hilfe eines einfachen, selbst zu erstellenden Modells im Simulationsprogramm „Polysun“ (www.velasolaris.com) soll untersucht werden, wie sich die Temperaturen und Energieflüsse ändern sowie ob bzw. unter welchen Randbedingungen solch eine Luft-Wärmepumpe gesamtenergetisch betrachtet (Änderung der Wärmeverluste der Speicher in den Technikraum sowie aus dem Technikraum in die Tiefgarage bzw. Stromaufwand für die Luft-Wärmepumpe) sinnvoll ist oder nicht.

Art: Theoretisch

Beginn: ab sofort/nach Vereinbarung

Betreuer: Elisa Venturi, Fabian Ochs, Mara Magni

Sprache: Deutsch oder Englisch

Klimadateien sind ein wichtiger Input in Gebäudesimulationen und können einen recht großen Einfluss haben. Ein Vergleich der verfügbaren Klimadaten der letzten Jahre in Innsbruck ist erforderlich. Die Klimadaten stammen sowohl aus externen Quellen (n.B. Meteonorm) als auch von den im Universitätslabor installierten Sensoren. Besonderes Interesse wird der Sonneneinstrahlung (direkt und diffus) in den ersten Stunden des Tages gegeben. Ziel der Studie ist die Harmonisierung der Klimadaten und die Untersuchung der Klimaveränderungen in den letzten Jahren. Außerdem ist die Entwicklung einer GUI (graphische Benutzeroberfläche) erforderlich, die in der Lage ist, verschiedene Formate zu lesen und als Ausgabe ein vordefiniertes Format zu generieren, das in der MATLAB-Simulink-Umgebung (Carnot-Bibliothek) verwendet wird.

Art: Theoretisch

Beginn: ab sofort/nach Vereinbarung

Betreuer: Fabian Ochs, Mara Magni

Sprache: Deutsch oder Englisch

Der Einsatz von Gebäudesimulationen wächst, da sie es ermöglichen, das Verhalten des Gebäudes und des Heizsystems im Jahresverlauf detailliert zu untersuchen. Um Vertrauen in die Gebäudesimulation zu gewinnen, sind Validierungsstudien essentiell. Im Rahmen dieser Arbeit werden der Workflow und die Ergebnisse von Honeybee/Grasshopper mit anderen dynamischen Simulationstools verglichen, um die Genauigkeit und Angemessenheit des Workflows für bestimmte Ziele zu beweisen.

Art: Vor-Ort Dokumentation energetisch sanierter (Wohn)gebäude in Tirol und Evaluierung ausgewählter Sanierungsmaßnahmen durch eine Literaturrecherche zum Thema bzw. Durchführung passender Messungen.

Betreuer: Rainer Pfluger, Johannes Frenger, Pavel Sevela

Im Rahmen des Projekts SOPHIE - smart shower (FFG - Spin-off Fellowship) wird an der Universität Innsbruck ein Prototyp der Dusche mit Wärmerückgewinnung gebaut. Zur Zeit steht ein Messprüfstand zur Verfügung, der für die Bachelorarbeit genutzt werden soll. In der Arbeit geht es um die Bewertung von Wärmeverlusten während des Duschvorgangs durch Verdunstung, Konvektion durch Luftzirkulation und Wärmespeicherung durch thermische Aktivierung der Komponenten in der Duschkabine. Im Detail wird die thermische Aktivierung verschiedener Duschbodenaufbauten / Duschwanne durch (Ab-)Wassertemperatur, eingebaute Thermometer im Bodenaufbau und durch Wärmebild-Thermografie in der Duschkabine während des Duschzyklus bewertet. Basierend auf den Messergebnissen soll ein effizientes Konzept entworfen und gebaut werden, das auch wissenschaftlich bewertet werden soll. Weitere Aspekte, die den Temperaturverlust zwischen Duschkopf und Duschrinne des Abwassers beeinflussen, könnten untersucht und gemessen werden: Temperatur des Duschwassers, Anwesenheit von Menschen in der Duschkabine, Luftzirkulation, Feuchtigkeit, ... ). Der inhaltliche Schwerpunkt und die Methoden der Arbeit können diskutiert und den Wünschen der Student/in angepasst werden.
Projektwebsite: http://sophie-smartshower.com/

Art: Theoretisch, Simulation

Betreuer: Fabian Ochs

Vor allem in der Sanierung aber auch im Neubau werden dezentrale Heizsysteme auf Basis von Wärmepumpen, E-Heizung oder Gasheizungen eingesetzt. Um die Qualität des Gebäudes im Betrieb zu bestimmen muss der reale Heizwärmebedarf (HWB) mit dem Planungswert (Energieausweis, PHPP) verglichen werden. In der Regel steht nur ein 1-Zonen Modell zur Verfügung. Daher muss der HWB auf Basis der Messwerte einzelner Wohnungen ermittelt werden. Abhängig von der Anzahl der verfügbaren Messwerte besteht eine Unsicherheit bei der Prognose. Dabei muss zusätzlich der Benutzereinfluss (Temperatursollwert, Lüftung und Verschattung) und das aktuelle Klima (im Vergleich zum Referenzklima des Energieausweises) berücksichtigt werden.
In der Bachelorarbeit soll am Beispiel eines vollständig vermessenen Gebäudes untersucht werden mit welcher Genauigkeit der HWB vorhergesagt werden, wenn Messdaten von nur einzelnen Wohnungen zur Verfügung stehen.

Art: Experimentell

Betreuer: Rainer Pfluger

Die Ulbrichtkugel ist ein Messgerät, mit welchem der Lichtstrom eines Leuchtmittels, bzw. einer Leuchte bestimmt werden kann. Die Ulbrichtkugel am AB EEB ist bereits mehrere Jahre im Einsatz und die Beschichtung beginnt sich zu lösen, weshalb ihre Restaurierung in Auftrag gegeben wurde. Ziel der Bachelorarbeit ist es, die Ulbrichtkugel nach Erneuerung der Beschichtung neu zu kalibrieren und verschiedene Leuchtmittel auf deren Lichtausbeute und Ansprechverhalten zu untersuchen. Dazu soll die zeitgleiche Erfassung der elektrischen Leistung und des Lichtstromes automatisiert werden. Darüber hinaus soll das Flackerverhalten z.B. im gedimmten Zustand ausgewertet werden, wozu der Beleuchtungsstärkemesskopf an ein Oszilloskop angeschlossen wird.

Art: Auswertung und Simulation

Betreuer: Fabian Ochs

In Innsbruck wurde ein mehrstöckiges Gebäude nach Passivhausstandard errichtet. Das elektrische System liefert Energie für die Heizung und Warmwasserbereitung und die Südfassade ist vollständig mit Photovoltaik-Paneelen bedeckt. Reale Daten aus Messungen für Innentemperatur und benötigte Energie werden bereitgestellt. In dieser Bachelorarbeit sollen die Überwachungs- und Analysedaten ausgewertet werden.

Art: Theoretisch, Berechnung

Betreuer: Michele Bianchi Janetti

Sprache: Deutsch oder Englisch

In der Sanierung von Gebäuden spielt die Verbesserung der Gebäudehülle eine besonders wichtige Rolle und bringt meist den größten energetischen Vorteil. Andere sehr wichtigen Maßnahmen, wie z. B. die Optimierung der Lüftungs-, Heiz- und Warmwasserversorgungssysteme oder das Einbauen von neuen Komponenten (z. B. Fenstern) sind meistens nur sinnvoll, wenn auch die Gebäudehülle entsprechend verbessert wird. Heute stehen am Markt mehrere unterschiedliche Dämmsysteme für die Modernisierung der Gebäudehülle zur Verfügung. Die Dämmung kann entweder an der Innen- oder an der Außenseite des Gebäudes angebracht werden. Eine Außendämmung stellt meistens aus bauphysikalischer und wirtschaftlicher Sicht die günstigste Lösung dar. Es gibt allerdings viele Bestandsgebäude, bei denen diese Lösung nicht eingesetzt werden kann, wie z. B. Gebäude mit einer ästhetisch wertvollen Fassade. In diesen Fällen stellt der Einsatz von Innendämmungen die einzige Alternative dar, um die Transmissionswärmeverluste zu reduzieren. Durch Berechnung des jährlichen Heizwärmebedarfs, soll in dieser Bachelorarbeit für vordefinierte Mustergebäude das Energieeinsparpotential unterschiedlicher Innendämmsysteme untersucht werden und mit dem Energieeinsparpotential anderer Sanierungsmaßnahmen verglichen werden.

Art: Hardwareprojekt

Betreuer: Rainer Pfluger, Markus Wirnsberger

Feinstaub in Innenräumen und im Freien stammt aus unterschiedlichen Quellen (Verkehr, Verbrennung, Abrieb, Tabakrauch etc.) und gefährdet die Gesundheit (Atemwegserkrankungen, Krebsrisiko). Mit Hilfe von Feinstaubfiltern in der Komfortlüftung können signifikante Verbessrungen erreicht werden. Um das Bewusstsein in der Bevölkerung zu sensibilisieren und konkrete akute Gefahren detektieren zu können wären kostengünstige Feinstaubsensoren wünschenswert. Derzeit sind zahlreiche unterschiedliche Produkte auf dem Markt, welche Stärken und Schwächen aufweisen. Ob und wieweit sich diese für die genannten Zwecke eignen, soll im Rahmen dieser Arbeit durch vergleichende Messung analysiert werden. Hierzu werden unterschiedliche Produkte recherchiert und beschafft sowie im simultanen Betrieb im Prüfstand des Arbeitsbereichs EEB verglichen. Mittels Analyse und Vergleich der Messsignale mit SMPS-Messungen kann auf die Tauglichkeit für die Heimanwendung geschlossen werden.

Art: Theoretisch

Betreuer: Wolfgang Streicher, Martin Hauer

Sprache: Deutsch oder Englisch

Die Norm EN 13790, die über 10 Jahre als Grundlage zur Berechnung des Energieausweises gedient hat wurde 2018 durch die EN ISO 52016-1:2017 Energetische Bewertung von Gebäuden - Energiebedarf für Heizung und Kühlung, Innentemperaturen sowie fühlbare und latente Heizlasten - Teil 1: Berechnungsverfahren ersetzt. Die Bachelorarbeit soll die Änderungen der Neuen gegenüber der alten Norm herausgearbeitet werden.

Art: Simulation

Betreuer: Rainer Pfluger, Alexander Rieser

Schlagregenschutz und Innendämmung stehen in einer engen Beziehung zueinander. Durch hygrothermische Simulation mit der Software Delphin soll ein Verbundsystem (Innendämmung und Außenputz) untersucht und optimiert werden, um eine feuchteschadenfreie Konstruktion zu gewährleisten.

Art: Theoretisch

Betreuer: Fabian Ochs, Mara Magni

Sprache: Deutsch oder Englisch

Um die EU-CO2-Neutralität bis 2050 zu erreichen, müssen alle neuen Gebäude in der Europäischen Union nahezu Null-Energie-Gebäude (nZEBs) sein. Da die technischen Möglichkeiten, hocheffiziente Gebäudehüllen zu erreichen, vorhanden und bekannt sind, werden die vielversprechendsten HLK-Systeme zweifellos Wärmepumpen (HPs) und Photovoltaik (PV)-Paneele umfassen. Um jedoch die Renovierungsrate des Gebäudebestands zu erhöhen, müssen wir neue Methoden definieren, die eine schnelle, modulare und wirtschaftlich machbare Renovierung ermöglichen. Um dieses Ziel zu erreichen, ist es sehr relevant, alle häufig verwendeten hydraulischen Systeme für Heizung und Warmwasserbereitung zu kategorisieren und die Vor- und Nachteile sowie die Voraussetzungen für alle aufzulisten.

Art: Literaturrecherche und Simulation

Betreuer: Mara Magni

Der Arbeitsbereich verwendet dynamische Gebäudesimulationen in vielfältiger Form. Für MATLAB steht eine eigens entwickelte Opensource-Plattform (carnotUIBK) zur Verfügung welche kontinuierlich weiterentwickelt wird. In dieser Arbeit soll ein neues Simulationsmodell für die Berücksichtigung der Verschattung von Fenstern implementiert und getestet werden. Die Arbeit umfasst eine Literaturrecherche gängiger Modelle und die Umsetzung in MATLAB Simulink (einer grafischen Programmieroberfläche für ODE Gleichungen). Im Rahmen der Arbeiten können grundlegende Kenntnisse von MATLAB und Simulink erlernt werden.

Art: Literaturrecherche

Betreuer: Rainer Pfluger, Markus Wirnsberger

Diese Arbeit ist Teil eines Forschungsprojektes, in welchem der Beitrag von Lüftungsanlagen mit WRG zu einem CO2 neutralem Tirol evaluiert wird. In der BA soll der IST-Zustand des Gebäudebestands in Tirol, in Bezug auf die Ausstattung mit Wohnraumlüftung, ermittelt werden. Hierfür sind unterschiedliche Quellen zu konsultieren um auf die Anzahl der verbauten Lüftungsanlagen (Abluft /Zu-Abluftanlagen mit WRG) zu schließen. Die Ergebnisse werden als Grundlage für nachfolgende Prognose verwendet.